DE19711084A1 - Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine, bei der sich mindestens ein Flügel-Rotor an mindestens einem Kammer-Rotor abwälzt, und dabei über ein Medium Arbeit oder/und Wärme abgibt oder/und aufnimmt, wobei ein solcher Arbeitsstoff über mindestens einen Rotor mit der Umgebung oder auch anderen Aggregaten der Maschine ausgetauscht wird.

Mit der erfindungsmäßigen Maschine läßt sich Arbeit erzeugen bzw. es läßt sich an ihr Arbeit verrichten. Je nach Ausführungsform kann sie als Kraftstoffverbrennungsmotor, mit Dampf oder anderen Medien als Druck-betriebene Maschine verwendet werden oder aber als Pumpe, als Verdränger oder Verdichter; die Maschine läßt sich auch durch Kombination geeigneter Maschinenteile derart ausführen, daß sie gleichzeitig mehrere dieser Anwen­ dungen ausführen kann. Analog einem Abgasturbolader kann so z. B. mit Hilfe eines unter Druck stehenden Arbeitsstoffes ein anderes Medium angesaugt und verdichtet werden. Auch kann ein Medium zwischen Maschineneinheiten zirkuliert werden, so daß es den thermodynamischen Kreisprozeß eines Heißgasmotors durchläuft.

1. Die erfindungsmäßige Maschine als Wärmekraftmaschine

Wärmekraftmaschinen werden in Strömungsmaschinen und Kolbenmaschinen unterschieden. Die erfindungsmäßige Maschine läßt sich den Kolbenmaschinen zuordnen, wenn über eine innere oder äußere Verbrennung eines Mediums Arbeit erzeugt werden soll.

Bei den in der Praxis verwendeten Hubkolbenmaschinen wird mittels eines erwärmten, meist gasförmigen Mediums nacheinander positiven und negativen Druck auf einen Kolben ausge­ übt, der dem Druck ausweichend sich abwechselnd in die eine und dann in die entgegen­ gesetzte Richtung bewegt und über einen Kurbeltrieb eine Kraft auf ein Schwungrad ausübt, welches sich durch periodische Wiederholung dieses Vorgangs rund dreht.

Es müssen also lineare in runde Bewegungen umgesetzt werden und es muß ein solcher Kol­ ben ständig periodisch beschleunigen und abbremsen. Um dies zu erreichen, bedarf es Steuerungsinstrumente, die mit Zunahme der Anforderungen an die Maschine sehr schnell aufwendig werden und negative Auswirkungen auf den Wirkungsgrad, die Verschleißbe­ ständigkeit, die Laufruhe und letztlich die Kosten einer solchen Hubkolbenmaschine haben. Aufgrund lokal auftretender sehr starker Kräfte z. B. an den Umkehrpunkten der Kolben muß die Maschine zudem entsprechend massiv und kann auch nur in einer beschränkten Aus­ wahl an Materialien ausgeführt sein.

Dies alles hat bei den Wärmekraftmaschinen mit innerer Verbrennung, wie den Motoren nach Otto und Diesel immer wieder zu Versuchen geführt, die Hubkolbenanordnung mit sei­ nen Nebenaggregaten durch Rotationskolben zu ersetzen, die ohne Steuerungseinheiten wie dem Ventiltrieb auskommen.

Bislang konnte allerdings lediglich der Kreiskolbenmotor nach Wankel mit dem auf einer Trochoidenbahn über einen Extendertrieb geführten rotierenden Kreiskolben eine gewisse praktische Bedeutung erlangen.

Zwar wurden hierbei weitgehend die negativen Begleiterscheinungen des Hubkolbenmotors vermieden, jedoch haben den durch den ungünstige Brennraum bedingten hohen Ver­ brauch mit hohen Emissionswerten und eine erforderliche neue Dichttechnik dazu geführt, daß nach anfänglichem Engagement von Motoren- und Automobilherstellern die Entwicklungen weitgehend eingestellt wurden.

Es sind auch eine Reihe von Erfindungen zu Rotationskolbenmaschinen gemacht worden, bei denen zylindrische Drehkörper mit Nocken und Nuten sich dichtend aneinander abwälzen sollen. Jedoch erforderte die Umsetzung in die Praxis offensichtlich erheblichen mechanischen Aufwand meist verbunden mit zusätzlich neuer Technik, so daß bis heute keine Maschinen dieser Art gebaut und verbreitet wurden.

Die Aufgabe dieser Erfindung bestand somit darin, wenn sie als Verbrennungsmotor ausge­ führt sein soll, die Vorteile des Hubkolbenmotors und des Wankelmotors zu vereinen und dabei deren Nachteile weitestgehend zu vermeiden:

• - sie muß aus wenigen Bauteilen bestehen und auf Steuerungsinstrumente wie Ventile etc. verzichten können, wodurch zudem eine geringe Reibung der Mechanik bewirkt wird,
• - alle Drehteile sollen nur echte Rotationen aufweisen, so daß kein Kurbeltrieb nötig ist und ein vibrationsarmer Lauf bei völliger Auswuchtung der Massen möglich ist und ein totpunkt- und schwingungsfreier und somit geräusch- und verschleißarmer Motorlauf gewährleistet wird,
• - mit Hilfe mehrerer Arbeitsvorgänge pro Umdrehung der Antriebswelle soll eine hohe Leistungsdichte erzielt werden,
• - über den Einsatz von konventioneller und damit weitentwickelter Technik in so vielen Bereichen wie möglich, also z. B. bei der Abdichtung, der Kühlung und Schmierung, der Lagerung der Maschinenteile, der Versorgung mit Arbeitsstoff und deren Ausstoß sowie der Zündung, läßt sich der Entwicklungsaufwand bei der Umsetzung der neue Konzeption redu­ zieren,
• - es muß ein für die Verbrennung optimaler Raum vorgesehen werden können, um Emissions­ werte und Verbrauch an Arbeitsstoff zu minimieren,
• - es sollten die unterschiedlichsten auf dem Markt befindlichen Kraftstoffe wie Benzin, Diesel und Gas verwendet werden können,
• - es sollen prinzipiell auch für diese Anwendung kaum gebräuchliche sowie neue Werkstoffe zum Einsatz kommen können.

Alle Aspekte dieser Aufgabe lassen sich grundsätzlich mit der erfindungsmäßigen Maschine lösen; wobei je nach Ausführungsform den Aspekten in unterschiedlichem Maße Rechnung getragen werden kann.

Das Prinzip

Die erfindungsmäßige Maschine ist einfach im Aufbau, da sie nur aus drei unterschiedlichen Grundelementen besteht, nämlich mindestens einem Flügel-Rotor (30), mindestens einem Kammer-Rotor (31) und dem Gehäuse (32).

• - Flügel- und Kammer-Rotoren rollen gegenläufig in einem von der Anzahl der Flügel und der Kammern abhängigem Verhältnis aneinander ab.
• - Ein Flügelrotor (30) besteht aus einer geraden Anzahl von Flügeln (34, 36), die durch jeweils gleichgroße Segmente eines Flügel-Rotors voneinander getrennt sind.
• - Ein Kammer-Rotor (31) weist so viele Kammern (52) auf, daß während des aneinander Ab­ wälzens nach einer vollen Umdrehung eines Kammer-Rotors alle Kammern mindestens einmal von einem Flügel durchlaufen wurden.
• - Das Profil eines Kammer-Rotors ist dabei so ausgebildet, daß die Kammern durch gleichgroße Segmente voneinander getrennt sind, welche sich während der Umdre­ hung in bestimmten Phasen dichtend an den Segmenten mindestens eines Flügel- Rotors abwälzen.
• - Während der Umdrehung tauchen die Flügel in bestimmten Phasen in die Kammern ein, wodurch Räume entstehen, welche entweder durch die Kammer- und Flügel-Rotor dich­ tend begrenzt werden (71, 72) oder durch Flügel-Rotor und Gehäuse (73) oder durch Kammer-, Flügel-Rotor und Gehäuse (74), und die beim Weiterdrehen in ihrem Volumen und ihrer Position varieren.
• - In den unterschiedlichen Räumen finden entweder Ansaugung, Verdichtung, Expansion oder Ausstoß des flüssigen oder/und gasförmigem Mediums statt, wobei das Medium in bestimmten zeitlichen Abständen und an definierten Positionen von Kammer- und Flügel- Rotor zueinander eine physikalisch chemische Veränderung erfährt (also gezündet wird und verbrennt).
• - Sowohl Ansaugung des Frisch-Mediums wie Ausstoß des Abgases erfolgt über die Flügel- Rotoren.
• - Ein Flügel-Rotor (30) weist mindestens eine Ansaug- (76), mindestens eine Ausstoß- (77), min­ destens eine Kompressions- (78) und mindestens eine Expansionsseite (79) jeweils auf den Flügeln auf.
  Hierbei befinden sich eine Ausstoß- auf der Vorder- und eine Ansaugseite auf der Rückseite von einem Flügel (36) sowie eine Kompressions- auf der Vorder- und eine Expansionsseite auf der Rückseite von mindestens einem der anderen Flügel (34).
• - Jeweils eine Expansions- und eine Ausstoßseite sowie eine Kompressions- und eine Ansaug­ seite sind einander korrespondierend zugewandt, schließen also einen Raum ein, wenn sich nicht einer von beiden Flügeln hinreichend weit in einer Kammer befindet, wobei die Kompressions- und die Ausstoßseiten der Drehrichtung (80) eines Flügel-Rotors zugewandt und die Ansaug- und Expansionsseiten der Drehrichtung eines Flügel-Rotors abgewandt sind.
• - Hierbei sind sowohl die Ansaug- wie auch die Ausstoßseite durch jeweils voneinander ge­ trennte Kanäle (38, 44) in einem Flügel-Rotor mit den entsprechenden Außenaggregaten (Auspuff auf der Ausstoßseite, Vergaser, Luftfilter auf der Ansaugseite) (35) verbunden.
• - Die Kanäle können dabei in ihrer Gestalt und Dimensionierung derart ausgeführt sein, daß die Ansaugung des Frischmediums und der Ausstoß des Abgases optimal an die Erforder­ nisse des Motors angepaßt sind.
• - Die Kammern (52) eines Kammer-Rotors können jeweils als Brennraum eine Auswölbung (82) auf der der Drehrichtung (81) eines Kammer-Rotors zugewandten Seite der Kammer­ wandung aufweisen.
• - Die Gestalt und Dimensionierung einer solchen Auswölbung kann so ausgeführt sein, daß der Zündungs- und Verbrennungsvorgang des Mediums optimal verlaufen kann.
• - Ebenso kann eine Auswölbung (89) auch in der Kompressionsseite des Flügels eingearbei­ tet sein kann, wenn dies der Optimierung der Brennkammergestaltung dient. Wie die ein Brennraumes optimal gestaltet werden muß, weiß der Fachmann.
• - Jede Auswölbung (82) einer Kammer (52) wird mindestens einmal pro Vollumdrehungen eines Kammer-Rotors durch die Kompressionsseite eines Flügels zur übrigen Kammer hin abgedichtet. Sollte zur Zündung des Mediums eine Zündvorrichtung (84) nötig sein, ist diese so angebracht und wird so gesteuert, daß das Medium je nach Optimierung des Verbrennungsverlaufes in dem zeitlichen Band unmittelbar vor bis unmittelbar nach der vollständigen Abdichtung der Auswölbung gezündet wird. Die Steuerung der Zündvorrich­ tung kann dabei über einen Schleifring (88) ähnlich dem eines konventionellen Verteilers erfolgen.
• - Die Expansionsseite kann so gestaltet sein, daß das verbrennende Arbeitsmedium einen optimalen Arbeitsdruck bei minimalem Temperaturverlust zur Verfügung stellt. Dadurch, daß sich das Arbeitsmedium zunächst nur in den durch Expansionsseite und Kammer­ wand begrenzten Raum (71) ausbreitet, erfolgt in der ersten Phase der Verbrennung pro Zeiteinheit nur ein geringer Temperaturverlust; dies begünstigt die gewünschte weitgehend vollständige Verbrennung, was zur Erhöhung des Wirkungsgrades und zur Verminderung der Schadstoff-Emission beiträgt.
• - Die Expansionsseite kann dabei so ausgebildet sein (83), daß zur Vermeidung eines Unterdrucks während des Durchlaufens des Flügels durch die Kammer in diesen durch Expansionsseite und Kammerwand gebildeten Raum (71) ein Eindringen des Mediums (das Abgas) erfolgen kann, welches sich in dem Raum (74) befindet, der durch Flügel-Rotor mit korrespondierender Ausstoßseite, Kammer-Rotor und Gehäuse (32) gebildet wird. Eine solche Aussparung auch in Form eines Verbindungskanals kann sich auch im Kammer Rotor befinden.

Die Funktionsweise

Diese Anordnung bewirkt:

• - (14): Durch die Drehung des Flügel-Rotors (30) wird ein durch Ansaugseite (76) des Flügel- Rotors sowie durch Kammer-Rotor (31) und Gehäuse (32) begrenzter Raum (74) vergrößert, wodurch ein zündfähiges Gemisch, zündfähiges Gas oder aber Luft über den Ansaugka­ nal (38) in diesen Raum hineingesaugt wird.
• - (15): Dieser Arbeitsstoff wird weitertransportiert, bis er nur noch durch Ansaug- und Kom­ pressionsseite (78) des Flügel-Rotors und durch das Gehäuse begrenzt wird (73).
• - (16): Der so entstandene Raum (73) wird nach Eintauchen der Ansaugseite in die Kammer (52) gegen die Umgebung abgedichtet; bei Weiterdrehung verkleinert er sich und komprimiert auf diese Weise den Arbeitsstoff, wobei, wenn eine Einspritzung vorgesehenwerden soll, diese über eine konventionelle Einspritzvorrichtung (85) direkt in die Kammer erfolgen kann.
• - (17): Das Arbeitsmedium wird bei fortschreitender Drehung durch das Eintauchen der Kompressionsseite (78) in diese Kammer weiterverdichtet (72), bis er vollständig in der Auswölbung (82) der Kammer durch die Kompressionsseite eingeschlossen wird und der Zündzeitpunkt im Winkel kurz vor bis kurz nach dem Erreichen dieses Zustandes erfolgen kann. Die Zündvorrichtung (84) kann dabei näher zu der Öffnung zur Kammer hin vorgese­ hen werden, um möglichst das zuerst entweichende Medium zur Verbrennung zu bringen, wobei der Fachmann die optimale Positionierung der Zündvorrichtung und den idealen Zündzeitpunkt ermitteln kann.
• - (18): Die durch die Zündung eingeleitete chemisch-physikalische Veränderung des Arbeitsstoffes führt zur Erhöhung des Drucks, welcher an die Kammerwände und an die Ex­ pansionsseite (79) weitergegeben wird. Die damit geleistete Arbeit bewirkt ein Weiterdre­ hen sowohl des Kammer- (31) wie auch des Flügel-Rotors (30); auf diese Weise wird zunächst der Raum (71), der durch die Expansionsseite (79) und die Kammer begrenzt wird, vergrößert. Hierdurch wird zunächst pro Zeiteinheit nur eine geringe Vergrößerung des Raumes bewirkt, so daß sich das Medium nur wenig abkühlt, was für einen guten Verbrennungsverlauf gewünscht wird.
• - Durch Weiterdrehung tritt der Flügel aus der Kammer heraus und der dem sich unter Druck­ abgabe weiter ausdehnenden Abgas zur Verfügung stehende Raum (74) vergrößert sich weiter, bis der Raum durch Ausstoß- und Expansionsseite sowie dem Gehäuse begrenzt wird (73) und keine weitere Expansion erfolgt.
• - (19): Bei fortschreitender Drehung taucht der Flügel mit Expansions- (79) und Ausstoßseite (77) in eine Kammer (52) ein, so daß sich der Raum (74), der nun durch die Ausstoßseite, das Gehäuse und den Kammer-Rotor begrenzt wird, zu verkleinern beginnt, wodurch der Ausstoß des Arbeitsstoffes über den Ausstoßkanal (44) eingeleitet wird.
• - (20): Sobald die Ausstoßseite die Kammer durchlaufen hat, ist alles Abgas bis auf den in der Auswölbung (82) verbleibende Rest verdrängt und die Ansaugung von frischem Arbeitsstoff durch die Expansionsseite hat schon begonnen, der Zyklus beginnt also wieder von vorn.

Die Ausführung

Grundsätzlich sind sehr verschiedene Ausführungsformen denkbar, mit denen sich das oben beschriebene Prinzip realisieren läßt. Die einfachste Anordnung mit einem Flügel- und einem Kammer-Rotor gewährleistet keinen vollständigen Austausch des Arbeitsstoffes. Andererseits sind Hintereinanderschaltungen von mehr als zwei Kammer-Rotoren mit entsprechend vielen Flügel-Rotoren meist sowohl aus raumergonomischer Sicht aber auch aufgrund des mecha­ nischen Aufwandes nur in Einzelfällen sinnvoll. Das gleiche gilt für die Brennkraftmaschine auch bezüglich der Flügel-Rotoren mit mehr als zwei Flügeln, also vier oder sechs, die dann mit Kammer-Rotoren mit entsprechend vielen Kammern korrespondieren.

Als vorteilhafte einfache Ausführung der erfindungsmäßigen Rotationskolbenmaschine bietet sich eine Anordnung aus einem Kammer-Rotor (31) mit vier Kammern (52) und zwei Flügel- Rotoren (30) mit jeweils zwei Flügeln (34, 36) an, bei der Kammer-Rotor mittig zwischen den beiden Flügel-Rotoren liegt.

Zur Leistungssteigerung lassen sich solche Einheiten ohne allzu großen mechanischen Auf­ wand derart hintereinanderschalten, daß die Kammer-Rotoren und je zwei Flügel-Rotoren jeweils gemeinsame Achsen haben.

Die Drehachsen von Flügel- und Kammer-Rotoren können parallel verlaufen, sie können aber auch einen Winkel (75) einschließen, wenn sich eine solche Anordnung aus z. B. Gründen der Platzersparnis als vorteilhafter erweist.

In dieser Ausführung beträgt das Umdrehungsverhältnis von Kammer- zu Flügel-Rotor 1 : 2. Nach jeder Viertelumdrehung des Kammer-Rotors, dessen Drehachse als Antriebswelle (86) ausgebildet sein kann, wird abwechselnd von beiden Flügel-Rotoren der Arbeitszyklus initiiert, so daß auf eine solche Antriebswelle vier mal pro Vollumdrehung eine Kraft wirkt.

Die Gestaltung der Flügel- und Kammer-Rotoren kann sehr unterschiedlich vorgenommen werden, wobei sich die Gestalt der Umfangsflächen von Kammer- und Flügel-Rotoren, teil­ weise auch des Gehäuses weitgehend einander bedingen, da sich jeweils bestimmte Seg­ mente einander abdichten müssen, wenn sich die Rotoren aneinander abwälzen.

In der einfachsten und damit sicher auch kostengünstigsten Ausführung sind die Grundkörper der Rotoren zylindrisch (105, 106); ähnlich den Kreiskolben nach Wankel sind Kanten und Ecken abzudichten, so daß hier entsprechend modifiziert auf die weiterentwickelten Dicht­ eisten zurückgegriffen werden kann, wie sie in aktuell produzierten Wankel-Motoren eingesetzt werden.

Vorzugsweise werden die erfindungsmäßigen Dichtelemente (60) verwendet, die ein beson­ ders gutes Abdichtungsverhalten erwarten lassen, da diese Dichtelemente elastisch gela­ gert sind und somit Temperaturschwankungen und unterschiedliche Bewegungen der abzu­ dichtenden Flächen sehr wirkungsvoll ausgleichen können.

Unter Nutzung der heutigen weitentwickelten Fertigungstechnik mit CAD/CAM-Unterstützung sind weitere, zunächst kompliziert erscheinende Ausführungsformen der Rotoren denkbar.

So können die Umfangsflächen der Flügel/Kammern auch ohne Ecken ovale, eliptische, run­ de oder andere Formen (70) haben. In diesen Fällen läßt sich die Abdichtung auf konventio­ nelle Weise analog den Hubkolben mit modifizierten Kolbenringen vornehmen.

Dementsprechend können sich nicht nur die Flügel (34, 36) sondern auch die Kammern (52) mit einem oder mehreren Dichtringen versehen werden, wobei die Dichtwirkung an den Flü­ geln durch Zusammendrücken und die in den Kammern durch Auseinanderziehen der Kol­ benringe erzielt werden kann.

Der Kammer-Rotor ist drehbar und abdichtend zu den mit ihm in Kontakt stehenden Gehäu­ seteilen (32) gelagert. Auch wenn die wirklich hohen Drucke erst in den Kammern entstehen, kann auch hier die Abdichtung entsprechend über die oben beschriebenen Dichtelemente erfolgen: möglicherweise ist auch eine abdichtende Gleitbewegung des Rotors mit minima­ lem Abstand zu den Gehäuseteilen realisierbar.

Ein jedes Segment eines Kammer-Rotors ist je nach Phase mal im freien Raum einem Flügel- Rotor zugewendet und mal dem Gehäuseteil; das heißt, daß eine Dichtvorrichtung nicht permanent wirkt. Dem muß dahingehend Rechnung getragen werden, daß das Dichtele­ ment, wenn es beispielsweise am Kammerende (57) vorgesehen wird, während des Eintauchens in den Gehäuseabschnitt (58) nicht die freie Drehung blockiert. Dies läßt sich durch eine entsprechende z. B. keilformartige Ausführung des Dichtelementes (61) erreichen, die mit der verjüngten Seite der Drehrichtung (81) des Kammer-Rotors zugewendet ist, sei es daß diese Dichtung im Rotor oder im entsprechenden Gehäuseteil vorgesehen sein soll.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Kammer-Rotor derart in dem Gehäuseabschnitt gelagert, daß sein Abstand zu zu dem Gehäuseabschnitt (58), in den das Kammerende (57) als erstes eintaucht, nachdem sich der Flügel aus der zugehörigen Kammer (52) herausgewälzt hat, am größten ist, wobei sich der Abstand zwischen diesem Kammerende (57) und dem Gehäuse beim Weiterdrehen vermindert, so daß die Dichtwirkung zunächst kontinuierlich zunehmen kann. Auf diese Weise können bei entsprechender Ausführung der Umfangsflächen wieder modifizierte konventionelle Kolbenringe vorgesehen werden.

Um eine wirkungsvolle Abdichtung der Kammern zu erreichen, ist es sinnvoll, daß sie nach allen Seiten von dem Rotor-Gehäuse umschlossen werden. Dies hat zur Folge, daß die maximale Höhe der Kammer (52) und damit auch der Flügel (34, 36) geringer ist als die des Kammer- Rotors, so daß ein Flügel-Rotor (31) ober- und unterhalb des Flügels kreisförmige Segmente aufweisen kann, die sich an ebenfalls zylindrische Segmenten des Kammer-Rotors abdich­ tend abwälzen.

Auch wenn die Abdichtung zweier zylindrischer Körper in der Regel keiner zusätzlichen Dich­ tungen bedarf, läßt sich ein Kammer-Rotor gegen Gehäuseteile mit Mitteln des Standes der Technik abdichten.

Auf einer Seite der Rotoren kann die Antriebsübertragung (33) in einer einfachen Ausführung als ineinandergreifende Zahnräder vorgesehen sein, während auf der gegenüberliegenden Seite die Zündvorrichtung (84) vorgesehen ist.

Von dort ragen Zündelemente (87) in die Kammer, die an ihrem Zündende konventionellen Zündkerzen vergleichbar sind und auch über Gewinde in dem Rotor befestigt sein können und aus der Oberfläche des Rotors mit einem Kontakt herausragen. Auf der zu dieser Rotorseite korrespondierenden Gehäuseseite kann z. B. ein Strom leitender Schleifring (88) vorgesehen sein, der zu bestimmten Zeitpunkten über die Kontakte (87) der Zündelemente Strom führt und so die Zündung einleitet.

Der einfache Wechsel dieser Zündelemente kann durch hierfür vorgesehene und mit dem Deckel verschraubte Bohrungen im Gehäuse vorgenommen werden.

Ist vorgesehen, daß der Arbeitsstoff lediglich aus Luft bestehen und somit der Kraftstoff ein­ gespritzt werden soll, ist im Gehäuse in Abhängigkeit von der Art der gewünschten Verbren­ nung an geeigneter Stelle eine Einspritzvorrichtung (85) auszuführen. Eine der Direkteinsprit­ zung vergleichbare Variante wird erzielt, wenn die Einspritzung in die Kammer unmittelbar, bevor der Flügel hierin eintaucht, erfolgt.

Es ist bekannt, daß möglichst kugelförmige Kammern (82) ideale Brennräume darstellen; je­ doch kann die anschließende Druckausbreitung bei fortschreitender Verbrennung zeigen, daß Abweichungen hievon insgesamt zu einer günstigeren Ausführungsform führen. Grund­ sätzlich lassen sich beliebig viele mögliche Varianten in der Ausführungsform mit einem großen Bereich an Modifikationen im gewählten Volumen vornehmen, so daß in bei gleichen sonstigen Abmessungen der Maschine auch unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse realisiert werden können.

Es ist auch möglich, daß die Kompressionsseite (78) des Flügel-Rotors, also die der Drehrich­ tung (80) des Flügels (34), der keine Kanäle aufweist, zugewandten Seite an der Gestalt des Brennraumes beteiligt wird (83). Auf der Rückseite dieses Flügels (34) befindet sich die Expan­ sionsseite (79). Auf sie wirkt der Druck des verbrannten Gemisches nach der Zündung und durch ihre Ausführungsform und mit Einbeziehung einer entsprechend gestalteten Kammerwandung wird sichergestellt, daß bei Eintauchen der Expansionsseite in eine Kammer Abgas nachströmen kann, in diesem Kammerabschnitt (71) also kein Unterdruck entsteht.

Zu diesem Flügel (34) korrespondiert der Flügel (36) mit der Ansaug- (76) und der Ausstoßseite (77).

Die Ansaugseite (76) liegt auf der der Drehrichtung (80) des Flügel-Rotors abgewandten Seite. Auf dieser Seite mündet ein Kanal (38), der durch den Rotor zur Mitte führt und auf einer von beiden Seiten (42) seine zweite Öffnung (39), über die der Kanal mit dem Luftfilter oder dem Vergaser (35) verbunden ist.

Auf der der Drehrichtung (80) zugewandten Seite liegt die Ausstoßseite (77). Genau ent­ sprechend der Ansaugseite mündet dort ebenfalls ein Kanal (44), der zur Mitte des Rotors führt und dort auf der gegenüberliegenden Seite (43) seine zweite Öffnung (39) hat, über die dieser Kanal mit dem Auspuff verbunden ist.

Es ist auch möglich, daß beide Kanäle zur gleichen Seite ihre zweite Öffnung haben (107).

Die Flügel-Rotoren sind wie der Kammer-Rotor mittig über konventionelle Lager gelagert und dem Stand der Technik entsprechend gegenüber dem Gehäuse abgedichtet. Die als Antriebswelle (86) ausgebildete Drehachse des Kammer-Rotors ragt dabei auf einer oder auf beiden Seiten aus dem Gehäuse (32) heraus, wogegen die als zweigeteilte Hohlwellen aus­ gebildeten Flügel-Rotoren mit ihren jeweiligen Öffnungen in Gehäuse-Aussparungen dreh­ bar gelagert. Die Zuleitungen der entsprechenden Aggregate (35) sind dagegen fest ab­ dichtend mit dem Gehäuse verbunden.

Die Kanäle und ihre Öffnungen können in ihrer Gestalt und ihrer Dimensionierung über einen weiten Bereich varieren und somit ihrer Funktion der Ansaugung oder des Ausstoßens ent­ sprechend optimiert werden.

Die Maschine kann über Wasserkühlung temperiert werden. Kritische überhitzungsgefährdete Zonen wie z. B. in Reihenmotoren entfallen hier. Konzeptionsbedingt verbringen die Abgase eine realtiv lange Zeit im Gehäuse und werden nach ihrer anfänglichen Expansion zunächst bei konstantem Volumen im Gehäuse weitertransportiert, bevor sie herausgestoßen werden. Aufgrund der im Verhältnis recht großen Gehäuseoberfläche kann in vielen Fällen die apparatetechnisch einfachere Luftkühlung ausreichend sein.

Auch die Schmierung ist nach dem Stand der Technik durchführbar, z. B. entweder über Ölzusatz zum Kraftstoff oder mittels Öldruckschmierung.

2. Druckbetriebene Maschinen/Pumpen, Verdichter

Bei einer weiteren Anwendungsform wird eine Rotationskolbenmaschine über einen Arbeits­ stoff angetrieben, der zuvor in einem Reservoir unter Druck gesetzt wurde. Diesen Druck übt das Medium auf einen Kolben aus und während es expandiert wird Arbeit geleistet; anschlie­ ßend wird der Arbeitsstoff wieder aus der Maschine herausgedrückt und der Zyklus beginnt von vorn. Nach diesem Verfahren arbeitet z. B. eine Dampfmaschine.

Mit Hilfe leichter Modifikationen der für eine Brennkraftmaschine beschriebenen Ausführungs­ form der erfindungsmäßigen Maschine, bei der der Austausch eines Mediums nicht nur über die Flügel- sondern auch über die Kammer-Rotoren erfolgt, läßt sich diese als druck­ betriebene Maschine oder auch als Pumpe und Verdichter betreiben, wobei wiederum die Nachteile eines Hubkolbentriebwerkes vermieden werden.

2.1 Druckbetriebene Maschinen

Das Prinzip wird zunächst an der druckbetriebenen Rotationskolbenmaschine dargelegt, bei der mindestens ein Medium über die Flügel-Rotoren aus der Maschine geschoben wird.

Eine erste Modifikation betrifft den Flügelkolben. Entsprechend der anderen Wirkungsweise werden die Funktionen des Ansaugens und des Komprimierens nicht benötigt.

Jeder Flügel-Rotor (30) kann nun auch eine ungerade Anzahl an Flügeln (45) aufweisen, wenn in einem Kammer-Rotor (31) entsprechend dem Umdrehungsverhältnis viele Kammern (52) vorgesehen sind. In jedem Fall weist jeder Flügel (45) auf der der Drehrichtung (80) eines Flügel-Rotors (30) zugewandten Seite eine Ausstoßseite (77) auf und auf der der Drehrichtung abgewandten Seite eine Expansionsseite (79). Das bedeutet, daß von jedem Flügel (45) ein Kanal (44) von der jeweiligen Ausstoßseite der Flügel zur Mitte (39) führt und dort entweder auf der gleichen (42) oder auf verschiedenen Gehäuseseiten (42, 43) mit der Umgebung in Verbindung steht.

Im Unterschied zur Ausführung der erfindungsmäßigen Maschine als Verbrennungsmotor ist in diesem Fall nun auch jeder Kammer-Rotor (31) am Austausch des Mediums mit der Umge­ bung beteiligt ist. Dies wird dadurch erreicht, indem ein Kammer-Rotor mittig um seine Drehachse über einen bestimmten Anteil seiner Tiefe eine Aussparung (46) aufweist, auf der er drehbar auf einem Maschinenteil (47) gelagert ist. Dieses Maschinenteil ist in der Regel selbst ortsfest, kann also z. B. auch Teil des Gehäuses sein. In diesem Maschinenteil (47) sind Kanäle vorgesehen, die zum einen auf mindestens einer Seite des Gehäuses (49) münden und auf diese Weise die Verbindung mit der Außenwelt herstellen. Zum anderen öffnen sie entlang der Wandung der Aussparung (46) des Kammer-Rotors. In einer einfachen Ausführung ist diese Aussparung kreisförmig mittig um die Drehachse des Kammer-Rotors über dessen gesamte Tiefe vorgesehen, und das ortsfeste Gehäuseteil (47) einschließlich seiner Kanäle (48) ist in Form einer zylindrischen Hülse mit Öffnungen (54) in ihren Wandungen aus­ geführt, wobei diese auf einer (49) oder auf beiden Seiten (49, 50) aus dem Gehäuse führen und zweigeteilt sein kann, wenn z. B. mehr als ein Arbeitsstoff verwendet werden soll.

Die Kammern weisen ebenfalls Kanäle (51) auf, die zum einen auf der der Drehrichtung (81) des Kammer-Rotors zugewandten Seite der Kammerwandung ihre Öffnung (53) haben. Auf der anderen Seite münden sie in den Wandungen der Aussparung (46), so daß bestimmte Öffnungen (53) in bestimmten Phasen der Drehung für eine bestimmte Zeit mit den Öff­ nungen (54) der Kanäle (48) des festen Gehäuseteils (47) überlappen, und so eine Verbin­ dung der Umgebung mit den Kammern hergestellen.

Sollte es sich als nötig erweisen, lassen sich diese Überlappungen mit einfachen Mitteln dem Stand der Technik entsprechend gegeneinander abdichten. Wenn eine durch ein Ma­ schinenteil (47) ermöglichte Steuerung des Arbeitsstoffflusses nicht notwendig sein oder auf andere Art bewerkstelligt werden soll, kann ein Kammer-Rotor auch lediglich drehbar analog den Flügel-Rotoren in den Gehäuseöffnungen gelagert sein, wobei die Zuleitungen aus dem Reservoir fest mit dem Gehäuse (32) verbunden sind.

Da sich die Funktion eines Brennraumes in der Kammer erübrigt, kann eine Auswölbung (82) entfallen, wenn sie nicht der Optimierung der Druckübertragung auf die Expansionsseite des Flügels dient.

Bei der Darstellung der Funktionsweise ist die druckbetriebene Rotationskolbenmaschine derart ausgeführt, daß das Medium unter Druck über die Kammer-Rotoren (31) in die Masch­ ine gelangt und diesen Druck an die Flügel-Rotoren weitergibt.

Die erfindungsmäßige Maschine kann aber auch über ein oder mehrere unter Druck stehen­ de Arbeitsstoffe derart angetrieben werden, daß das Medium über die Flügel-Rotoren in die Maschine gelangt und den Druck auf die Kammerwände ausübt und schließlich die Ma­ schine wieder über die Kammer-Rotoren verläßt.

Ein Arbeitsstoff kann in einem Reservoir, welches mit dem Gehäuseteil (47) in Verbindung steht, unter Druck gesetzt werden. Während der Drehung des Kammer-Rotors ist eine Position erreicht, in der dieses Reservoir mit den Kammern (52) in Verbindung zu stehen beginnt. Kammer- und Flügel-Rotoren sind derart aufeinander abgestimmt, daß ein Flügel (45) mit seiner Expansionsseite (79) zum gleichen Zeitpunkt die Öffnung (53) dieser Kammer (52), welche sich auf der der Drehrichtung (81) des Kammer-Rotors abgewandten Seite der Kammerwand befindet, verschließt (21).

Prinzipiell ist es möglich, daß sich die Rotoren in der gleichen Richtung drehen, wie bei der Ausführung als Brennkraftmaschine beschrieben, es ist aber auch die entgegengesetzte Richtung möglich. Welche letztlich zu der größten Arbeitsausbeute führt, hängt auch von der Ausführung der Kanäle mit ihren Öffnung und der Gestalt der Kammern (91, 92, 93, 94) und der Flügel ab.

Sobald der Druck des Mediums auf einen Flügel und die entsprechende Kammerwand wirkt, expandiert es in einen Raum (22), der zunächst durch Kammer und Flügel gebildet wird (71) und später auch durch Gehäuseteile (74) mitbegrenzt wird. Abhängig von der Größe der Überlappungsmöglichkeit der Öffnungen (53) und (54) dringt noch weiter Arbeitsstoff in die Kammer ein und trägt zur Arbeitsentfaltung bei. Durch Steuerungseinrichtungen nach dem Stand der Technik wie z. B. normale Drehschieber, welche die Breite der Öffnungen (54) in dem festen Gehäuseteil varieren ist eine von mehreren Möglichkeit gegeben, den Strom des Mediums zu steuern.

Durch Weiterdrehen der Rotoren wird der Arbeitsstoff zunächst noch expandiert (23), dann ohne Volumenänderung weitertransportiert (24). Schließlich wird damit begonnen, ihn aus der Maschine herauszudrücken (25), sobald die Ausstoßseite (77) des dem arbeitsleistenden folgenden Flügel aus der Kammer (52) heraustritt, bis das gesamte Medium bis auf den im entsprechenden Kanal (51) der Kammer verbleibenden Rest herausgeschoben ist (26) und der Zyklus von neuem beginnt.

Ist die erfindungsmäßige Maschine analog so aufgebaut wie sie für Brennkraftmaschinen detailliert beschrieben wurde, erhält auch hier ein Kammer-Rotors vier Impulse pro Vollum­ drehung. Sind einem Kammer-Rotor z. B. vier Flügel-Rotoren mit je zwei Flügeln zugeordnet (112), so erhält die Antriebswelle 16 (2 hoch 4) Impulse.

Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, daß das unter Druck stehende Medium durch die Flügel-Rotoren geführt wird und über die Kammer-Rotoren entlassen wird. In diesem Fall weisen die Flügel auf der der Drehrichtung (80) des Flügels (45) abgewandten Seite eine ein­ leitende Seite (79) auf, in die der Kanal (38) mündet, der durch den Flügel-Rotor zur Mitte (39) und von dort auf einer Seite (42) aus dem Gehäuse (32) herausführt, um dann mit dem Reservoir in Verbindung zu stehen.

Bei dieser Variante gelangt das Medium ununterbrochen aus dem Flügel-Rotor in die Maschine und wird in bestimmten Phasen ausgestoßen.

Der Ausstoß erfolgt über die Kanäle (51) der Kammern (52), welche auf der der Drehrichtung (81) eines Kammer-Rotors zugewandten Seite der Kammerwand münden und dann über mindestens einen Kanal (48) des Gehäuseteils (47) in den Phasen der Drehung, in der die entsprechenden Öffnungen (53) und (54) überlappen.

Grundsätzlich ist es auch möglich, z. B. zwei unterschiedliche Arbeitsstoffe auf eine Maschine in der beschrieben Ausführung wirken zu lassen. In diesem Fall sind die Kanäle (48) des festen Gehäuseteils (47) getrennt mit zwei verschiedenen Reservoiren verbunden. Bei der beschrie­ benen Ausführungsform kommt jede Kammer (52) des Kammer-Rotors nach einer bestimm­ ten Anzahl von Umdrehungen des Flügel-Rotors mit beiden Arbeitsstoffen in Kontakt, daher ist eine Durchmischung der Arbeitsstoffe gegeben.

Wenn die Maschine derart ausgeführt ist, daß das Gehäuseteil nicht fest ist, sondern mit der gleichen Umdrehungszahl wie der Flügel-Rotor (30) dreht, überlappen immer die gleichen Öff­ nungen, so daß auf diese Weise die Durchmischung vermieden werden kann.

2.2 Pumpe/Verdichter

Selbstverständlich kann die erfindungsmäßige Maschine auch in entgegengesetzter Wir­ kungsweise betrieben werden, also als Pumpe oder/und Verdichter, bei der mindestens ein Arbeitsstoff aus einem Reservoir angesaugt und durch die Maschine verdichtet wird.

Über eine äußere Kraft werden die Rotoren der Maschine zur Drehung gebracht (108), wobei über die der Drehrichtung (80) des Flügel-Rotors abgewandten Ansaugseite (76) eines Flügels (45) ein Medium durch Volumenvergrößerung des entsprechende Raumes angesaugt wer­ den kann. Während der Weiterdrehung wird dann zunächst unter Konstanz des Volumens das Medium in dem durch Gehäuse und Flügel-Rotor begrenztem Raum (73) transportiert, bevor es zunehmend verdichtet (109) durch die Kompressionsseite (78) des Flügels in die Kammer (52) und dann über den zugehörigen Kanal (51), der auf der dem Drehsinn (81) des Kammer- Rotors zugewandten Seite der Kammerwand mündet, aus dem Kammer-Rotor geschoben wird, sobald die Öffnungen (53) und (54) überlappen (110).

In dem festen Gehäuseteil kann zusätzlich eine einfache Turbine vorgesehen werden, die den Weitertransport zum Bestimmungsort unterstützen oder an der auch Energie abgenom­ men werden kann.

Auch in der Ausführung der erfindungsmäßigen Rotationskolbenmaschine als Verdichter ist es möglich, daß das Medium nicht über die Flügel-Rotoren in die Maschine gelangt und über die Kammer-Rotoren wieder heraus sondern auch umgekehrt. Die hieraus resultierende und im Vergleich zur zunächst beschriebenen Ausführung unterschiedliche Steuerung des Flusses des Mediums, kann zu unterschiedlichen Druckverläufen, Saug- bzw. Verdichtungsleistungen und Wirkungsgraden führen, die letztlich die Wahl der Ausführung bestimmen können.

3. Abgasturbolader

Ebenso wie sich beispielsweise zur Leistungssteigerung zwar geeignet aber letztlich beliebig viele Kammer- und Flügel-Rotoren mit unterschiedlicher Anzahl von Flügeln und darauf ab­ gestimmt Kammern zu Einheiten kombinieren lassen, ist es auch möglich, auf diese Weise mit der erfindungsmäßigen Rotationskolbenmaschine gleichzeitig zwei verschiedene Aufgaben auszuführen.

Wird die erfindungsmäßige Maschine sowohl mit einem druckbetriebenen und mit einer ver­ dichtenden Funktionseinheit ausgeführt, so kann sie beispielsweise die Aufgabe eines Abgas­ turboladers wahrnehmen, die in der Praxis vornehmlich nicht über Kolben sondern mit Hilfe von Turbinen angetrieben werden.

Mit Hilfe der erfindungsmäßigen Maschine läßt sich die Aufgabe lösen, indem sie mindestens aus einem druckbetriebenen und einem als Verdichter arbeitendem Maschinenteil besteht. Hierzu werden die entsprechenden Maschinenteile einfach über geeignete, mit dem gewünschten Übersetzungsverhältnis versehene Antriebsübertragungen (103) miteinander verbunden. Es ist möglich, diese Maschinenteile in einem Gehäuse (104) unterzubringen und in dem Fall auch auf eine zusätzliche Antriebsübertragung (103) zu verzichten, wenn beide Maschinenteile in die selbe Richtung drehen, oder aber, wenn dies aus z. B. aus Raumtechni­ schen Gründen wünschenswert ist, auch in verschiedenen Gehäusen, deren Verbindungsele­ ment die Antriebsübertragungen darstellen.

Wenn die Hülse drehbar gelagert ist, kann eine solche Maschine durch zwei Flügel- und einen Kammer-Rotor realisiert werden.

4. Heißgas-Motor

Ein weitere Antriebsart, in der bislang nur Motoren mit Hubkolben und Kurbeltrieb zum Einsatz kamen und die ebenfalls mit den Vorteilen der erfindungsmäßigen Maschine realisiert wer­ den kann, ist durch den Heißgas-Motor nach dem Prinzip von Stirling gegeben.

Hierbei handelt es sich um eine Wärmekraftmaschine mit äußerer Verbrennung, bei der z. B. durch chemisch/physikalische Umsetzung eines externen Arbeitsstoffes Wärme erzeugt wird, die in einer bestimmten Phase auf ein Gas übertragen wird, welches in einem geschlossenen System einen Verdränger- und einen Arbeitskolben derart bewegt, daß sich die thermo­ dynamischen Zustandsänderungen dieses Mediums betreffend Temperatur, Druck und Volu­ men in einem PV-Diagramm (27) aus zwei Isochoren (28) und zwei Isothermen (29) in einem geschlossenen Kreisprozeß darstellen läßt (113).

In P1 befindet sich das Medium im Zustand niedriger Temperatur, wobei es bei geringstem Druck den größten Raum ausfüllt. In Richtung P2 wird dieses Medium bei konstanter Tempe­ ratur unter Druckerhöhung komprimiert; in P2 wird es erwärmt, so daß es eine deutliche Druck­ erhöhung in Richtung P3 erfährt, da es sich nicht mehr ausdehnen kann.

In Richtung P4 hat der Arbeitsstoff die Möglichkeit erhalten, sich bei erhöhter Temperatur unter Druckabgabe verbunden mit Arbeitsleistung auszudehnen, bis es den ihm zur Ver­ fügung stehenden maximalen Raum ausfüllt. Anschließend gelangt es nach Abkühlung unter Druckerniedrigung bei konstantem Volumen wieder in den Ausgangszustand zurück.

Bei den isochoren Vorgängen darf sich der dem Medium zur Verfügung stehende Raum auch durch die sich ständig bewegenden Verdränger- und Arbeitskolben in dieser Phase volumenmäßig im Prinzip nicht ändern.

Andererseits gibt es Phasen, in denen einerseits das Mediums unter leichter Druckerhöhung komprimiert wird und andererseits es arbeitsleistend expandiert. Dies hat zur Folge, daß nun durch die sich bewegenden Verdränger- und Arbeitskolben eine Volumenänderung stattfin­ den muß.

Beides läßt sich mit der Hubkolbenanordnung nur erreichen, wenn die Steuerung der Bewegungen der Verdränger- und Arbeitskolben über miteinander in Verbindung stehenden, unterschiedlichen Kurbeltrieben erfolgt. Dies verbunden mit den zu überwindenden Tempera­ turunterschieden, einem akzeptablen Motorlauf und effektivem Wirkungsgrad ziehen wieder eine recht anspruchsvolle Mechanik mit sich.

Dennoch haben die Vielstofftauglichkeit verbunden mit Geräusch- und Schadstoffarmut dazu geführt, daß es neuerdings wieder Entwicklungen auf dem Gebiet der Heißgas-Moto­ ren allerdings bislang nur in Ausführungen mit Hubkolben und Kurbeltrieb gibt; zumal nun auch durch Weiterentwicklungen bei der Wärmeerzeugung wie z. B. neue Brennertechniken hier eine sehr interessante Alternative zur schadstoffarmen Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung gegeben ist.

Für diese Anwendung gibt es wieder verschiedene Möglichkeiten, wie die Aufgabe durch die erfindungsmäßige Rotationskolbenmaschine durch geeignete Kombination von Maschinen­ einheiten gelöst werden kann.

Die Funktionsweise sei im folgenden an einer vorteilhaften Ausführung (100) der erfindungs­ mäßigen Maschine beschrieben, in der ein Medium in einem geschlossenen Kreislauf in zu be­ stimmten Zeitpunkten durch die Maschine vorgegebenen Räumen verschiedene Phasen des Kreisprozesses durchläuft.

Sie besteht aus zwei Maschineneinheiten, die identisch im Aufbau sind, aber entgegenge­ setzt drehen, und jeweils einem Kammer- (31) und zwei Flügel-Rotoren (30) mit jeweils zwei Flügeln (45) aufweisen. Ein Maschinenteil (98) kann druckbetrieben Arbeit auf die Flügel- Rotoren leisten und der andere (97) kann über externe Krafteinwirkung einen Arbeitsstoff durch die Flügel-Rotoren ansaugen und über den Kammer-Rotor in eine Hülse (47) ver­ dichten.

Die Kammern (52) der Kommer-Rotoren beider Maschinenteile sind über die Kanäle (48, 51) und einer Hülse (47) miteinander verbunden, wobei diese Hülse über eine externe Wärme­ quelle (101) aufheizbar sein soll und das Hindurchströmen eines Arbeitsstoffes erlaubt.

Die Ausstoßseiten (77) der Flügel in dem druckbetriebenen Teil sind mit den Ansaugseiten (76) der Flügel des verdichtenden Teils Medien führend verbunden, wobei der Einfachheit der Anordnung halber jeweils alle Kanäle der Flügel-Rotoren auf einer Seite (42) münden (107).

Um die einzelnen Phasen des PV-Diagramms deutlich zuweisen zu können, trennen jeweils beide Kanäle eines Flügel-Rotor-Paares unterschiedliche Räume und da mit unterschiedliche Phasen des Ablaufes.

Eine optimale Angleichung des Verlaufes der Zustandsänderungen wird für die erfindungs­ mäßige Maschine dann erreicht, wenn die Stellungen der Rotoren des einen Maschinenteils in einem bestimmten Winkel, je nach Bauart der Maschine und Eigenschaften des Mediums auch bis rechtwinklig, zu den Stellungen der Rotoren des anderen Maschinenteils verschoben sind, was einer zeitlichen Phasenverschiebung entspricht.

Den Medien führenden Verbindungen der Kanäle der Flügel-Rotoren kann mittels eines Re­ generators (102) Wärme entzogen werden.

Kammer- und Flügel-Rotoren drehen im Übersetzungsverhältnis 1 : 2, und es finden pro Voll­ umdrehung eines Kammer-Rotors 4 Kreisprozesse statt.

Die Funktionsweise

Im Zustand (1) befindet sich das Medium in dem durch Hülse (47) und Kammer-Rotoren abge­ grenzten Raum. Der Beginn der Arbeitsleistung in der Maschineneinheit (98) steht unmittelbar bevor, und wird in Richtung (2), (3) und (4) durchgeführt, bis die Hülse (47) zum Kammer-Rotor verschlossen wird. In Richtung (3) wurde in der Maschineneinheit (97) mit dem Ansaugen des Mediums aus dem Regenerator (102) begonnen und über (4), (5) und (6) wird so stetig das Volumen vergrößert. In den Zuständen (7) und (8) wird die gleiche Menge an Medium aus der Maschineneinheit (98) heraus und in den Regenerator hineingeschoben, wie aus dem Regenerator heraus und in die Maschineneinheit hineingesogen wird. Es findet also in diesen Zuständen theoretisch keine Volumenänderung statt.

In Richtung der Zustände (9) bis (13) wird unter Volumenverkleinerung und Druckerhöhung über die Flügel-Rotoren des Maschinenteils (98) weiter Medium in den Regenerator (102) gedrückt, während unter großer Drucksteigerung über die Kompressionsseite eines Flügel- Rotors in Maschinenteil (97) kaltes Medium in die heiße Hülse (47), welche in Richtung (1) dann wieder verschlossen wird, geschoben wird.

Bezugszeichenliste

1-13

Funktionsschema der Rotationskolbenmaschine als Heißgas-Motor (unterschiedliche Zustände des Arbeitsstoffes)

14-20

Funktionsweise der Rotationskolbenmaschine in der Ausführung als Verbrennungsmotor

21-26

Funktionsweise der druckbetriebenen Rotationskolbenmaschine

27

PV-Diagramm

28

Isochoren

29

Isothermen

30

ein Flügel-Rotor

31

ein Kammer-Rotor

32

das Gehäuse

33

eine Antriebsübertragung (z. B. Zahnräder)

34

ein Flügel, ohne Kanal

35

Aggregate an einem Flügel-Rotor (z. B. Luftfilter Auspuff)

36

ein Flügel mit Öffnungen und 2 Kanäle (Ansaug-/Ausstoßfunktionen)

37

Öffnung in einem Flügel

38

1. Kanal in einem Flügel-Rotor (Ansaugfunktion)

39

Öffnung mittig in einem Flügel-Rotor

40

Drehachse eines Flügel-Rotors

41

Aggregate an einem Kammer-Rotor/Maschinenteil (z. B. Reservoir)

42

eine Seite eines Flügel-Rotors

43

andere Seite eines Flügel-Rotors

44

2. Kanal in einem Flügel-Rotor (Ausstoßfunktion)

45

Flügel mit einem Kanal

46

eine Aussparung im Kammer-Rotor

47

ein Maschinenteil (z. B. Hülse)

48

ein Kanal im Maschinenteil

49

eine Seite eines Maschinenteils

50

andere Seite eines Maschinenteils

51

ein Kanal in einem Kammer-Rotor

52

eine Kammer

53

Öffnungen eines Kanals in einem Kammer-Rotor

54

Öffnungen eines Kanals in einem Maschinenteil

55

Lagervorrichtung eines Kammer-Rotors

56

Dichtvorrichtung

57

Kammerenden

58

Gehäuseteil mit maximalem Abstand zu einem Kammerende

59

Dichtelemente

60

elastisch gelagertes Dichtelement

61

Dichtleiste

62

elastisch gelagertes Dichtelement, in zwei Richtungen wirkend

63

ein Kanal für eine Dichtleiste

64

eine Aushöhlung für eine Dichtleiste

65

abzudichtende Oberfläche

66

elastisches Medium

67

elastisches Teil (z. B. Federelement)

68

Dichtstelle

69

rundes Dichtelement

70

Schema einer nicht zylindrische Gestalt eines Flügel-Rotors

71

Raum, durch Kammer- und rückwärtigen Flügel-Rotor begrenzt

72

Raum, durch Kammer- und vorwärtigen Flügel-Rotor begrenzt

73

Raum, durch Flügel-Rotor und Gehäuse begrenzt

74

Raum, durch Flügel-, Kammer-Rotor und Gehäuse begrenzt

75

Schema einer nicht parallele Anordnung der Drehachsen von Flügel- und Kammer-Rotoren

76

Ansaugseite eines Flügel-Rotors

77

Ausstoßseite eines Flügel-Rotors

78

Kompressionsseite eines Flügel-Rotors

79

Expansionsseite eines Flügel-Rotors

80

Drehsinn eines Flügel-Rotors

81

Drehsinn eines Kammer-Rotors

82

Auswölbung in der Kammer

83

Aussparung in der Expansionsseite eines Flügels

84

Zündvorrichtung

85

Einspritzvorichtung

86

aus dem Gehäuse ragender Teil eines Kammer-Rotors (z. B. Antriebswelle)

87

Kontakt einer Zündvorrichtung

88

Schleifring

89

Auswölbung auf der Kompressionsseite eines Flügels

90

Schema einer Ausführungsform eines Heißgas-Motors

91-94

Ausführungsformen von Kanälen mit Öffnungen in einem Kammer-Rotor

95

ein kaltes Reservoir

96

ein warmes Reservoir

97

eine "kalte" Maschineneinheit (Verdichter)

98

eine "warme" Maschineneinheit (druckbetrieben)

99

Schema einer vorteilhaften Ausführung Verdichter (Ansaugung durch Flügel)

100

Schema einer vorteilhaften Ausführung eines Heißgas-Motors

101

beheizbares Aggregat

102

Regenerator

103

Antriebsübertragung zwischen mindestens zwei Maschineneinheiten

104

Schema einer vorteilhaften Ausführung Abgasturbolader

105

Schema einerzylindrischen Ausführung des Flügel-Rotors

106

Schema einer zylindrischen Ausführung des Kammer-Rotors

107

Öffnungen beider Kanäle eines Flügel-Rotors zu einer Seite

108-110

Funktionsweise des Verdichters

111

Schema einer vorteilhaften Ausführung Verbrennungsmotor

112

Schema einer Ausführung eines Verdichters mit 4 Flügel-Rotoren

113

idealer Kreisprozeß

114

realer Kreisprozeß

115

Zustandsänderung des Mediums in (

98

)

116

Zustandsänderung des Mediums in (

97

)

117

Schema einer vorteilhafte Ausführung einer druckbetriebenen Maschine

Claims (8)

1. Rotationskolbenmaschine, die aus mindestens drei Grundelementen besteht, und zwar mindestens aus einem Flügel-Rotor (30) und mindestens einem Kammer-Rotor (31), die drehbar in mindestens einem Gehäuse (32) gelagert und über eine Antriebsübertragung (33) verbunden sind, wobei Flügel- und Kammer-Rotoren gegenläufig in einem von der Anzahl der Flügel und der Kammern abhängigen Verhältnis aneinander abrollen, wobei jeder Flügel- Rotor aus mindestens einem Flügel besteht, und wenn er aus mindestens zwei Flügeln besteht, diese durch jeweils gleichgroße Segmente des Flügel-Rotors voneinander getrennt sein können, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.1 jeder Flügel-Rotor mindestens einen Flügel (36, 45) aufweist, welcher auf mindestens einer Seite mindestens eine Öffnung (37) eines Kanals aufweist, der durch den Flügel zur Mitte des Flügel-Rotors und entlang der Drehachse (40) des Flügel-Rotors seine andere Öffnung (39) aufweist, durch die eine Verbindung mit der Umgebung oder anderen Aggregaten (35) welche fest mit dem Gehäuse verbunden sein können, hergestellt werden kann, wobei
• 1.2 wenn ein Flügel-Rotor (30) mehrere Kanäle aufweist, diese auf der gleichen Seite (42) oder aber auf verschiedenen Seiten (42, 43) des Gehäuses münden können, und
• 1.3 die Kanäle und ihre Öffnungen derart ausgeführt sein können, daß sie optimal den Fluß des Mediums durch den Flügel-Rotor sowie seinen An- und Abtransport gewährleisten, wobei
• 1.4 1.4 auch mehrere Kanäle (38, 44) auf der selben Seite eines Flügel-Rotors münden können (107), und
• 1.5 ein Kammer-Rotor (31) derart ausgeführt sein kann, das seine Drehachse als Welle (86) ausgebildet auf mindestens einer Seite aus dem Gehäuse hinausführen kann oder
• 1.6 ein Kammer-Rotor derart ausgeführt sein kann, daß er in seinem mittigen Kreissegment eine Aussparung (46) über einen bestimmten Anteil seiner Tiefe aufweist, die drehbar gelagert auf einem festen, nicht drehbaren oder aber auch auf einem ebenfalls mit zum Kammer-Rotor unterschiedlicher Umdrehungsgeschwindigkeit drehbaren Maschinen­ teil (47) sitzen kann, das, wenn es ortsfest ist, auch Teil des Gehäuses (32) sein kann, wobei
• 1.7 ein solches Maschinenteil mindestens einen Kanal (48) aufweist, der auf der einen Seite zur Aussparung (46) des Kammer-Rotors hin mündet und zum anderen auf der Seite aus dem Gehäuse (32) hinausführt und dort den Austausch des Mediums mit der Umgebung oder anderen Aggregaten (41 )ermöglichen kann, und
• 1.8 wenn mehrere Kanäle (48) in diesem Maschinenteil vorhanden sind, diese auf der gleichen Gehäuseseite (49) oder auf verschiedenen Gehäuseseiten (49, 50) führen können, und
• 1.9 jeder Kammer-Rotor (31) mindestens einen Kanal (51) aufweisen kann, der zum einen in einer Kammer (52) des Kammer-Rotors mündet und zum anderen durch den Kammer-Rotor zu dessen mittiger Aussparung (46) führt, wobei
• 1.10 in bestimmten Phasen der Umdrehung des Kammer-Rotors jeweils mindestens ein Kanal (51) des Kammer-Rotors mit einem Kanal des Maschinenteils (47) verbunden wird, wobei
• 1.11 alle Kanäle und ihre Öffnungen (53, 54) derart ausgeführt sein können, daß der Fluß des jeweiligen Mediums und sein An- und Abtransport optimal erfolgen und die je nach Ausführungsform der Rotationskolbenmaschine zugedachte Funktion am besten gewährleistet sein kann, also sehr verschieden in Form und Dimension (91, 92, 93, 94), und
• 1.12 wenn eine Steuerung des Arbeitsstoffflusses nicht durch (47) oder überhaupt nicht erfolgen soll, so kann ein Kamer-Rotor mit seiner Aussparung (46) auch analog den Flügel- Rotoren drehbar in dem Gehäuse gelagert sein, wobei die Zuleitungen der Außenaggrega­ te (41) fest mit dem Gehäuse verbunden sein können, und
• 1.13 jeder Kammer-Rotor (31) im Gehäuse (32) derart gelagert sein kann, daß seine Umfangsflächen mit Ausnahme der Lagervorrichtung (55) überall zu den entsprechenden Gehäuseteilen (32) den gleichen minimalen Abstand aufweist, so daß diese während der Umdrehung gleitend abdichten, oder die Dichtung mit Hilfe von Dichtelementen (56) an den Kammerenden (57) erfolgen kann, wobei diese Dichtelemente derart ausgeführt sind, daß die Drehung zu keinem Zeitpunkt behindert wird, oder
• 1.14 jeder Kammer-Rotor im Gehäuse derart gelagert ist, daß sein Abstand zu dem Gehäuseteil (58), in welches das Kammerende (57) zuerst eintaucht, nachdem sich der Flügel-Rotor aus der zugehörigen Kammer (52) abgewälzt hat, am größten ist und sich dann vermindert, so daß eine Dichtvorrichtung (56), die an jedem Kammerende (57) vorgesehen sein kann, zunächst kaum zum diesem Gehäuseteil (58), im Laufe der Drehung dann aber sehr effektiv abdichten kann, wobei diese Dichtvorrichtung aus mehreren Dichtelementen (59) bestehen kann, und
• 1.15 jeder Kammer- (31) und jeder Flügel-Rotor (30) in ihrer Grundform sehr unterschiedlich ausgeführt sein kann, und zwar
• 1.15.1 in der einfachsten Form zylindrisch (105, 106), wodurch die Umfangsflächen planar ausgeführt sind und Ecken und Kanten aufweisen, so daß Dichtvorrichtungen, wenn sie vorgesehen werden sollen
• 1.15.1.1 nach dem bekannten Prinzip der Dichtleisten nach Wankel bzw. seinen weiterent­ wickelten, aktuellen Ausführungsformen ausgeführt werden können, wobei Berücksichti­ gung finden kann, daß jeder Teilabschnitt eines Dichtelementes immer nur in einer Rich­ tung beansprucht wird, oder
• 1.15.1.2 die für die erfindungsmäßige Rotationskolbenmaschine erfundenen elastisch gelagerten Dichtelemente (60) Verwendung finden können, die dadurch gekennzeich­ net sind, daß
• a) sie eine Dichtleisten (61) vorsehen, deren Querschnitt jeweils einen schmaleren und einen breiteren Anteil haben, also einen konischen, runden, ovalen oder anderen Quer­ schnitt und
• b) eine solche Dichtleiste derart in Kanälen (63) oder Aushöhlungen (64) gelagert sein kann, daß ein schmaler Anteil der Dichtleiste die Dichtfunktion übernimmt, also aus dem Kanal oder der Aushöhlung herausragt, und
• c) die Öffnung eines solchen Kanals oder einer solchen Aushöhlung derart ausgeführt sein kann, daß ein Hinausgleiten der Dichtleiste behindert wird, indem sich der Querschnitt des Kanals oder der Aushöhlung zur Oberfläche (65) hin verjüngt, und
• d) eine solche Dichtleiste (61) in dem Kanal (63) oder der Aushöhlung (64) über ein elastisches Medium (66) gelagert ist, wobei dieses Medium als sich später verfestigende Flüssigkeit in den Kanal oder die Aushöhlung appliziert werden kann, oder Teil der Dicht­ leiste selbst sein kann oder ein separates Teil (67) darstellen kann, wie z. B. eine Feder,
• e) wobei ein solcher Kanal oder Aushöhlung zur besseren Schmierung mit einem Schmiersystem verbunden sein kann, und wobei
• f) sich die erfindungsmäßige Dichtvorrichtung auch zur Abdichtung von zu der Aushöhlung (64) entfernteren Dichtstelle (68) eignet, indem das Dichtelement entsprechend aus­ geführt ist und auch
• g) durch in bestimmtem Winkel aufeinander stehende Kanäle (63) oder /und Aushöh­ lungen (64) ein Dichtelement (61) zweifach elastisch gelagert sein kann (62), so daß eine Abdichtung zweier aufeinander stehender Oberflächen (65) möglich ist,
• 1.15.2 in anspruchsvolleren Formen anders als zylindrisch, so daß Flügel und Kammern ovale, eliptische oder anders geformte Umfangsflächen (70) aufweisen können, so daß, wenn Dichtvorrichtungen vorgesehen werden, neben den zuvor beschriebenen auch auf die konventionelle und ausgereifte Technik der Kolbenringe zurückgegriffen werden kann, und
• 1.16 die Drehachsen von Flügel- und Kammer-Rotoren zueinander parallel verlaufen können oder aber auch unterschiedliche Winkel einnehmen können (75)
• 1.17 jeder Kammer-Rotor (31) so viele Kammern (52) aufweist, daß während des aneinander Abwälzens nach einer vollen Umdrehung des Kammer-Rotors alle Kammern mindestens einmal von einem Flügel durchlaufen wurden und
• 1.18 das Profil jedes Kammer-Rotors so ausgebildet ist, daß die Kammern durch gleichgroße Segmente voneinander getrennt sind, welche sich während der Umdrehung dichtend an den Segmenten mindestens eines Flügel-Rotors abwälzen und daß
• 1.19 jeder Flügel während der Umdrehung in bestimmten, regelmäßigen Phasen in eine Kammer (52) eintaucht wobei
• 1.20 die Umfangsflächen aller Kammern, Kammer-Rotoren, Flügel-Rotoren und den entsprechenden Gehäuseteilen derart ausgeführt sein können, daß
• 1.20.1 die so entstandenen Räume (71, 72) durch Kammer- und Flügel-Rotor dichtend begrenzt sein können und auch
• 1.20.2 die Räume (73, 74), die durch Flügel-Rotor und Gehäuse (32) oder durch Flügel-, Kammer-Rotor und Gehäuse gebildet werden, dichtend begrenzt sein können, wobei
• 1.21 während der Umdrehung diese Räume (71, 72, 73, 74) in ihrem Volumen und ihrer Position variieren, wodurch mindestens ein Medium durch die Maschine transportiert wird, welches dabei eine chemisch-physikalische Veränderung erfahren kann.

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, bei der das Medium eine chemisch-physikalische Veränderung erfährt, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

• 2.1 sowohl Ansaugung wie auch Ausstoß eines Mediums über die Flügel-Rotoren (30) erfolgt und
• 2.2 jeder Flügel-Rotor eine gerade Anzahl von Flügeln (34, 36) aufweist, wobei
• 2.3 jeder Flügel-Rotor mindestens eine Ansaugseite (76), mindestens eine Ausstoßseite (77), mindestens eine Kompressionsseite (78) und mindestens eine Expansionsseite (79) aufweist, wobei
• 2.4 sich eine Ausstoß- und eine Kompressionsseite auf der der Drehrichtung (80) des Flügel- Rotors zugewandten Seite der Flügel (34, 36) und eine Ansaug- und eine Expansionsseite auf der entsprechend abgewandten Seite der Flügel befindet, wobei sich
• 2.5 Expansions- und Kompressionsseite auf mindestens einem Flügel (34) und Ausstoß- und Ansaugseite auf mindestens einem anderen Flügel (36) befinden und
• 2.6 Expansions- und Ausstoßseite zweier benachbarter Flügel (34, 36) eines Flügel-Rotors jeweils einen Raum einschließen, wenn nicht einer der Flügel während der Drehung in eine Kammer eingetaucht ist und entsprechend Kompressions- und Ansaugseite zweier benachbarter Flügel eines Flügel-Rotors einander korrespondierend zugewandt sind, wobei
• 2.7 Ansaug- und Ausstoßseiten diejenigen Funktionsseiten eines Flügel-Rotors darstellen, die Kanäle (38, 44) aufweisen, wobei
• 2.8 diese Kanäle (38, 44) so ausgeführt sein können, daß die Ansaugung bzw. Ausstoß des Mediums optimal erfolgen können, und
• 2.9 jede Ausstoßseite über diesen Kanal (44) mit dem Auspuffsystem und jede Ansaugseite über jeweils einen anderen Kanal (38) mit Aggregaten wie dem Luftfilter oder dem Vergaser in Verbindung stehen, und
• 2.10 jede Kammer (52) eines Kammer-Rotors eine Auswölbung (82) auf der der Drehrichtung (81) des Kammer-Rotors zugewandten Seite aufweisen kann, die so ausgeführt sein kann, daß ein Raum entsteht, in dem die chemisch-physikalische Umwandlung des Mediums optimal eingeleitet und durchgeführt werden kann, wobei
• 2.11 in dieser Auswölbung eine Zündvorrichtung (84) vorgesehen werden kann, und
• 2.12 eine Auswölbung auch in jeder Kompressionsseite eines Flügels eingearbeitet sein kann und
• 2.13 jede Auswölbung (82) mindestens einmal pro Vollumdrehung des Kammer-Rotors durch die Kompressionsseite eines Flügels zur übrigen Kammer (52) abgedichtet wird, wobei
• 2.14 jede Expansionsseite so ausgeführt sein kann, daß einerseits die Ausbreitung eines Mediums und die damit verbundene Arbeitsleistung optimal erfolgen kann und daß andererseits während des Durchlaufens des entsprechenden Flügels durch eine Kammer in den Raum (71), der durch die Expansionsseite (79) und die Kammerwand gebildet wird, ein Eindringen des Mediums erfolgen kann, welches sich in dem Raum (74) befindet, welcher durch Flügel-Rotor (31) mit zu dieser Expansionsseite (79) korrespondierender Ausstoßseite (77), sowie einem Segment des Kammer-Rotors und dem Gehäuse (32) gebildet wird, wobei
• 2.15 dieses Hineinströmen auch durch entsprechende Gestaltung anderer diesen Raum (71) begrenzenden Teile ermöglicht werden kann (83), und
• 2.16 an geeigneter Stelle im Gehäuse mindestens eine Einspritzvorrichtung (85) für einen Kraftstoff vorgesehen sein kann, wenn über die Flügel-Rotoren z. B. Luft angesaugt werden soll, wobei die Positionierung der Einspritzvorrichtung über einen weiten Bereich von dem Motorenbauer entsprechend der gewünschten Zündart ausgewählt werden kann, und
• 2.17 die als Antriebswelle (86) ausgearbeitete Drehachse eines Kammer-Rotors drehbar abdichtend im Gehäuse gelagert ist.

3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.1 mit Hilfe eines einen äußeren Antriebes mindestens ein Medium über mindestens einen Flügel-Rotor (30) aus der Umgebung oder einem Reservoir angesaugt wird, es dann durch die Maschine transportiert und über mindestens einen Kammer-Rotor (31) in verdichteter Form wieder aus der Maschine ausgestoßen wird, wobei
• 3.2 jeder Flügel (36) auf der der Drehrichtung (80) eines Flügel-Rotors abgewandten Seite eine Ansaugseite (76) und auf der der Drehrichtung zugewandten Seite eine Kompressions­ seite (78) aufweist, wobei
• 3.3 die Ansaugseite (76) diejenige Funktion eines Flügel-Rotors ausführt, derer es eines Kanals (38) bedarf, welcher also auf der Ansaugseite mündet und welcher durch den Flügel-Rotor in dessen Segment mittig zur Drehachse führt und dort über seine zweite Öffnung (39) in Verbindung zu dem Reservoir stehen kann, aus welchem ein Medium angesaugt wird und
• 3.4 ein Kanal (38) und seine Öffnungen (39) so ausgeführt sein können, daß der Transport eines Mediums sowie dessen Ansaugung optimal erfolgen kann und
• 3.5 die Funktion des Ausstoßens eines verdichteten Mediums über die Kanäle (51) eines jeden Kammer-Rotors sowie über die Kanäle (48) der Maschinenteile (47) erfolgt, wobei
• 3.6 die Öffnungen der Kanäle (51) in den Kammern (52) auf der der Drehrichtung (81) eines Kammer-Rotors zugewandten Seiten der Kammerwandungen vorgesehen sind und wobei
• 3.7 die Kanäle und ihre Öffnungen derart ausgeführt sein können, daß der Transport eines Mediums und sein Ausstoß optimal erfolgen können.

4. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

• 4.1 über einen äußeren Antrieb mindestens ein Medium durch mindestens einen Kammer- Rotor (31) aus der Umgebung oder einem Reservoir angesaugt wird, es dann durch die Maschine transportiert und über mindestens einen Flügel-Rotor (30) in verdichteter Form wieder aus der Maschine ausgestoßen wird, wobei
• 4.1 jeder Flügel (36) auf der der Drehrichtung (80) eines Flügel-Rotors zugewandten Seite eine Ausstoßseite (77) und auf der der Drehrichtung abgewandten Seite eine Expansions­ seite (79) aufweist, wobei
• 4.2 die Ausstoßseite diejenige Funktion eines Flügel-Rotors ausführt, welcher es eines Kanals (38) bedarf, welcher also einerseits auf der Ausstoßseite mündet und welcher durch einen Flügel-Rotor in das Segment mittig zu seiner Drehachse führt, wo durch seine zweite Öffnung (39) die Verbindung zur Umgebung hergestellt wird, und
• 4.3 ein Kanal (38) und seine Öffnungen (39) in jedem Flügel-Rotor derart ausgeführt sein können, daß der Ausstoß eines Mediums optimal erfolgen kann, und
• 4.4 die Funktion des Ansaugens eines Mediums aus einem Reservoir oder der Umgebung über die Kanäle (48) eines jeden Maschinenteils (47) sowie die Kanäle (51) eines jeden Kammer-Rotors erfolgt,
• 4.5 wobei die Kanäle (51) ihre Öffnungen (53) in den Kammern (52) auf der dem Drehsinn (81 )eines Kammer-Rotors abgewandten Seiten der Kammerwandungen haben und wobei
• 4.6 die Kanäle und ihre Öffnungen derart ausgeführt sein können, daß die Ansaugung sowie der Transport eines Mediums optimal erfolgen können.

5. Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 3, im Unterschied zu Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß

• 5.1 die Kraft, welche von außen auf die Maschine wirkt, durch unter Druck stehendes Medium ausgeübt wird, und
• 5.2 die Drehrichtungen (80, 81) von Flügel- und Kammer-Rotoren jeweils entgegengesetzt sind,
• 5.3 mindestens ein Medium aus der Umgebung oder einem Reservoir unter Druck über mindestens eine Ansaugseite eines Flügel (36) eines Flügel-Rotors (30) in die Maschine gelangen kann, und
• 5.4 die Kanäle (38) und Öffnungen (37, 39) eines jeden Flügels (45) zur Aufnahme eines Mediums und der anschließenden Druckübertragung optimal ausgeführt sein können, und
• 5.5 die Kanäle (48, 51 und deren Öffnungen (53, 54) jedes Maschinenteils (47) und jedes Kammer-Rotors derart ausgeführt sein können, daß die Kraftübertragung eines Mediums und sein anschließender Ausstoß optimal erfolgen können.

6. Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 4, im Unterschied zu Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß

• 6.1 die Kraft, welche von außen auf die Maschine wirkt, durch unter Druck stehendes Medium ausgeübt wird, und
• 6.2 die Drehrichtungen (80, 81) von Flügel- und Kammer-Rotoren jeweils entgegengesetzt sind,
• 6.3 mindestens ein Medium aus der Umgebung oder einem Reservoir unter Druck über min­ destens einen Kanal (48) eines Maschinenteils (47) in mindestens einen Kanal (51) eines Kammer-Rotors (31) in die Maschine gelangen kann, und
• 6.4 die Kanäle und deren Öffnungen (53, 54) jedes Maschinenteils (47) und jedes Kammer- Rotors (31) derart ausgeführt sein können, daß die Drückübertragung auf die Expansinons­ seite (79) des Flügels (36) optimal erfolgen kann.

7. Rotationskolbenmaschine nach Ansprüchen 1, 3, 4, 5, 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

• 7.1 mindestens ein Medium mit Hilfe von Druck einen Teil der Maschine antreibt, wodurch ein zweiter Teil der Maschine mindestens ein anderes Medium ansaugt, und
• 7.2 die Maschine aus mindestens zwei Teileinheiten besteht, wovon mindestens eine nach Ansprüchen 1 und 3 oder 1 und 4 ausgeführt ist und mindestens eine nach Ansprüchen 1 und 5 oder 1 und 6, wobei
• 7.3 alle Maschinenteile in einem Gehäuse (32) oder auch in mehreren untergebracht sein können, und
• 7.4 durch mindestens eine geeignete zusätzliche Antriebsübertragung (103) verbunden sein können, wenn dies notwendig ist, wobei
• 7.5 wenn Maschinenteile mit unterschiedlichem Drehsinn kombiniert werden sollen, dem durch geeignete Wahl der Antriebsübertragung (103) Rechnung getragen werden kann.

8. Rotationskolbenmaschine nach Ansprüchen 1, 3, 4, 5, 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

• 8.1 ein Arbeitsstoff aus einem kalten Reservoir (95) über mindestens einen Flügel- (30) oder Kammer-Rotor (31) in ein Maschinenteil (97) gelangt, durch dieses transportiert wird und hierbei eine Volumen- oder/und Druckveränderung erfährt, dann über mindestens einen Kammer- oder Flügel-Rotor in ein heißes Reservoir (96) geschoben wird, von dem es nach Wärmeaufnahme über mindestens einen Kammer- oder Flügel-Rotor unter Druck in ein zweites Maschinenteil (98) gelangt, dort Arbeit auf mindestens einen Flügel- nebst korrespon­ dierendem Kammer-Rotor ausübt, um dann unter Volumen- und Druckveränderung durch mindestens einen Flügel- oder Kammer-Rotor unter Wärmeabgabe in das kalte Reservoir (95) geschoben zu werden, wobei dieser ganze Prozeß unter Arbeitsaufwand auch umgekehrt erfolgen kann, so daß Wärme freigesetzt wird, wobei
• 8.2 mindestens ein Arbeitsstoff in der Maschine in einem geschlossenen System zirkuliert und
• 8.3 diese Maschine aus mindestens zwei gleichartigen Rotationskolbenmaschinen als Teileinheiten besteht, wenn jeweils ein Kammer-Rotor einer Maschineneinheit über ein Reservoir mit den entsprechenden Flügel-Rotoren einer anderen Maschineneinheit Medien führend miteinander verbunden sind (90), oder
• 8.4 diese Maschine aus mindestens einer druckbetriebenen Einheit nach Ansprüchen 1, 5, 6 und mindestens einer verdichtenden Einheit nach Ansprüchen 1, 3, 4 besteht, wenn jeweils die Kammer-Rotoren der Maschinenteile (97, 98) über das heiße Reservoir (96) und die entsprechenden Flügel-Rotoren über das kalte Reservoir (95) Medien führend miteinander verbunden sind oder umgekehrt, wobei
• 8.5 jeweils analoge Rotorenabschnitte der vorgesehenen Maschineneinheiten zueinander einen Winkel einschließen können also in der Regel nicht deckungsgleich sein können, so daß die durch entsprechende Rotoren- und Gehäuseteile eingeschlossenen Räume beider Maschineneinheiten zu einem bestimmten Zeitpunkt unterschiedlich groß sein können, und
• 8.6 mindestens ein beheizbares Aggregat (101) zur Erwärmung des Reservoirs (96) vorgese­ hen ist, wenn die Maschine als Heißgas-Motor betrieben werden soll, oder
• 8.7 mindestens eine Kraft über die Antriebsübertragung (33) von außen auf die Maschine ein­ wirkt, wenn die Maschine als Wärmeerzeuger betrieben werden soll, und
• 8.8 mindestens ein Regenerator (102) vorgesehen ist, durch den mindestens ein Arbeitsstoff geleitet werden kann, welches dabei Wärme an ein solches Aggregat abgeben kann, wobei
• 8.9 die Antriebsübertragungen der einzelnen Maschineneinheiten derart funktional miteinan­ der verbunden sind (103), daß die Flügel- und Kammer-Rotoren der einen Maschineneinheit entsprechenden mit der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit laufen wie die Flügel- und Kammer-Rotoren einer jeden anderen Maschineneinheit.