DE102010006487B4 - Rotary engine with three rotating displacers, with additional pre-expansion stage, retractable sealing strips and external toothing all rotors - Google Patents

Abstract

Drehkolbenkraftmaschine mit einer Verdichterstufe (5), einer Expansionsstufe, einer Brennkammer (19) und einem Synchronisierungsgetriebe, wobei die Verdichterstufe (5) und die Expansionsstufe im wesentlichen identisch aufgebaut sind und jeweils einen Hauptläufer (11) und drei Nebenläufer (4) aufweisen, wobei die Nebenläufer (4) jeweils aus einem zylindrischen Körper mit einem Verdrängungskamm (12) mit Dichtleisten (13) bestehen, wobei die Verdrängungskämme (12) der Nebenläufer (4) der Verdichterstufe (5) mit drei profilierten Längsvertiefungen (15) des Hauptläufers (11) in Eingriff sind und dabei das Durchmesserverhältnis zwischen Nebenläufer (4) und Hauptläufer (11) sowie das Übersetzungsverhältnis des Synchronisierungsgetriebes und damit die Drehzahl der Nebenläufer (4) zum Hauptläufer (11) 1:3 beträgt, wobei die Dichtleisten (44) im radial äußeren Bereich der Längsvertiefungen (15) des Hauptläufers (11) in der Verdichterstufe (5) eingerichtet sind, wobei in der Verdichterstufe (5) die Eintrittsdruckklappen (41) und alle freien Innenräume (42) des Hauptläufers (11) als Druckluftspeicher und Druckluftglätter vorgesehen sind und die...Rotary piston engine with a compressor stage (5), an expansion stage, a combustion chamber (19) and a synchronization gear, the compressor stage (5) and the expansion stage being constructed essentially identically and each having a main rotor (11) and three secondary rotors (4), wherein the secondary rotors (4) each consist of a cylindrical body with a displacement comb (12) with sealing strips (13), the displacement combs (12) of the secondary rotors (4) of the compressor stage (5) with three profiled longitudinal depressions (15) of the main rotor (11) ) are in engagement and the diameter ratio between secondary rotor (4) and main rotor (11) and the transmission ratio of the synchronization gear and thus the speed of the secondary rotor (4) to the main rotor (11) is 1: 3, the sealing strips (44) in the radial outer area of the longitudinal depressions (15) of the main rotor (11) are set up in the compressor stage (5), wherein in the compressor stage (5) d he inlet pressure flaps (41) and all free inner spaces (42) of the main rotor (11) are provided as compressed air storage and compressed air smoothers and the ...

Description

Herkömmliche Hubkolbenmaschinen finden eine breite Verwendung in der Antriebestechnik. Jedoch ist ihre Leistungsfähigkeit durch diskontinuierliche Arbeitsprozesse, ihre Massenkräfte und die daraus resultierenden Drehzahlbeschränkungen begrenzt.Conventional reciprocating engines are widely used in drive technology. However, their performance is limited by discontinuous work processes, their inertia forces, and the resulting speed limitations.

Ferner haben sich als Kraftmaschinen Gasturbinen etabliert, die jedoch eine hohe Schadstoffbelastung und einen hohen Brennstoffverbrauch aufweisen.Furthermore, gas turbines have established themselves as engines, which, however, have a high pollutant load and a high fuel consumption.

Abweichend von diesen Konzepten existieren zahlreiche weitere Ansätze, insbesondere auf Basis von Rotationskolbenkraftmaschinen. Beispielhaft seien hier die DE 197 11 084 A1 , die DE 10 2006 038 957 B3 und DE 10 2009 005 107 B3 erwähnt.Deviating from these concepts, there are numerous other approaches, especially based on rotary piston engines. Exemplary here are the DE 197 11 084 A1 , the DE 10 2006 038 957 B3 and DE 10 2009 005 107 B3 mentioned.

Die erfindungsgemäße Kraftmaschine basiert im wesentlichem auf den Patenten DE 10 2006 038 957 B3 und DE 10 2009 005 107 B3 .The engine according to the invention is based essentially on the patents DE 10 2006 038 957 B3 and DE 10 2009 005 107 B3 ,

Die Entgegenhaltung DE 10 2006 038 957 B3 beschreibt dabei eine allgemeine Kraftmaschine. Sie besteht aus einer Verdichterstufe, einer Expansionsstufe und einer Brennkammer, die sich über diese beiden Stufen erstreckt, sowie einem Synchronisierungsgetriebe. Die Stufen sind dabei über eine gemeinsame Welle miteinander verbunden. Ein Hauptläufer und drei Nebenläufer der Rotationskraftmaschine weisen zylindrische Außenformen auf und drehen sich in einem Gleitlager des Gehäuses. Sie stehen miteinander in Wälzkontakt und sind durch das Synchronisierungsgetriebe aufeinander abgestimmt. Jeder der drei Nebenläufer stellt eine Walze mit einem Verdrängungskamm dar, der durch die Drehung den Verdichtungsraum bildet. Jede Verdichtungskammer hat eine Längsöffnung als Ein- bzw. Austrittsöffnung. Dort ist ein Luftfilter vorgesehen. Der Durchmesser des Verdichtungsraums ist doppelt so groß wie der Durchmesser des zylindrischen Körpers des Nebenläufers. Der Hauptläufer hat den dreifachen Durchmesser und weist drei Vertiefungen mit spezifischem Profil auf, das durch die Bewegung des Verdichtungskamms der Nebenläufer definiert ist.The citation DE 10 2006 038 957 B3 describes a general engine. It consists of a compressor stage, an expansion stage and a combustion chamber, which extends over these two stages, as well as a synchronization gearbox. The steps are connected to each other via a common shaft. A main rotor and three side rotors of the rotary engine have cylindrical outer shapes and rotate in a plain bearing of the housing. They are in rolling contact with each other and are matched by the synchronization gear. Each of the three side rotors represents a roller with a displacement comb, which forms the compression space by the rotation. Each compression chamber has a longitudinal opening as an inlet or outlet opening. There is an air filter is provided. The diameter of the compression space is twice as large as the diameter of the cylindrical body of the secondary rotor. The main rotor is three times the diameter and has three wells of specific profile defined by the movement of the concomitant compression crest.

Der Eingriff der Nebenläufer in den Hauptläufer ergibt dabei eine lückenlose Verdichtungslinie. Die Dichtung des Verdichtungsraumes und der Vertiefungen im Hauptläufer wird durch federbelastete Dichtleisten erreicht, die in den Verdichtungskämmen angebracht sind und die Innenflachen des Verdichtungsraumes überstreichen. Der optimale Wälzkontakt wird durch das Durchmesserverhältnis von 1:3 zwischen Nebenläufer und Hauptläufer und einer Übersetzung des Synchronisierungsgetriebes von 1:3 erreicht. Dabei rotiert der Nebenläufer mit der dreifachen Drehzahl gegenüber dem Hauptläufer.The engagement of the Nebenläufer in the main rotor results in a complete compression line. The seal of the compression space and the recesses in the main rotor is achieved by spring-loaded sealing strips, which are mounted in the compression combs and sweep the inner surfaces of the compression chamber. The optimal rolling contact is achieved by the diameter ratio of 1: 3 between Nebenläufer and main rotor and a ratio of the synchromesh of 1: 3. Here, the Nebenläufer rotates at three times the speed of the main rotor.

In den Vertiefungen des Hauptläufers sind Längsöffnungen vorgesehen, die die Einlassöffnungen der komprimierten Luft in die Brennkammer darstellen. Die Verdrängungskämme sind dabei profiliert ausgebildet, um eine vollständige Verdrängung der komprimierten Luft aus den Vertiefungen des Hauptläufers zu gewährleisten. Die Länge der Verdichterstufe entspricht dem 1,5-fachen ihres Durchmessers.In the recesses of the main rotor longitudinal openings are provided, which constitute the inlet openings of the compressed air into the combustion chamber. The displacement combs are profiled designed to ensure a complete displacement of the compressed air from the wells of the main rotor. The length of the compressor stage is 1.5 times its diameter.

Die Brennkammer ist durch das fest am Gehäuse angebrachte Einlassrohr innerhalb des Hauptläufers fixiert. Ferner ist ein fest angebrachtes Brennrohr vorgesehen, das mit Ein- und Auslassöffnungen versehen ist. Durch das Einlassrohr sind Kraftstoff- und Druckluftleitungen verlegt. Das Einlassrohr ist durch Gleitdichtungen gegenüber der Welle und der Brennkammer abgedichtet und mit flüssigem Kühlmittel gekühlt. Das Brennrohr weist Einlassöffnungen zum Einlass der verdichteten Luft in die Brennkammer sowie drei Auslassöffnungen zum Auslass der Arbeitsgase aus der Brennkammer in die Expansionsstufe auf. Das Brennrohr dient somit als Ein- und Auslasssteuerung.The combustion chamber is fixed by the fixedly attached to the housing inlet pipe within the main rotor. Furthermore, a fixedly mounted combustion tube is provided, which is provided with inlet and outlet openings. Through the inlet pipe fuel and compressed air lines are laid. The inlet tube is sealed by sliding seals against the shaft and the combustion chamber and cooled with liquid coolant. The combustion tube has inlet openings for the inlet of the compressed air into the combustion chamber and three outlet openings for the outlet of the working gases from the combustion chamber in the expansion stage. The combustion tube thus serves as inlet and outlet control.

Der Hauptläufer und alle Nebenläufer drehen sich im Gleitlager, das über Kanäle mit Kühlmittel versorgt ist. Das Gehäuse weist einen äußeren Kühlmantel mit flüssigem Kühlmittel auf. In den Deckeln des Gehäuses sind Kegelrollenlager zur Lagerung der Welle angebracht. Die Expansionsstufe ist gegenüber der Verdichterstufe weitgehend identisch aufgebaut. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Expansionsstufe längliche Auslassöffnung mit je einen Flansch ausweist, an dem ein Abgassystem angeschlossen wird. Ferner ist die axiale Länge der Expansionsstufe größer als die der Verdichterstufe.The main rotor and all ancillary rotates in the plain bearing, which is supplied with coolant via channels. The housing has an outer cooling jacket with liquid coolant. In the covers of the housing tapered roller bearings are mounted to support the shaft. The expansion stage is largely identical to the compressor stage. The only difference is that the expansion stage has an elongated outlet opening, each with a flange to which an exhaust system is connected. Furthermore, the axial length of the expansion stage is greater than that of the compressor stage.

Die in der DE 10 2009 005 107 B3 vorgestellten Konstruktion einer Kraftmaschine basiert im wesentlichem auf die Konstruktion, die im Patent DE 10 2006 038 957 B3 beschrieben ist. Der Unterschied besteht darin, dass dort Eintrittsdruckklappen und Druckluftspeicher für komprimierte Luft bei der Einleitung in die Brennkammer vorgesehen sind, sowie eine Steuerung der Einlassöffnungen in das Brennrohr.The in the DE 10 2009 005 107 B3 featured construction of an engine is based essentially on the construction described in the patent DE 10 2006 038 957 B3 is described. The difference is that there are inlet pressure dampers and compressed air storage for compressed air in the introduction into the combustion chamber, as well as a control of the inlet openings in the combustion tube.

Die Eintrittsdruckklappen beseitigen Unregelmäßigkeiten des Arbeitsverlaufes und den dadurch entstehende unnötigen Leistungsverlust. Die Unregelmäßigkeiten des Arbeitsverlaufes der beschriebenen Kraftmaschine entstehen dadurch, dass die Kompressionsstufe bei jeder Umdrehung des Verdrängungskammes die eingesaugte Luft bis zum Auslass in die Brennkammer auf ein konstantes Druckverhältnis verdichtet, unabhängig vom Druckniveau in der Brennkammer. Bei einer niedrigen Leistung der Kraftmaschine ist jedoch auch der Druck des Dieselprozesses niedrig. Dadurch entsteht eine Druckpulsation, Unregelmäßigkeiten des Drehmomentes und unnötige Leistungsverluste in der Kompressionsstufe.The inlet dampers eliminate irregularities in the work process and the resulting unnecessary loss of performance. The irregularities of the working process of the described engine arise from the fact that the compression stage at each revolution of the displacement comb the air sucked compressed to the outlet into the combustion chamber to a constant pressure ratio, regardless of Pressure level in the combustion chamber. At a low power of the engine, however, the pressure of the diesel process is low. This results in a pressure pulsation, torque irregularities and unnecessary power losses in the compression stage.

Die Nutzung des Innenraums des Hauptläufers als Druckluftspeicher und Verteiler verbessert das Druck- und Temperaturverhalten. Da die Brennkammer im Inneren des Hauptläufers der beiden Stufen untergebracht ist, wird die Konstruktion des Hauptläufers hohen Temperaturen ausgesetzt. Es ist daher eine Art Isolierung zwischen der Brennkammer und dem Rest der Konstruktion nötig. Dabei benutzt man die komprimierte Luft vor der Einleitung in die Brennkammer als Kühlmittel zur Abkühlung der Hauptläufer in beiden Stufen.The use of the interior of the main rotor as compressed air storage and distributor improves the pressure and temperature behavior. Since the combustion chamber is housed inside the main rotor of the two stages, the construction of the main rotor is exposed to high temperatures. It is therefore necessary a kind of insulation between the combustion chamber and the rest of the construction. It uses the compressed air before the introduction into the combustion chamber as a coolant for cooling the main rotor in both stages.

Eine Einlasssteuerung wird benötigt, um einen effektiven Prozess zu erreichen. Die bewegliche Einlasssteuerung der Expansionsstufe ist durch die zweiteilige Ausführung des Brennrohres sowie ein entsprechendes Zahnradgetriebe zur Steuerung der Gasauslassöffnungen gewährleistet.An inlet control is needed to achieve an effective process. The movable inlet control of the expansion stage is ensured by the two-part design of the combustion tube and a corresponding gear transmission for controlling the gas outlet.

Weitere Änderungen gegenüber der DE 10 2006 038 957 B3 sind die Ausgleichskanäle zwischen den Speicherräumen der Stufen und die profilierten Auslassöffnungen für die Einleitung der komprimierten Luft in den Brennkammerraum in beide Stufen. Ferner sind etliche weitere konstruktive Veränderungen gegenüber der DE 10 2006 038 957 B3 vorgenommen worden, die die Laufruhe verbessern und zur vollständigen Leistungsabgabe beitragen. Dazu sind Ausgleichklappen in den Verdrängungskämmen des Nebenrotors in der Expansionsstufe vorgesehen, sowie Schlitze in den Verdrängungskämmen der Verdichterstufe und Umleitöffnungen im Gehäuse der Expansionsstufe. Das Getriebe für die Auslasssteuerung der Brennkammer erfordert Änderungen bei der Anordnung der Leistungswelle, die hier mit einem zusätzlichen Getriebe betrieben wird.Other changes compared to the DE 10 2006 038 957 B3 are the equalizing channels between the storage spaces of the stages and the profiled discharge openings for the introduction of the compressed air into the combustion chamber space in both stages. Furthermore, several other design changes have been made compared to DE 10 2006 038 957 B3, which improve the smoothness and contribute to the complete power output. For this purpose, expansion flaps are provided in the displacement ridges of the secondary rotor in the expansion stage, as well as slots in the displacement cams of the compressor stage and bypass openings in the housing of the expansion stage. The transmission for the exhaust control of the combustion chamber requires changes in the arrangement of the power shaft, which is operated here with an additional gear.

Es folgen die Erläuterungen und Beschreibungen dieser Einrichtungen:
Die Profile der Längsvertiefungen und des Verdrängkammes sind bei gemeinsamer Drehung durch die Außenkontur festgelegt, wobei die Kontaktlinie der Spitze des Verdrängkammes das Profil der Längsvertiefung definiert. Die Kontaktlinie der äußeren Spitze der Längsvertiefung definiert das Profil des Verdrängkammes.Below are the explanations and descriptions of these facilities:
The profiles of the longitudinal recesses and the displacement comb are defined by the outer contour when they rotate together, wherein the contact line of the tip of the displacement comb defines the profile of the longitudinal recess. The contact line of the outer tip of the longitudinal recess defines the profile of the displacement comb.

Da eine vollständige Verdrängung der komprimierten Luft aus den Längsvertiefungen in die Hohlräume des Hauptläufers nötig ist, sind die Einlassöffnungen im radial äußeren Bereich der Längsvertiefungen plaziert. In diesen Bereichen sind die Einlassöffnungen mit den Eintrittsdruckklappen angebracht. Diese Eintrittsklappen sind als biegeweiche Lamellen ausgebildet, die sich unter dem vorherrschenden Druck öffnen und die Luft in die Innenräume strömen lassen. In der Regel kann eine Dichtung der Verdrängungskämme auch ohne Dichtleisten durch eine geeignete Auswahl der Materialen, durch die Anwendung von Nanokompositenbelägen und durch eine präzise Fertigung der Konstruktionsteile erreicht werden. Jedoch muss dazu eine Öleinspritzung zwischen die Verdrängungskämme und dem Gehäuse vorgesehen sein. An der Spitze der Längsvertiefung wird die federbelastete Dichtleiste angebracht, wenn die einfache Kontaktdichtung (mit Öleinspritzung) nicht ausreicht.Since a complete displacement of the compressed air from the longitudinal recesses in the cavities of the main rotor is necessary, the inlet openings are placed in the radially outer region of the longitudinal recesses. In these areas, the inlet openings are mounted with the inlet pressure flaps. These entrance flaps are designed as flexible baffles that open under the prevailing pressure and allow the air to flow into the interior. In general, a sealing of the displacement combs can be achieved without sealing strips by a suitable choice of materials, by the application of Nanokompositenbelägen and by a precise manufacturing of the structural parts. However, an oil injection must be provided between the displacement combs and the housing. At the top of the longitudinal recess, the spring-loaded sealing strip is attached, if the simple contact seal (with oil injection) is not sufficient.

Jede Eintrittsdruckklappe öffnet sich genau dann, wenn der Luftdruck in der Verdichtungskammer und damit in der Längsvertiefung bei Drehung des Verdrängungskammes den Druck im Innenraum des Hauptläufers erreicht bzw. übersteigt. Dabei wird der Verdichtungsprozess abgebrochen. Anschließend erfolgt die Verdrängung der verdichteten Luft aus den Verdichtungsräumen und aus den Längsvertiefungen in die Innenräume des Hauptläufers.Each inlet pressure flap opens if and only if the air pressure in the compression chamber and thus in the longitudinal recess during rotation of the displacement chamber reaches or exceeds the pressure in the interior of the main rotor. The compaction process is aborted. Subsequently, the displacement of the compressed air from the compression chambers and from the longitudinal recesses into the interiors of the main rotor takes place.

Die Innenräume des Hauptläufers in beiden Stufen dienen als Speicher- und Dämpferräume der komprimierten Luft. Sie dämpfen die Druckpulsation der Verdichterstufe. Alle Innenräume sind durch Ausgleichskanäle miteinander verbunden. Von hier aus strömt die verdichtete Luft durch die profilierten Auslassöffnungen in den Zwischenraum zwischen Hauptläufer und Brennrohr in beiden Stufen, umspült dabei das Brennrohr allseitig und gelangt durch die Einlassöffnungen im Brennrohr in die Brennkammer, wie auch teilweise in die Arbeitsräume der Expansionsstufe.The interiors of the main rotor in both stages serve as storage and damping chambers of the compressed air. They dampen the pressure pulsation of the compressor stage. All interiors are interconnected by equalization channels. From here, the compressed air flows through the profiled outlet openings in the space between the main rotor and the combustion tube in both stages, while it flows around the combustion tube on all sides and passes through the inlet openings in the combustion tube in the combustion chamber, as well as partially in the working spaces of the expansion stage.

Dazu sind die profilierten Auslassöffnungen in den Innenräumen des Hauptläufers so ausgelegt, dass in den Innenräumen eine ständige Drucküberhöhung gegenüber dem Druck in den Inneren des Brennrohres und der Brennkammer existiert. So entsteht eine Art Hitzebarriere zwischen Hauptläufer und Brennrohr.For this purpose, the profiled outlet openings in the interiors of the main rotor are designed so that there is a constant pressure increase in the interiors with respect to the pressure in the interior of the combustion tube and the combustion chamber. This creates a kind of heat barrier between main rotor and combustion tube.

Das Brennrohr ist zweiteilig ausgebildet. Der fest an das Gehäuse angebrachte unbewegliche Teil des Brennrohres ist mit dem beweglichen Teil des Brennrohres verbunden. Der bewegliche Teil des Brennrohres ist mittels eines Zahnradsegments und einem Zahngetriebe begrenzt drehbar am hinteren Deckel angeordnet.The combustion tube is formed in two parts. The fixed to the housing fixed part of the combustion tube is connected to the movable part of the combustion tube. The movable part of the combustion tube is limited by means of a gear segment and a toothed gear rotatably arranged on the rear cover.

Durch die Drehung des beweglichen Teiles des Brennrohres steuert man die Auslassöffnungen des Brennrohres zwischen beiden Teilen und damit die Überführung des Gases in die Arbeitsräume der Expansionsstufe. Damit erfüllen die beiden Teile des Brennrohres neben der Rolle als Hitzebarriere gegenüber der restlichen Konstruktion auch die Funktion der Ein- und Auslasssteuerung.Through the rotation of the movable part of the combustion tube to control the outlet openings of the combustion tube between the two parts and thus the transfer of the gas into the working spaces of the Expansion stage. Thus, the two parts of the combustion tube in addition to the role of a heat barrier compared to the rest of the construction and the function of the inlet and outlet control.

Diese Änderung des Brennrohrs und die Einrichtung des Getriebes für die begrenzte Drehung des beweglichen Teils des Brennrohrs bringt zahlreiche Änderungen der Leistungswelle mit sich, die mit einem zusätzlichen Getriebe betrieben wird. Der Arbeitsprozess in der Brennkammer ist ein Dieselprozess, bei dem eine stabile Verbrennung des Kraftstoffes bei ständigem Druck stattfindet. Dazu strömt nur eine bestimmte Menge des Arbeitsgases bei ständigem Druck durch die Auslassöffnungen des Brennrohres in die Expansionsstufe. Die Dauer des Einlasses ist durch die gesteuerten Auslassöffnungen des Brennrohres definiert. In den Arbeitsräumen der Expansionsstufe verrichtet das einströmende Gas anfänglich die Arbeit bei einem konstanten Druck eines Dieselprozesses. Nachdem der Gaseintritt unterbrochen wird, verrichtet das Arbeitsgas dann die Expansionsarbeit bis zum Auslasses in das Abgassystem. Die thermodynamischen Betrachtungen erlauben es, die Parameter der Arbeitsprozesse exakt zu definieren, einen effektiven Expansions- bzw. Entspannungsprozesses bei hoher Leistung zu ermitteln und daraus die Dimensionen der Rotationskraftmaschine zu bestimmen.This change of the combustion tube and the mechanism of the limited rotation of the movable part of the combustion tube brings about numerous changes in the power wave, which is operated with an additional gear. The working process in the combustion chamber is a diesel process in which stable combustion of the fuel takes place under constant pressure. For this purpose, only a certain amount of the working gas flows under constant pressure through the outlet openings of the combustion tube in the expansion stage. The duration of the inlet is defined by the controlled outlet openings of the combustion tube. In the workrooms of the expansion stage, the incoming gas initially performs the work at a constant pressure of a diesel process. After the gas inlet is interrupted, the working gas then performs the expansion work to the outlet in the exhaust system. The thermodynamic considerations make it possible to precisely define the parameters of the work processes, to determine an effective expansion or expansion process at high power, and to determine the dimensions of the rotational force machine therefrom.

Diese Vorgehensweise wird ausführlich im Gebrauchsmuster DE 20 2006 008 158 U1 beschrieben.This procedure is detailed in the utility model DE 20 2006 008 158 U1 described.

Wenn die Abgase der Kraftmaschine für weitere Ziele genutzt werden sollen, etwa für die Lagesteuerung eines Flugzeugs im Flugzeugtriebwerk (vgl. DE 10 2006 038 957 A1 ), wird der Gasdruck im Abgassystem der Kraftmaschine sehr hoch. Daher benötigt man in diesem Fall eine Ausgleichklappe, die in die Körper der Verdrängungskämme der Expansionsstufe eingebaut werden. Die Ausgleichklappen öffnen sich in Richtung des Arbeitsgases, wenn der Expansionsdruck dort bis auf den Druck im Abgassystem fällt, und verhindert damit das Druckgefälle, das sonst als Bremse wirken würde.If the exhaust gases of the engine are to be used for other purposes, such as the attitude control of an aircraft in the aircraft engine (see. DE 10 2006 038 957 A1 ), the gas pressure in the exhaust system of the engine is very high. Therefore, in this case, it is necessary to have a compensating flap installed in the bodies of the expansion stage displacement combs. The expansion flaps open in the direction of the working gas when the expansion pressure drops down to the pressure in the exhaust system, thus preventing the pressure gradient that would otherwise act as a brake.

Die Schlitze in den Verdrängungskämmen dienen zum Druckausgleich, wenn diese die Längsvertiefungen der Verdichterstufe überstreichen. Die Umleitöffnungen in den Angüssen des Gehäuses dienen als Bypassleitungen während der Einlassphase und ermöglichen so die Beteiligung des in den Längsvertiefungen gestauten Gases an der Expansionsarbeit.The slots in the displacement chambers serve to equalize the pressure when they pass over the longitudinal depressions of the compressor stage. The bypass openings in the gates of the housing serve as bypass lines during the inlet phase and thus allow the participation of the gas jammed in the longitudinal recesses in the expansion work.

Diese Maßnahmen sorgen (ebenso wie das Auswuchten aller Nebenläufer durch Ausgleichgewichte) für eine höhere Laufruhe und eine höhere Leistungsabgabe der Kraftmaschine.These measures ensure (as well as the balancing of all Nebenläufer by balancing weights) for a smoother running and higher power output of the engine.

Für einen gleichmäßigen Drehmomentverlauf der Leistungswelle dient zudem eine besondere Verbindung der Stufen. Durch die Verbindung der Stufen, bei der die Nebenläufer beider Stufen und die entsprechende Teile des Hauptläufers mit einem bestimmten Winkel zueinander miteinander verbunden sind, wird gewährleistet, dass, wenn bei der Verdichterstufe die Endphase des Verdichtungsprozesses mit dem höchsten Drehmomentaufwand einsetzt, in der Expansionsstufe noch der Expansionsprozess mit hohem ständigen Druck herrscht. D. h. die Expansionsstufe produziert in dieser Phase das höchste Drehmoment und deckt damit den Energieverbrauch des Verdichters besser. Dadurch wird ein gleichmäßiger Drehmomentverlauf der Leistungswelle erreicht.For a uniform torque curve of the power shaft also serves a special connection of the stages. By connecting the stages, in which the auxiliary rotor of both stages and the corresponding parts of the main rotor are connected to each other with a certain angle, it is ensured that when the compressor stage, the final phase of the compression process starts with the highest torque, in the expansion stage yet the process of expansion with high constant pressure prevails. Ie. the expansion stage produces the highest torque in this phase and thus better covers the energy consumption of the compressor. As a result, a uniform torque curve of the power wave is achieved.

Die in DE 10 2006 038 957 B3 und DE 10 2009 005 107 B3 beschriebene Konstruktion der Drehkolbenkraftmaschine kann wesentlich verbessert und gesichert werden, wenn man die Wärmeverträglichkeit der Maschine erhöht und die Verluste durch Reibung und Verschleiß an den Dichtleisten bei großen Drehzahlen reduziert.In the DE 10 2006 038 957 B3 and DE 10 2009 005 107 B3 described construction of the rotary piston engine can be substantially improved and secured, if one increases the heat compatibility of the machine and reduces the losses due to friction and wear on the sealing strips at high speeds.

Eine Drehkolbenkraftmaschine ist eine Maschine mit einem hohen Leistungsvolumen. Sie arbeitet mit Verbrennungsgasen bei hohen Temperaturen und Druck. Im Betrieb entstehen durch die Steuerung und durch die äußere Einwirkungen Übergangsprozesse von einen Dieselprozess zum anderen. Die ohnehin zu hohe Druck- und Temperaturbelastungen können dadurch weiter erhöht werden. Beim Gasgeben besteht daher z. B. die Gefahr des Überdrucks. Im Brennraum herrscht ständig das Luftverhältnis = m_L/m_bL_min < 2 (Verhältnis der Luftmasse, die die Verdichterstufe stellt, zu der Minimalmasse, die für die vollständige Verbrennung des Brennstoffs benötigt wird). Dieses Luftverhältnis ist für die ständige Unterstützung des Dieselprozesses, für die Übergangsphasen und für den Aufbau der Hitzebarriere zwischen Hauptläufer und Brennrohr als örtlichen Schutz des Motors vor den hohen Temperaturen des Brenngases nötig (vgl. DE 10 2009 005 107 B3 ).A rotary engine is a high power engine. It works with combustion gases at high temperatures and pressure. In operation, the control and the external influences cause transition processes from one diesel process to another. The already too high pressure and temperature loads can thereby be further increased. When accelerating therefore z. B. the risk of overpressure. In the combustion chamber there is a constant air ratio = m _L / m _b L _min <2 (ratio of the air mass, which represents the compressor stage, to the minimum mass, which is needed for the complete combustion of the fuel). This air ratio is necessary for the continuous support of the diesel process, for the transition phases and for the construction of the heat barrier between the main rotor and the combustion pipe as local protection of the engine from the high temperatures of the fuel gas (cf. DE 10 2009 005 107 B3 ).

Unter erhöhter Treibstoffzufuhr erhöhen sich zuerst die Temperatur und der Druck des Gases. Dann stellt sich allmählich der Dieselprozess ein, wobei das Gases aus dem Brennraum strömt, so dass sich die Drehzahlen und damit die Leistung steigern und das ursprüngliche Druck- und Temperaturniveau wiederhergestellt wird.Increased fuel supply increases the temperature and pressure of the gas first. Then, the diesel process gradually sets in, with the gas flowing out of the combustion chamber, increasing engine speeds and thus performance and restoring the original pressure and temperature levels.

Ein weiterer Grund für die Druck- und Temperaturerhöhung stellt eine Erhöhung der Gegendrehmomente auf der Welle dar.Another reason for the increase in pressure and temperature is an increase in the counter torques on the shaft.

Ein zweites Problem besteht darin, das mit der Erhöhung der Drehzahlen die Verluste durch Reibung und der Verschleiß der Dichtleisten, die unter der Einwirkung großer Fliehkräfte stehen, anwächst. Diese Verluste stellen sich als Hindernis für die Erreichung hoher Drehzahlen und damit einer großen Leistung dar.A second problem is that with the increase in rotational speeds, the losses due to friction and the wear of the sealing strips, which are under the action of large centrifugal forces, increases. These losses are an obstacle to the achievement of high speeds and thus a great achievement.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Drehkraftmaschine mit drei rotierenden Verdrängern für unterschiedliche Anwendungsbereiche so weiterzubilden, dass die Wärmeverträglichkeit der Maschine erhöht, so wie die Verluste durch Reibung und Verschleiß an den Dichtleisten bei großen Drehzahlen reduziert wird. Gelöst wird die Aufgabe durch die erfindungsgemäße Kraftmaschine gemäß den Merkmalen der Patentansprüche. Bei einer Kraftmaschine gemäß Patentanspruch 1 last sich die thermische Standfestigkeit der Maschine durch die Einführung einer zusätzlichen hitzebeständigen Expansionsvorstufe verbessern.The object of the present invention is therefore to develop a rotary machine with three rotating displacers for different applications so that the heat compatibility of the machine increases, as the losses due to friction and wear on the sealing strips is reduced at high speeds. The problem is solved by the engine according to the invention according to the features of the claims. In an engine according to claim 1 load the thermal stability of the machine load by introducing an additional heat-resistant expansion precursor improve.

Der gesamte notwendige Expansionsraum ist dabei zwischen zwei ungleichen Stufen aufgeteilt: einer größeren hitzebeständigen Expansionsvorstufe und einer Expansionsendstufe Durch die Lösung des Hauptproblems finden zwar größere Zwischenwände Verwendung, jedoch entstehen dadurch auch gewisse Vorteile. Ein Vorteil besteht beispielsweise darin, dass sich die Belastungen auf die Lager und die Nebenrotoren reduzieren. Ein weiterer Vorteil wird durch den gleichmäßigen und beständigen Drehmomentverlauf an Leistungswelle erreicht. Ferner verbessert sich durch die kompaktere Bauweise die Kühlung der Rotoren.The entire necessary expansion space is divided between two unequal stages: a larger heat-resistant expansion precursor and an expansion output stage. By solving the main problem, although larger intermediate walls are used, there are also certain advantages. One advantage, for example, is that the loads on the bearings and the secondary rotors are reduced. Another advantage is achieved by the uniform and consistent torque curve to power shaft. Furthermore, the cooling of the rotors is improved by the more compact design.

Das zweite Problem, nämlich die Beseitigung der Verluste durch Reibung und Verschleiß an den Dichtleisten bei hohen Drehzahlen, ist nach Anspruch 1 durch die Einführung der Verbindungslatten zwischen Dichtleisten und lose angebrachten Ausgleichgewichten in den Verdrängungskämmen gelöst.The second problem, namely the elimination of losses due to friction and wear on the sealing strips at high speeds, is achieved according to claim 1 by the introduction of the connecting slats between sealing strips and loosely mounted balancing weights in the displacement combs.

Die Einzelheiten der hauptsächlichen und ergänzenden Merkmale der Erfindung sind im Folgenden näher erläutert und in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigtThe details of the main and supplementary features of the invention are explained in more detail below and illustrated in the drawings. It shows

Bild 1 Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Drehkolbenkraftmaschine mit der zusätzlichen hitzebeständigen Expansionsvorstufe und mit den Verbindungslatten zwischen Dichtleisten und lose angebrachten Ausgleichgewichten in den Verdrängungskämmen sowie die resultierenden konstruktiven Änderungen,Figure 1 Variant of the rotary engine according to the invention with the additional heat-resistant expansion precursor and with the connecting slats between sealing strips and loosely mounted balancing weights in the displacement combs and the resulting structural changes,

Bild 2: Schnitt A-APicture 2: Section A-A

Bild 3: Schnitt B-B,Picture 3: Section B-B,

Bild 4: Schnitt C-C,Picture 4: Section C-C,

Bild 5: Schnitt D-D,Picture 5: section D-D,

Bild 6: Schnitt E-E,Picture 6: Section E-E,

Bild 7: Schnitt F-F,Picture 7: Section F-F,

Bild 8: Ansicht P,Picture 8: View P,

Bild 9: Schnitt G-G,Picture 9: section G-G,

Bild 10: das räumliche Verbindungsschema der StufenFigure 10: the spatial connection scheme of the stages

Bild 11: das räumliche Schema der FlüssigkeitskühlkreisläufeFigure 11: the spatial scheme of the liquid cooling circuits

Bild 1 zeigt eine Drehkraftmaschine mit dem Expansionsraum, der mit zwei Teilstufen ausgestattet ist: mit einer größeren hitzebeständigen Expansionsvorstufe (7) und einer Expansionsendstufe (46). Die Umleitung des Arbeitsgases von der Expansionsvorstufe (7) zu den Arbeitskammern der Expansionsendstufe (46) erfolgt durch die äußeren Gasleitungen (60). Die Innenräume der Expansionsvorstufe (7) sind mit hitzebeständigen Schichten (45) aus Keramik- oder Nanokompositenbelägen (bedingt gezeigt) bedeckt. In den ebenso mit hitzebeständigen Schichten bedeckten Verdrängungskämmen (43) sind keine Dichtleisten und keine Öleinspritzung vorgesehen sind (s. Schnitt B-B, Bild 3). Das ausgetretene Gas würde in der Endexpansionsstufe (46) abgearbeitet. Dabei weist das ausgetretene Gas und auch das teilweise abgearbeitete Gas in der Expansionsvorstufe (7) Gas ein wesentlich niedrigeres Temperaturniveau auf. Hier ist, ähnlich wie in der Verdichterstufe (siehe Schnitt D-D, Bild 5) eine Dichtung mit federbelasteten Dichtleisten mit Öleinspritzung in der Kontaktzone vorgesehen. Die Dichtleisten (13) an den Verdrängungskämmen (12) in der Verdichter (5)- und Expansionsendstufe (46) sind durch Verbindungslatten (54) mit den lose angebrachten Ausgleichgewichten (27) verbunden. Ab einer bestimmten Drehzahl lässt die Federkraft an den Dichtleisten (13) unter der Fliehkraftwirkung der Ausgleichgewichte (27) nach. Bei noch hören Drehzahlen werden die Dichtleisten dabei in die Kämme hineingezogen. Damit werden die Reibungskräfte an den Dichtleisten (13) bei hohen Drehzahlen reduziert bzw. beseitigt. Die Gasverluste dabei müssen hingenommen werden, diese sind jedoch bei großen Drehzahlen relativ gering denen bei kleinen Drehzahlen.Figure 1 shows a torque converter with the expansion chamber, which is equipped with two stages: with a larger heat-resistant expansion precursor ( 7 ) and an expansion stage ( 46 ). The diversion of the working gas from the expansion precursor ( 7 ) to the working chambers of the expansion end stage ( 46 ) takes place through the outer gas lines ( 60 ). The interiors of the expansion precursor ( 7 ) are with heat-resistant layers ( 45 ) of ceramic or Nanokompositenbelägen (conditionally shown) covered. In the displacement combs (also covered with heat-resistant layers) 43 ) are no sealing strips and no oil injection are provided (see section BB, Figure 3). The leaked gas would be in the final expansion stage ( 46 ) processed. Here, the leaked gas and also the partially processed gas in the expansion precursor ( 7 ) Gas to a much lower temperature level. Here, similar to the compressor stage (see section DD, Figure 5), a seal with spring-loaded sealing strips with oil injection in the contact zone is provided. The sealing strips ( 13 ) at the displacement crests ( 12 ) in the compressor ( 5 ) and expansion stage ( 46 ) by connecting slats ( 54 ) with the loose balance weights ( 27 ) connected. From a certain speed, the spring force on the sealing strips ( 13 ) under the centrifugal effect of the balancing weights ( 27 ) to. While still listening speeds are the sealing strips thereby pulled into the ridges. Thus, the frictional forces on the sealing strips ( 13 ) reduced or eliminated at high speeds. The gas losses must be accepted, but these are relatively low at high speeds those at low speeds.

Das beschriebene Prinzip betrifft auch die Dichtleisten (44) an den oberen Grenzen der Vertiefungen des Hauptläufers in der Verdichterstufe (siehe Einzelheit N, Bild 3) wie auch an den oberen Grenzen der Vertiefungen des Hauptläufers in der Endexpansionsstufe (46). Von Fliehkräften angetrieben, reduzieren die Ausgleichgewichte (58) die Wirkung der Feder (57), so dass sich an den Dichtleisten (44) je nach Drehzahlen die Reibung reduziert bzw. ganz aufgehoben wird.The described principle also concerns the sealing strips ( 44 ) at the upper limits of the recesses of the main rotor in the compressor stage (see detail N, Figure 3) as well as at the upper limits of the recesses of the main rotor in the final expansion stage ( 46 ). Powered by centrifugal forces, the balance weights reduce ( 58 ) the effect of the spring ( 57 ), so that at the sealing strips ( 44 ) Depending on the speeds, the friction is reduced or canceled completely.

Das Verbindungsschema der Stufen ist in dem Bild 10 dargestellt. The connection scheme of the stages is shown in FIG.

Durch die Verbindung der Verdichterstufe (5) und der Expansionsvorstufe (7), bei der die Nebenläufer beider Stufen mit einem bestimmten Winkel zueinander miteinander verbunden sind, wird gewährleistet, dass, wenn bei der Verdichterstufe (5) die Endphase des Verdichtungsprozesses mit höchstem Drehmomentaufwand einsetzt, in der Expansionsvorstufe (7) noch der Expansionsprozess mit hohem ständigen Druck herrscht. D. h. die Expansionsstufe produziert in dieser Phase das höchste Drehmoment und deckt damit den Energieverbrauch des Verdichters besser ab.By connecting the compressor stage ( 5 ) and the expansion precursor ( 7 ), in which the side-runners of both stages are connected to each other with a certain angle to each other, it is ensured that, if at the compressor stage ( 5 ) uses the final phase of the compression process with maximum torque expenditure, in the expansion preliminary stage ( 7 ) still the expansion process with high constant pressure prevails. Ie. The expansion stage produces the highest torque during this phase and thus better covers the energy consumption of the compressor.

Entsprechend sind die Teile des Hauptläufers (11) ausgelegt, insbesondere die Einlassöffnungen (16) zum Einlass des Arbeitsgases aus dem Brennrohr (19) in die Expansionsvorstufe (7). Die Verbindung der Rotoren des Nebenläufers mit den Expansionsstufen und die Ausbildung der entsprechenden Teile des Hauptläufers (11) sind so ausgelegt, dass, wenn sich die Verdrängungskämme (43) in der Expansionsvorstufe (7) nach der Expansions- und Ausdehnungsarbeit bei den Austrittflanschen (59) befinden, die Verdrängungskämme (12) in den Expansionsendstufe (46) in der Position hinter den Einlassöffnungen des Flansches (61) stehen. Es folgt die weitere Ausdehnungsarbeit der gesamten Gasmassen, die teilweise schon abgearbeitet und in den Arbeitsräumen der Vorexpansionsstufe (7) und in den Räumen der Umleitungen (60) gestaut sind. Nach gesamter Ausdehnung des Gases wird dies in das Auspuffsystem durch den Auspuffflansch (62) ausgestoßen. In der Zeit, während die Verdrängungskämme (12) den Abschnitt der Auslassöffnung des Auspuffflansches (62) bis zum Dichtwalzkontakt des Nebenläufers (4) mit dem Hauptläufer (11) passieren, ist der Austritt des Gases aus den Umleitungsräumen durch Sperrventile (64) unterbunden, um den Verlust des Gases durch die Öffnungen an den Auspuffflanschen (62) zu verhindern.Accordingly, the parts of the main runner ( 11 ), in particular the inlet openings ( 16 ) to the inlet of the working gas from the combustion tube ( 19 ) into the expansion precursor ( 7 ). The connection of the rotors of the secondary rotor with the expansion stages and the formation of the corresponding parts of the main rotor ( 11 ) are designed so that when the displacement combs ( 43 ) in the expansion preliminary stage ( 7 ) after the expansion and expansion work on the outlet flanges ( 59 ), the displacement combs ( 12 ) in the expansion stage ( 46 ) in the position behind the inlet openings of the flange ( 61 ) stand. It follows the further expansion work of the entire gas masses, some of which have already been worked off and in the workrooms of the Vorexpansionsstufe ( 7 ) and in the rooms of the diversions ( 60 ) are jammed. After complete expansion of the gas, this is introduced into the exhaust system through the exhaust flange ( 62 ) pushed out. In time, while the repressive combs ( 12 ) the section of the outlet opening of the exhaust flange ( 62 ) to the sealing rolling contact of the secondary rotor ( 4 ) with the main runner ( 11 ), is the escape of the gas from the diversion spaces by check valves ( 64 ) to prevent the loss of gas through the openings on the exhaust flanges ( 62 ) to prevent.

Als Folge des Expansionsprozessverlaufes und der entsprechender Verbindung der Expansionsstufen miteinander sind die durch die Stufen produzierten Drehmomente zeitlich gegeneinander verschoben, so dass das gesamte Drehmoment niemals bis auf Null fällt. Wenn bei Expansionsendstufe (46) das Drehmoment auch nur wenig nachlässt, schaltet sich das größere Drehmoment der Expansionsvorstufe (7) zu.As a result of the expansion process course and the corresponding connection of the expansion stages with each other, the torques produced by the stages are shifted in time relative to each other, so that the total torque never falls to zero. When at expansion stage ( 46 ) the torque decreases even slightly, the larger torque of the expansion precursor ( 7 ) too.

Auch die oben beschriebene Verbindung zwischen den Rotoren der Verdichter (5)- und Expansionsvorstufe (7) minimiert die Schwankungen des Drehmomentverlaufes. Dieser Umstand ermöglicht es, die Körper aller Läufer mit einer Außenverzahnung über die ganze Länge zu versehen, so dass ständiger Zahnkontakt herrscht und die die Gasverluste an der Kontaktlinie wegfallen.The above-described connection between the rotors of the compressors ( 5 ) - and expansion precursor ( 7 ) minimizes the fluctuations of the torque curve. This circumstance makes it possible to provide the bodies of all runners with an external toothing over the entire length, so that there is constant tooth contact and the gas losses at the contact line are eliminated.

Damit wird die Dichtung der Arbeitsräume nicht durch Verbrennungsrückstände und Verschmutzungen in der angesaugter Luft belastet, so dass die Maschine auch in einer schmutzigen Atmosphäre arbeiten kann. Ferner kann man auf ein Synchronisierungsgetriebe (2), wie es in der DE 10 2009 005 107 beschrieben ist, verzichten. Dadurch wird die gesamte Konstruktion kleiner und leichter.Thus, the seal of the work spaces is not burdened by combustion residues and contamination in the intake air, so that the machine can work in a dirty atmosphere. Furthermore, you can on a synchronization gear ( 2 ), as it is in the DE 10 2009 005 107 is described, renounce. This makes the whole construction smaller and lighter.

Die Eintrittsdruckklappen (41) sind mit biegeweichen Lamellen ausgestattet, die unter dem vorherrschenden Druck biegen und die Luft in die Innenräume (42) des Hauptläufers strömen lassen oder den Luftüberlauf zurück unterbinden. Die Lamellen sind in Schächten mit einem Lamellenkonturensitz für die Dichtung (nicht näher gezeigt) in den Stirnwänden im gesperrtem Zustand eingebaut.The inlet pressure flaps ( 41 ) are equipped with flexible fins, which bend under the prevailing pressure and the air in the interiors ( 42 ) of the main rotor or prevent the air overflow back. The slats are installed in shafts with a lamellar contour seat for the seal (not shown in detail) in the end walls in the locked state.

Die Innenräume (42) des Hauptläufers in allen Stufen dienen als Speicher- und Dämpferräume der komprimierten Luft. Sie dämpfen die Druckpulsation der Verdichterstufe (5). Alle Speicherräume sind durch Ausgleichskanälen (8) miteinander verbunden. Sie weisen Austrittsdruckklappen (18), die ähnlich wie die Eintrittsdruckklappen (41) gebildet sind, sowie profilierte Auslassöffnungen (10) auf, die in allen drei Stufen zum Auslass der komprimierten Luft in den Zwischenraum zwischen Hauptläufer (11) und Brennrohr (19) und weiter, durch die Einlassöffnungen (25) in die Brennkammer (21) dienen.The interiors ( 42 ) of the main rotor in all stages serve as storage and damping chambers of the compressed air. They dampen the pressure pulsation of the compressor stage ( 5 ). All memory spaces are controlled by equalization channels ( 8th ) connected with each other. They have outlet pressure flaps ( 18 ), which are similar to the inlet pressure flaps ( 41 ) are formed, as well as profiled outlet openings ( 10 ), which in all three stages to the outlet of the compressed air in the space between main rotor ( 11 ) and burner tube ( 19 ) and further, through the inlet openings ( 25 ) in the combustion chamber ( 21 ) serve.

Die Längseinlassöffnungen (16) im Bereich der Expansionsvorstufe (7) sind am Grund in der Längsvertiefungen (23) des Hauptläufers angebracht und kommunizieren mit den gesteuerten Auslassöffnungen (17) des Brennrohres, wenn die Verdrängungskämme (43) während der Drehung die Längseinlassöffnungen (16) passiert haben. Dabei wird die Einlassdauer der Brennrohrteile (20, 35) geregelt, um die Gasausgabe aus der Brennkammer und die optimale Verteilung der Entspannungsarbeit bei verschiedenen Arbeitszuständen zwischen beiden Entspannungsstufen zu steuern. Die Umleitöffnungen (39) in das Gehäuse ermöglichen einen Gasüberlauf während des Einlasses. Der Hauptläufer (11) und alle Nebenläufer (4) drehen sich in Gleitlagern (3, 50), die über Kanäle (30) mit flüssigem Kühlmittel versorg werden. Das Gehäuse weist einen äußeren Kühlmantel (6) mit flüssigem Kühlmittel auf. In den Deckeln (1, 9) des Gehäuses sind Kegelrollenlager (32) zur Lagerung des Hauptläufers und Leistungswelle angebracht. Der hintere Teil des Brennrohres (35) zeigt eine Druckschutzklappe (52) zum Schutz der Konstruktion gegen großen Druckspitzen. Zur Kühlung allen Gleitlager (3), des Einlassrohres (31) und dem vorderen Teil des Hauptläufers (11) so wie auch zur Kühlung aller Nebenläufer (4) in den Stufen ist ein Flüssigkeitssystem mit Ringskanälen (30) und Anlass- (51) und Auslassstutzen (49) vorgesehen.The longitudinal inlet openings ( 16 ) in the field of expansion precursor ( 7 ) are at the bottom in the longitudinal depressions ( 23 ) of the main rotor and communicate with the controlled outlet ports ( 17 ) of the combustion tube when the displacement combs ( 43 ) during rotation, the longitudinal inlet openings ( 16 ) have happened. The inlet duration of the combustion pipe parts ( 20 . 35 ) to control the gas output from the combustion chamber and the optimal distribution of expansion work at different operating conditions between both expansion stages. The bypass openings ( 39 ) in the housing allow a gas overflow during the inlet. The main runner ( 11 ) and all secondary runners ( 4 ) rotate in plain bearings ( 3 . 50 ), which have channels ( 30 ) are supplied with liquid coolant. The housing has an outer cooling jacket ( 6 ) with liquid coolant. In the covers ( 1 . 9 ) of the housing are tapered roller bearings ( 32 ) for the storage of the main rotor and power shaft. The rear part of the combustion tube ( 35 ) shows a pressure protection flap ( 52 ) to protect the construction against large pressure spikes. For cooling all plain bearings ( 3 ), of the inlet pipe ( 31 ) and the front part of the main rotor ( 11 ) and also for cooling all secondary runners ( 4 ) in the steps is a liquid system with ring channels ( 30 ) and event ( 51 ) and outlet ( 49 ) intended.

Das räumliche Schema der Flüssigkeitskühlkreise ist in dem Bild 11 dargestellt.The spatial scheme of the liquid cooling circuits is shown in FIG.

Das Flüssigkeitskühlsystem besteht aus drei Kreisen. Das Druckniveau in allen Kreisen stimmt mit dem Druck des Arbeitsgases in der Brennkammer überein und liegt etwas höher. Ein Kreis ist für die Kühlung des Einlassrohrs (31, s. Bild 1 und Bild 8) und des Verbindungsrohrs (53) mit Gleitringsdichtungen (28) wie auch des vorderen Teils des Hauptläufers (11) ausgelegt. Er hat einen Einlass (51)- und einen Auslassstutzen (49). Der zweite Kreis kühlt zwei Stufen: Die Verdichter (5)- und Expansionsvorstufe (7) mit den Rotoren, Lagern und den äußeren Wänden. Dieser Kreis hat drei Einlass- und drei Auslassstutzen. Die drei Einlassstutzen (51, Bild 1, Bild 11) sind zwischen diesen beiden Stufen auf der Zwischenwand platziert. Die drei Auslassstutzen (49) wiederum befinden sich auf der Zwischenwand zur Expansionsvorstufe (7) und Expansionsendstufe (46). Der dritte Kreis kühlt die Expansionsendstufe (46) mit den Rotoren, Lagern und äußeren Wänden sowie die hinteren Lager der Expansionsvorstufe (7). Dieser Kreis hat drei Einlass- und drei Auslassstutzen. Die drei Einlassstutzen (51) sind neben den Auslassstutzen des zweiten Kreises platziert. Die drei Auslassstutzen (49) befinden sich auf der hinteren Wand der Expansionsendstufe (46) zwischen den Nebenrotoren.The liquid cooling system consists of three circles. The pressure level in all circuits coincides with the pressure of the working gas in the combustion chamber and is slightly higher. A circle is used for the cooling of the inlet pipe ( 31 , s. Picture 1 and picture 8) and the connecting pipe ( 53 ) with mechanical seals ( 28 ) as well as the front part of the main runner ( 11 ) designed. He has an inlet ( 51 ) - and an outlet ( 49 ). The second circuit cools two stages: the compressors ( 5 ) - and expansion precursor ( 7 ) with the rotors, bearings and outer walls. This circuit has three inlet and three outlet ports. The three inlet ports ( 51 , Picture 1, picture 11) are placed between these two steps on the partition. The three outlet nozzles ( 49 ) in turn are located on the intermediate wall to the expansion precursor ( 7 ) and expansion stage ( 46 ). The third circuit cools the expansion output stage ( 46 ) with the rotors, bearings and outer walls as well as the rear bearings of the expansion precursor ( 7 ). This circuit has three inlet and three outlet ports. The three inlet ports ( 51 ) are placed next to the outlet port of the second circle. The three outlet nozzles ( 49 ) are located on the rear wall of the expansion stage ( 46 ) between the secondary rotors.

Die drei zusätzliche Anfuhrstutzen (nicht gezeigt), die auf der hinterer Wand der letzten Stufe auf der Seite des hinteren Deckels platziert sind, liefern das Kühlmittel zum hinteren Lager dieser Stufe. Für die Kühlung im Inneren der Nebenrotoren ist ein separates Luftkühlsystem vorgesehen, da bei großen Temperaturgefällen tk besteht Explosionsgefahr, wenn hier das Ölmittel als Kühlflüssigkeit verwendet wird. Die Verdichterstufe (5) hat drei Kühllufteinlassstutzen (67), die auf der Zwischenwand zur Expansionsvorstufe (7) angebracht sind, und drei Kühlluftauslassstutzen (68) die zum vorderen Teil der Nebenrotorswelle (4) durch den Vorderdeckel (1) verbunden sind. Die Expansionsvorstufe (7) hat auch drei Kühllufteinlassstutzen (67) und drei Kühlluftauslassstutzen (68), die alle auf den Zwischenwänden der Stufen platziert (s. Bilder 1, 6, 11) sind. Die Expansionsendstufe (46) hat auch drei Kühllufteinlassstutzen (67) und drei Auslassstutzen (68). Die drei Einlassstutzen (67) befinden sich auf der Zwischenwand zur Expansionsvorstufe (7), die drei Kühlluftauslassstutzen (68) sind am hinteren Teil der Nebenrotorswelle durch den hinteren Deckel geführt. Der Arbeitsprozess der Rotationskraftmaschine verläuft auf folgende Weise: Durch die Drehung des Nebenläufers (4) verdichten die Verdrängungskämme (12) die angesaugte Luft in den Verdichtungsräumen der Verdichterstufe (5). Der Einlass der verdichteten Luft in den Innenraum (42) des Hauptläufers (11) erfolgt durch die Eintrittsdruckklappen (41) auf verschiedenen Phasen der Verdichtung abhängig vom Druck im Innenraum (42), der durch den Druck des Dieselprozesses in der Brennkammer (21) definiert ist.The three additional feed stubs (not shown) placed on the last stage rear wall on the side of the rear cover provide the coolant to the rear bearing of this stage. For the cooling inside the secondary rotors, a separate air cooling system is provided, since at high temperature gradients tk there is a danger of explosion, if here the oil agent is used as the cooling liquid. The compressor stage ( 5 ) has three cooling air inlet stubs ( 67 ), which on the intermediate wall to the expansion precursor ( 7 ) and three cooling air outlets ( 68 ) leading to the front part of the secondary rotor shaft ( 4 ) through the front cover ( 1 ) are connected. The expansion preliminary stage ( 7 ) also has three cooling air inlets ( 67 ) and three cooling air outlets ( 68 ), all of which are placed on the intermediate walls of the steps (see pictures 1, 6, 11). The expansion end stage ( 46 ) also has three cooling air inlets ( 67 ) and three outlet ports ( 68 ). The three inlet ports ( 67 ) are located on the intermediate wall to the expansion precursor ( 7 ), the three cooling air outlets ( 68 ) are guided at the rear of the secondary rotor shaft through the rear cover. The working process of the rotary engine runs in the following way: By the rotation of the secondary rotor ( 4 ) compress the crowding combs ( 12 ) the sucked air in the compression spaces of the compressor stage ( 5 ). The inlet of the compressed air into the interior ( 42 ) of the main runner ( 11 ) takes place through the inlet pressure flaps ( 41 ) at different stages of compression depending on the pressure in the interior ( 42 ) caused by the pressure of the diesel process in the combustion chamber ( 21 ) is defined.

Der Druck des Dieselprozesses ist durch eine Automatik mit Sensoren und einer Schutzklappe (52) begrenzt. Der Druck in diesem Bereich ändert sich bei beorderter Leistungsänderung, in der Übergangsphase zu einer neuern Leistung oder bei Änderung des Gegenmomentes auf der Welle (der Dieselprozess reagiert auf höhere Belastung der Welle mit einer Druckerhöhung).The pressure of the diesel process is through an automatic with sensors and a protective flap ( 52 ) limited. The pressure in this area changes when the power change is ordered, in the transition phase to a new power or when the counter torque on the shaft changes (the diesel process reacts to a higher load on the shaft with a pressure increase).

Jede Eintrittsdruckklappe (41) öffnet sich genau dann, wenn der Luftdruck in der Verdichterkammer und damit in der Längsvertiefung (15) bei Drehung des Verdrängungskammes (12) den Druck im Innenraum (42) des Hauptläufers (11) erreicht bzw. übersteigt. Dabei wird der Verdichtungsprozess abgebrochen. Anschließend erfolgt die Verdrängung der verdichteten Luft aus dem Verdichtungsraum bzw. aus der Längsvertiefung (15) in den Innenraum (42) des Hauptläufers (11). Von hier aus strömt die verdichtete Luft durch die Austrittsdruckklappen (18) und profilierten Auslassöffnungen (10) in alle drei Stufen in den Ringsspiel-Raum zwischen Hauptläufer (11) und Brennrohr (19), umspült dabei das Brennrohr allseitig und gelangt durch die Einlassöffnungen (25) im Brennrohr (19) in die Brennkammer (21).Each inlet pressure flap ( 41 ) opens exactly when the air pressure in the compression chamber and thus in the longitudinal recess ( 15 ) upon rotation of the displacement comb ( 12 ) the pressure in the interior ( 42 ) of the main runner ( 11 ) reaches or exceeds. The compaction process is aborted. Subsequently, the displacement of the compressed air from the compression chamber or from the longitudinal recess ( 15 ) in the interior ( 42 ) of the main runner ( 11 ). From here, the compressed air flows through the outlet pressure flaps ( 18 ) and profiled outlet openings ( 10 ) in all three stages in the ring play space between main runners ( 11 ) and burner tube ( 19 ), while the combustion tube flows around on all sides and passes through the inlet openings ( 25 ) in the combustion tube ( 19 ) in the combustion chamber ( 21 ).

Teilweise strömt die eingespeicherte Luft sogar in die Arbeitsräume der Expansionsvorstufe (7) und kühlt unterwegs den Hauptläufer und Teile des Brennrohres (19) in diesem Bereich ab. Dafür sind die Austrittsdruckklappen (18) und profilierten Auslassöffnungen (10) so ausgelegt, das eine ständige Drucküberhöhung in den Innenräumen (42) des Hauptläufers (11) gegenüber dem Druck in den Inneren des Brennrohres (19) und der Brennkammer (21) existiert. So entsteht eine Art der Hitzebarriere zwischen Hauptläufer und Brennrohr. Damit erfüllen die beide Teile (35, 20) des Brennrohres (19) neben der Rolle der Ein- und Auslasssteuerung auch die Funktion der Thermoisolation für die restliche Konstruktion. In der Brennkammer (21) erwärmt sich das Arbeitsgas, dehnt sich unter Wärmezufuhr aus und strömt durch die gesteuerten Auslassöffnungen (17) des Brennrohres (19) in die Arbeitsräume der Expansionsvorstufe (7). Die Auslassöffnungen (17) sind so gesteuert, dass nur eine bestimmte Menge an Arbeitsgas in die Expansionsvorstufe (7) strömt, sodass in der Brennkammer (21) ein Druckniveau beibehalten wird, dass den Brennverlauf unterstützt. Damit geschieht ein Anteil von Gasarbeit in der Expansionsvorstufe (7) bei ständigem Druck des Dieselprozesses. Danach wird der Gasdruck in der Expansionsvorstufe (7) teilweise entspannt und damit teilweise abgearbeitet. Am Austrittflansch (59) dieser Stufe ist die Temperatur des Gases nach der Ausdehnung wesentlich niedriger als zu Beginn.In some cases, the stored air even flows into the work spaces of the expansion preliminary stage ( 7 ) and cools the main rotor and parts of the combustion tube ( 19 ) in this area. For this, the outlet pressure flaps ( 18 ) and profiled outlet openings ( 10 ) designed so that a constant pressure increase in the interior spaces ( 42 ) of the main runner ( 11 ) against the pressure in the interior of the combustion tube ( 19 ) and the combustion chamber ( 21 ) exists. This creates a kind of heat barrier between the main rotor and the combustion tube. This fulfills the two parts ( 35 . 20 ) of the combustion tube ( 19 ) In addition to the role of the inlet and outlet control and the function of thermal insulation for the rest of the construction. In the combustion chamber ( 21 ) heats up the working gas, expands under heat and flows through the controlled outlet openings ( 17 ) of the combustion tube ( 19 ) into the work spaces of the expansion precursor ( 7 ). The outlet openings ( 17 ) are controlled so that only a certain amount of working gas in the expansion precursor ( 7 ) flows, so that in the combustion chamber ( 21 ) maintain a pressure level that supports the combustion process. This is a share of gas work in the expansion precursor ( 7 ) with constant pressure of the diesel process. Thereafter, the gas pressure in the expansion precursor ( 7 ) partially relaxed and thus partially processed. At the outlet flange ( 59 ) of this stage, the temperature of the gas after expansion is much lower than at the beginning.

Das teilweise in der Expansionsvorstufe (7) abgearbeitetes Gas mit geringere Temperatur strömt durch die äußeren Gasleitungen (60) zu der Expansionsendstufe (46) und wird hier endgültig abgearbeitet und in das Abgassystem ausgestoßen. Die Sperrventile (46) unterbinden die Verbindung der Gasleitungen (60) zur Expansionsendstufe (46) während des Ausschiebens und darüber hinaus so lange bis der Dichtwalzkontakt der Nebenrotoren mit dem Hauptrotor in dieser Stufe hergestellt ist. Die Verdrängungskämme (12) dieser Stufe kommen dabei erneut in in die Arbeitsstellung. In der Expansionsendstufe (46) gewährleisten die Dichtleisten (13) an den Verdichtungskämmen (12) die verlustlose Abarbeitung des Arbeitsgases. Als Kriterium für eine optimale Ausgabe des Arbeitsgases aus der Brennkammer dient dabei die vollständige Ausdehnung des Arbeitsgases in der Expansionsendstufe (46) (also bis zum Druck im Abgassystem). Die Signale des Sensors der im Auspuffkollektor installiert ist, werden von einer Automatik verwendet, um durch einen Antrieb (36, 37) die Auslassöffnungen (17) zu steuern.This partly in the expansion preliminary stage ( 7 ) processed gas with lower temperature flows through the outer gas lines ( 60 ) to the expansion end stage ( 46 ) and is finally processed here and ejected into the exhaust system. The check valves ( 46 ) prevent the connection of the gas lines ( 60 ) to the expansion end stage ( 46 ) during the pushing out and beyond until the sealing rolling contact of the secondary rotors with the main rotor is made in this stage. The crowding combs ( 12 ) of this stage come here again in the working position. In the expansion stage ( 46 ) ensure the sealing strips ( 13 ) at the compaction crests ( 12 ) the lossless processing of the working gas. As a criterion for an optimal output of the working gas from the combustion chamber thereby serves the full expansion of the working gas in the expansion end stage ( 46 ) (ie until the pressure in the exhaust system). The signals of the sensor installed in the exhaust manifold are used by an automatic transmission to drive ( 36 . 37 ) the outlet openings ( 17 ) to control.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Vorderdeckelfront cover

22

Synchronisierungsgetriebesynchronizing gear

33

Gleitlagerbearings

44

Nebenläuferfemale rotor

55

Verdichterstufecompressor stage

66

Kühlmantelcooling jacket

77

Expansionsvorstufeexpansion precursor

88th

Ausgleichkanäleequalization channels

99

HinterdeckelHinterdeckel

1010

Auslassöffnungoutlet

1111

Hauptläufermain rotor

1212

Verdrängungskammdisplacement crest

1313

Dichtleistesealing strip

1414

Flanschflange

1515

Längsvertiefunglongitudinal groove

1616

Einlassöffnunginlet port

1717

Auslassöffnung des BrennrohresOutlet opening of the combustion tube

1818

AustrittsdruckklappeCDP flap

1919

Brennrohrcombustion tube

2020

unbeweglicher Teil des Brennrohrsimmovable part of the combustion tube

2121

Brennkammercombustion chamber

2323

Längsvertiefunglongitudinal groove

2424

Leistungswellepower shaft

2525

Einlassöffnunginlet port

2626

Einlassöffnunginlet port

2727

Ausgleichgewichtcounterweight

2828

GleitringsdichtungenGleitringsdichtungen

2929

Schlitzslot

3030

Ringskanäleannular channels

3131

Einlassrohrinlet pipe

3232

KegelrollenlagerTapered roller bearings

3333

Kraftstoff-Strom- und LuftdruckleitungenFuel power and air pressure lines

3434

Getriebetransmission

3535

beweglicher Teil des Brennrohrsmovable part of the combustion tube

3636

Zahnradsegmentgear segment

3737

Zahngetriebetoothed gear

3939

UmleitöffnungUmleitöffnung

4040

Vertiefungdeepening

4141

EintrittsdruckklappeInlet pressure flap

4242

Innenraum des HauptläufersInterior of the main runner

4343

Verdrängungskammdisplacement crest

4444

Dichtleistesealing strip

4545

hitzebeständige Schichtheat-resistant layer

4646

EndexpansionsstufeEndexpansionsstufe

4747

Ritzelpinion

4848

leerer Raumempty room

4949

Auslassstutzenoutlet

5050

Gleitlagerbearings

5151

Einlassstutzeninlet port

5252

DruckschutzklappePressure damper

5353

Verbindungsrohrconnecting pipe

5454

Verbindungslatteconnecting bar

5555

Federfeather

5656

äußere Verzahnungexternal toothing

5757

Federfeather

5858

Ausgleichgewichtcounterweight

5959

AustrittflanschAustrittflansch

6060

äußere Gasleitungouter gas line

6161

Zufuhrflanschdelivery flange

6262

Auspuffflanschexhaust flange

6363

ThermeisolationTherme insulation

6464

Sperrventilcheck valve

6565

SperrventilgetriebeCheck valve gear

6666

Mittelszahnradmiddle gear

6767

KühllufteinlassstutzenCooling air inlet port

6868

KühlluftauslassstutzenKühlluftauslassstutzen

Claims (9)

Drehkolbenkraftmaschine mit einer Verdichterstufe (5), einer Expansionsstufe, einer Brennkammer (19) und einem Synchronisierungsgetriebe, wobei die Verdichterstufe (5) und die Expansionsstufe im wesentlichen identisch aufgebaut sind und jeweils einen Hauptläufer (11) und drei Nebenläufer (4) aufweisen, wobei die Nebenläufer (4) jeweils aus einem zylindrischen Körper mit einem Verdrängungskamm (12) mit Dichtleisten (13) bestehen, wobei die Verdrängungskämme (12) der Nebenläufer (4) der Verdichterstufe (5) mit drei profilierten Längsvertiefungen (15) des Hauptläufers (11) in Eingriff sind und dabei das Durchmesserverhältnis zwischen Nebenläufer (4) und Hauptläufer (11) sowie das Übersetzungsverhältnis des Synchronisierungsgetriebes und damit die Drehzahl der Nebenläufer (4) zum Hauptläufer (11) 1:3 beträgt, wobei die Dichtleisten (44) im radial äußeren Bereich der Längsvertiefungen (15) des Hauptläufers (11) in der Verdichterstufe (5) eingerichtet sind, wobei in der Verdichterstufe (5) die Eintrittsdruckklappen (41) und alle freien Innenräume (42) des Hauptläufers (11) als Druckluftspeicher und Druckluftglätter vorgesehen sind und die Innenräume aller Stufen Ausgleichskanäle (8) und exakt profilierte Auslassöffnungen (10) ausweisen, wobei Druckluft zur Kühlung des Hauptläufers (11) in der Verdichter- (5) und Expansionsstufe vor dem Lufteintritt in die Brennkammer (19) vorgesehen ist, wobei sich die Brennkammer (19) über die Verdichterstufe (5) und über die Expansionsstufe erstreckt und im Inneren des Hauptläufers (11) angeordnet ist, wobei die Brennkammer (19) mit einem fest an einem Gehäuse fixiertem Einlassrohr (31) zur Kraftstoff-Strom- und Druckluftzufuhr und einem zum Gasauslassteuerung zweiteilig (20), (35) ausgeführtem Brennrohr (19) mit Einlassöffnungen (25) und von beiden Brennrohrteilen gebauten Auslassöffnungen (17) vorgesehen ist, wobei das Brennrohr (19) mit einem Zahngetriebe (37) mit Zahnradsegmenten (36) zur Steuerung der Auslassöffnungen (17) durch die begrenzte Drehung des beweglichen Teils (235) gegenüber dem unbeweglichen Teil (320) des Brennrohrs (19) versehen ist, wobei die Leistungswelle (24) mit einem Leistungsgetriebe, das aus dem Zahnrad (34) und Ritzel (47) besteht, angetrieben ist, wobei die Schlitze (29) in den Verdrängungskämmen (29) der Verdichterstufe (5) und Längsumleitöffnungen (39) im Gehäuse in der Expansionsstufe vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsstufe zweiteilig gebaut ist und aus einer größeren hitzebeständigen Expansionsvorstufe (7) und einer Expansionsendstufe (46) besteht, wobei alle Rotoren mit einer äußeren Verzahnung (56) versehen sind, wie auch dadurch, dass Verbindungslatten (54) zwischen den Dichtleisten (13) und den lose angebrachten Ausgleichgewichten (27) in den Verdrängungskämmen (12) der Verdichter (5)und Expansionsendstufe (46) zum Fliehkräfteausgleich der Dichtleisten (13) bei großen Drehzahlen vorgesehen sind, wobei die Verbindungslatten zwischen den Dichtleisten (44) und den Ausgleichgewichten (58) an der Spitzen der Längsvertiefungen (15) in der Verdichterstufe (5) angebracht sind.Rotary piston engine with a compressor stage ( 5 ), an expansion stage, a combustion chamber ( 19 ) and a synchronization gear, wherein the compressor stage ( 5 ) and the expansion stage are constructed essentially identical and each have a main rotor ( 11 ) and three Nebenläufer ( 4 ), the secondary runners ( 4 ) each consist of a cylindrical body with a displacement comb ( 12 ) with sealing strips ( 13 ), whereby the displacement combs ( 12 ) the Nebenläufer ( 4 ) of the compressor stage ( 5 ) with three profiled longitudinal recesses ( 15 ) of the main runner ( 11 ) and thereby the diameter ratio between secondary rotor ( 4 ) and main runners ( 11 ) and the transmission ratio of the synchromesh transmission and thus the speed of the secondary rotor ( 4 ) to the main runner ( 11 ) Is 1: 3, wherein the sealing strips ( 44 ) in the radially outer region of the longitudinal recesses ( 15 ) of the main runner ( 11 ) in the compressor stage ( 5 ) are set up, wherein in the compressor stage ( 5 ) the inlet pressure flaps ( 41 ) and all free interiors ( 42 ) of the main runner ( 11 ) are provided as a compressed air reservoir and compressed air smoother and the interiors of all stages equalization channels ( 8th ) and precisely profiled outlet openings ( 10 ), with compressed air for cooling the main rotor ( 11 ) in the compressor ( 5 ) and expansion stage before the air enters the combustion chamber ( 19 ) is provided, wherein the combustion chamber ( 19 ) via the compressor stage ( 5 ) and over the expansion stage and inside the main runner ( 11 ), wherein the combustion chamber ( 19 ) with an inlet tube firmly fixed to a housing ( 31 ) to the fuel flow and compressed air supply and a gas outlet control in two parts ( 20 ) 35 ) running burner tube ( 19 ) with inlet openings ( 25 ) and from both combustion tube parts built outlet ( 17 ) is provided, wherein the combustion tube ( 19 ) with a toothed gear ( 37 ) with gear segments ( 36 ) for controlling the outlet openings ( 17 ) by the limited rotation of the movable part ( 235 ) against the immovable part ( 320 ) of the combustion tube ( 19 ), the power wave ( 24 ) with a power transmission that comes out of the gear ( 34 ) and pinion ( 47 ) is driven, the slots ( 29 ) in the displacement combs ( 29 ) of the compressor stage ( 5 ) and longitudinal bypass openings ( 39 ) are provided in the housing in the expansion stage, characterized in that the expansion stage is constructed in two parts and from a larger heat-resistant expansion precursor ( 7 ) and an expansion stage ( 46 ), all rotors having an outer toothing ( 56 ), as well as in that connecting slats ( 54 ) between the sealing strips ( 13 ) and the loosely mounted balance weights ( 27 ) in the displacement combs ( 12 ) of the compressor ( 5 ) and expansion stage ( 46 ) for the centrifugal compensation of the sealing strips ( 13 ) are provided at high speeds, wherein the connecting slats between the sealing strips ( 44 ) and the balance weights ( 58 ) at the tips of the longitudinal depressions ( 15 ) in the compressor stage ( 5 ) are mounted. Drehkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenräume der Expansionsvorstufe (7) mit hitzebeständigen Schichten (45) bedeckt sind, und in den ebenso mit hitzebeständigen Schichten bedeckten Verdrängungskämmen (43) in dieser Stufe keine Dichtleisten und keine Öleinspritzung vorgesehen sind.Rotary engine according to claim 1, characterized in that the interiors of the expansion precursor ( 7 ) with heat-resistant layers ( 45 ) and in the heat-resistant layers also covered with heat-resistant layers ( 43 ) No sealing strips and no oil injection are provided in this stage. Drehkraftmaschine nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass äußere Gasumleitungen (60) von der Expansionsvorstufe (7) zur Expansionsendstufe (46) wie auch Sperrventile (64) am Zufuhrflanschen (61) der Expansionsendstufe (46), die Verluste bei Überlauf des Arbeitsgas in Endexpansionsstufe verbeugen, vorgesehen sind.Rotary engine according to claim 1 or 2, characterized in that external gas bypasses ( 60 ) from the expansion preliminary stage ( 7 ) to the expansion end stage ( 46 ) as well as shut-off valves ( 64 ) on the feed flanges ( 61 ) of the expansion end stage ( 46 ), which prevent losses in the event of overflow of the working gas in the final expansion stage. Drehkraftmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnugngen (16) in der Expansionsvorstufe (7) am Grund der Längsvertiefungen (23) des Hauptläufers angebracht sind und sich mit den gesteuerten Auslassöffnungen (17) des Brennrohres in den Moment kommunizieren, wenn die Verdrängungskämme (43) die Längseinlassöffnungen (16) passiert haben.Tightening machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inlet openings ( 16 ) in the expansion preliminary stage ( 7 ) at the bottom of the longitudinal recesses ( 23 ) of the main rotor and with the controlled outlet openings ( 17 ) communicate the combustion tube in the moment when the displacement combs ( 43 ) the longitudinal inlet openings ( 16 ) have happened. Drehkraftmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Nebenläufer miteinander und die Ausbildung des Hauptläufers (11) in Expansionsvor- (7) und Expansionsendstufe (46), bei der die Expansionsarbeit in den Stufen zeitlich gegeneinander verschoben ist, den notwendigen Arbeitsverlauf in den Stufen gewährleistet.Rotary engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connection of the secondary rotor with each other and the formation of the main rotor ( 11 ) in expansion ( 7 ) and expansion stage ( 46 ), in which the expansion work in the stages is temporally shifted from each other, ensures the necessary work process in the stages. Drehkraftmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einen Druckschutzklappe (52) bei hinterem Teil (35) des Brennrohres vorgesehen ist.Rotary engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that a pressure protection flap ( 52 ) at the rear part ( 35 ) of the combustion tube is provided. Drehkraftmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass die Körper aller Läufer über die ganze Länge mit einer Außenverzahnung versehen sind.Rotary engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bodies of all runners are provided over the entire length with an external toothing. Drehkraftmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeitskühlsystem mit Ringkanälen (30) und Anlass- (51) bzw. Auslassstutzen (49) zur Kühlung aller Gleitlager (3) in allen Stufen, zur Kühlung des Einlassrohrs (31) mit den Gleitringsdichtungen (28) und zur Kühlung des vorderen Teils des Hauptläufers (11) vorgesehen ist.Rotary engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that a liquid cooling system with annular channels ( 30 ) and event ( 51 ) or outlet nozzle ( 49 ) for cooling all plain bearings ( 3 ) in all stages, for cooling the inlet pipe ( 31 ) with the mechanical seals ( 28 ) and for cooling the front part of the main rotor ( 11 ) is provided. Drehkraftmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlluftsystem zur Kühlung der inneren Nebenrotoren (4) in allen Stufen mit jeweils drei Kühllufteinlassstutzen (67) und Kühlluftauslassstutzen (68) vorgesehen ist.Rotary engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that a cooling air system for cooling the inner secondary rotors ( 4 ) in all stages with three cooling air inlet stubs each ( 67 ) and cooling air outlet ( 68 ) is provided.

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