DE2636024A1 - Rotationskolbenmaschine mit kaemmverschluss als entspannungs-/verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender prozessfuehrung, sowie damit ausfuehrbare arbeitsprozesse zur energie-gewinnung, einsparung, -rueckgewinnung und -erzeugung - Google Patents

Description

• P a t e n t -
• B e s c h r e i b u n g : "Rotationskolben - Maschine mit Kämmverschluss als Entspannungs-/-Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender Prozessführung, sowie damit ausführbare Arbeitsprozesse zur Energie - Gewinnung,Einsparung, -Rückgewinnung und -Erzeugung.-" Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraft- und Arbeitsmaschine welche , zufolge der Eigenart ihrer Anordnungsweise und der Einfachheit des Aufbaues ihrer wenigen E inzel-Elesente, einerseits: einen erheblich wirkungsvolleren Ablauf bei bereits bekannten Arbeitsprozessen in verschiedenen Einsatzgebieten gestattet und zum anderen: durch erfindungsgemäße Verfahren Prozessführungen ermöglicht, wie sie mit bekannten Maschinenausführungen nicht durchführbar aind. -I) Die Erfindung umfaßt in ihrer Gesa@theit alle Hauptgebiete der Energiewirtschaft. Sie ist in zwei Teile untergliedert Teil 1 : umfassend die Sachgebiete: A) Energie - gewinnung aus Wärmereserven der Natur.
• Hier wird die Maschine nach dem Prinzip einer Wärmepumpen e n e r g i e s p a r e n d betrieben.
• B) Energie - Rückgewinnung aus industriellen Abwärmen, einschliesslich der abwarten von Kernreaktor-Anlagen.
• Hier wird - zur Erzielung brauchbarer, w e i t e r e r Energie bei sonst zu niedrigen Tenperaturgefalle -die erfindungsgemäße Maschine ale Kraftmaschine betrieben.
• C) Energie - Einsparung bei Klimatisierung.
• Hier wird durch erfindungsgemäße Prozessabläufe nach A) und B) die Aufwandsenergie - sowohl für Kühlung wie Heizung - deutlich gesenkt.
• Teil 2 : umfaßt das besondere Sachgebiet der: D) Energie - Erzeugung mittels Verbrennungs- oder Heißluft - Kraftmaschinen.
• Hier wird die Maschine zu kontinuierlich ablaufendem Gleichdruck - Verbrennungsprozeß betrieben.-E) Umweltschutz-Probleme, mit der Energiewirtschaft in Zusammenhang stehend.
• Hier verhindern erfindungsgemäße Maschine und Verfahren Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannung-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• sowohl ökologische wie auch allgemein-gesundheitsschädliche Auswirkungen auf die Umwelt , welche 1.durch Ableitung zu hoher Wärmemengen aus dem Kühlsystem von z.B. Kernreaktoren an die eng ungebende Natur entstehen1 2.durch Abgase der Verbrennungsmotoren in zunehmendem Kraftverkehr , deren verbrennende Treibstoffe mit z.B.
• Bleitetraäthyl versetzt sind, hervorgerufen werden.
• 3.Durch ferner weitestgehende Verminderung der - in allen 4bgasen iiblicner Verbre nnungsmotoren noch zusätzlich vorhandenen - Restanteile an Kohlenmonoxyd (CO) wird erfindungsgemäß dieses Gefahrenmoment dadurch spürbar herabgesetzt, als dass es prinzipiell mit der Maschine möglich ist, Triebstoffstreckend reinen Wasserstoff , H2 , im Gemisch mit ;tmosphärischer Luft , diesem - gefahrlos fiir die Abläufe in der Maschine - zuzusetzen.
• 4.rndlich wird mit der - für die fernere zukunft geöffneten - Yöglichkeit: die erfindungsgemäße Maschine mit reine H2-Luftgemisch ausschliesslich betrieben zu können, sofern Lager- und Transportmöglichkeiten für H2 gesichert sind, mit der Erfindung der Weg in die absolut umweltfreundliche Betreibung einer Kraftmaschine gewiesen, weil die dieser Art "anfallenden" Abgase aus reinen Wasserdampf bezw. Kondensat (wasser) bestehen.-II) er derzeitige Stand der Technik stellt sich it bekannten Lösungsvorschlägen - im Gesamtüberblick über die aufgeführten Sachgebiete der Teile 1 und 2 , Abschnitten A) bis E) - mit herkömmlichen Kolben- oder ähnlichen Maschinen durchgeführt , wesentlich wie folgt dar: Zu Teil 1: 1) Energie - Gewinnung aus Wärmereserven der Natur, wie aus Boden.-Wasser- o.dgl. Wärmequellen mittels "Wärmepumpe".
• Nach den Prinzip des umgekehrten Carnot-Prozesses, also zur "reversiblen Heizung" betrieben, k ö n n t e eine völlig verlustlose Maschine theoretisch bekannt- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• lich und höchstmöglich erreichen: aufgewendete Arbeit "L" T - T0 Wirkungsgrad = = gewonne Wärmemenge"Q" T Für einen Arbeitsbereich zwischen beispielsweise +80°C als Austauschtemperatur an der Heizung und +10°C " " " an der Wärmequelle würden demnach die Werte in der Formel lauten L/Q 353°K -283°K 70° = = 353°K 353° woraus resultiert: Q = 5,04 . L .-Es könnte also im Falle dieses Te @peraturbereichebeispieles, innerhalb dessen etwa auch praktiziert wird, das etwa 5 - fache des Äquivalents der aufgewendeten Arbeit für diesen Prozess als g e w o n n e n e Wärme nutzbar gemacht werden. -T a t s a c h 1 i c h aber wird dieser Idealwert in der Praxis n i e erreicht werden können, weil es eine verlustlose Maschine nicht gibt.
• Mit den , für diese prozessführung eingesetzten, herkömmlichen Maschinen wird erfahrungsgemäß -auf dieses Beispiel , wie auch in veränderten Temperaturbereichen 1 zutreffend - kaum wesentlich sehr als das nur zwei- bis zweieinhalbfache des äquivalenten Wertes für die aufzuwendende Arbeit an Wärme --wonnen.
• Die Verlustrate findet sich - ausser in der Charakteristik der Strömungshindurchführung durch diese Maschinen selbst - besonders darin, daß der mechanische Aufwand an Energie für den Eigenbetrieb dieser (beispielsweise Kolben- ) Maschinen durch, erforderlich ständiges, Beschleunigen und Verzögern hin und hergehender Massen, Reibungsverluste in Lagern, an den Zylinderwandungen, an Steuer- und Nebenaggregaten usw. recht hoch ist. Hinzu treten Leistungsverluste durch schädlichen Raum usw.-Zu t) Energie - Rückgewinnung aus industriellen Abwärmen, einschliesslich des Abwärmen aus Kernreaktor-Anlagen.
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• noch: Zu B) In derartigen "Abwärmen", welche in allgemeinen zur Gewinnung mechanischer Energie, wegen ihre# zu niedrigen Temperatur-Niveaus , nicht mehr nutzbar sind, ist jedoch immer noch eine Wärme-Energie erheblichen Umfanges vorhanden. Sie wird - in wirtschaftlich modern denkenden Industriebetrieben - weitestgehend zu Vorwärm-Zwecken genutzt, oftmals aber auch durch abkühlung an der Aussenatmosphäre ins Freie geleitet und somit vernichtet.
• Ähnlich verhält es sich bei der notwendigen Abkühlung der Primär-Kreisläufe bei der Erzeugung von Kern -Energie.
• Die hier anfallenden Abwärmen - von nunmehr zu geringer Temperatur, un in den Nutzungsprozess zur Umwandlung in mechanische (elektrische) Energie einbezogen werden zu können - fallen in einer derart hohen Grössenordnung an, daß sie ein echtes Problem bei dieser drt Energie-Erzeugung darstellen.-Überwiegend , mangels anderer Nutzungsmöglichkeit durch Vorwärmen oder für Heizung weil diese Anlagen zu weit abgelegen sind , werden diese Abwärmen durch Abgabe an die eng umgebende Natur ( Luft, Wasser , nodenflachen ) vernichtet.
• Eine enderweitige Nutzung ist , soweit dem Erfinder bek?nnt , nicht möglich und auch nicht im ange.
• Ökologische Auswirkungen sind noch nicht überblickbar.-Zu C) Energie-Einsparung bei Klimatisierung.
• 1. 7ur Hebung der Temperaturen von , der Abkühlung, ausgesetzten, wie auch 2. Zur Senkung der Temperaturen von , durch die Witterung oder auch sonstige Einflüsse sich über ein gewünschtes Maß hinaus erwärmenden , Räumen (beispielsweise: Lager-,Büro-,Arbeits-, aber auch in zunehmendem Maße: Wohnräumen ) iet in allen Fällen für die Reibehaltung einer konstanten Temperátur in engen Bereich s t e t s Energie - Aufwand erforderlich.
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• noch: Zu C) Dieser ist vonnöten,für 4ufheizeng #i### einerseits und zum anderen für den Betrieb einer Kühlanlage, zur Abführung überschüssiger Wärme.
• sofern bereits , in zunehmenden Umfange , die 4ufheizung mittels einer Wärmepumpe geschieht, kann auch zum Stande der Technik auf diesen Gebiete schon vom beschrittenen ziege der Energie-Einsparung geslerochen werden.
• In allen anderen Fällen des Betriebes von -linatisierungsanlagen nach den derzeitigen Stande jedoch nicht.
• Zu Teil 2: Zu D) Energie-Erzeugung mittels Verbrennungs- oder Heißluft-Kraftmaschinen.
• Die , mit dem Treibstoff derartigen Maschinen zugeführte, G e s a rt t - Energietenge verteilt sich bekanntlich nach:SCHMIDT, s.137 (Quellen-Nachweise auf Blatt 55)-wenn auch nur in ganz empirischem Rahmen als "Faustformel" - in den bekannten Arbeitsprozessen etwa nach folgendem Verhältnis: 1/3 für Kühlungsverluste,1/3 für Abgas-Verluste, sodaß für den echten Umsatz in mechanische w-nergie nur etwa 1/3 der im Treibstoff gebundenen Energie verbleibt.
• Durch Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses in Motoren überhaupt, von dem ja die Leistung der Maschine abhängt, wird diese zwar erhöht, jedoch andern sich die zuvor angegebenen Anteile nicht sehr wesentlich.
• Lediglich durch AbgaEverwertung in nachgeschalteter Abgas-Turbine wird zusätzlich Energie hieraus nutzbar gemacht; diese aber ist beispielsweise in traftfahrzeugmotoren unüblich.
• Die ausnahme bei einer Heißluftmaschine mit geschlossenem Kreisprozess - da keine Abgase - hat zwar diesen Vorzug gewisser Einsparung bezw. zusätzlicher Nutzbarmachung , (das obengenannte Verhältnis : 1/3 für Abgamverluste betreffend), jedoch arbeitet sie- von der Seite des Konstruktionsmaterials her- in anderen Temperaturbereich.
• Die Verluste für Kühlung sind - so oder so- in herkömmlichen Maschinen unvermeidbar, weil bei dem poly- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine aös Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine it kontinuierlich fortlaufender ......
• noch: Zu D) tropen ablauf der Verdichtung/Entspannung die , durch die Wandungen der betreffenden Konstruktionsteile nach aussen dringende Wärme , in jeden Falle abgeführt werden muss,um das Konstruktionsmaterial nicht zu gefährden und die Maschine auf günstigster Betriebstemperatur zu halten.
• Eine teilweise Nutzung derselben ist bei Kraftfahrzeugen insofern gegeben, daß diese vom Kühlkreislauf aufgenommene abwärme zur Heizung des Wageninneren bei kalter Jahreszeit genutzt wird. Ansonsten wird sie, durch Ableitung ins Freie, hierdurch lediglich vernichtet.
• Zu E) Umweltschutz - probleme.
• 1. Wie bereits unter "Zu B)" darauf hingewiesen, stellt die große Menge der, bei der Energieerzeugung auf dem lzrege über Kern-Reaktion, (auch später -Fusion) anfallenden Ab#!ärme ein ernsthaftes Problem, besonders in ökologischer Hinsicht , dar.
• Es sind brauchbare Verfahren - so dem Erfinder bekannt -zur Herabsetzung auf ein ertragliches und ungefährliches Maß derzeit nicht vorhanden.
• 2. Andersgelartete ökologische Auswirkungen (z.B. das "Baumsterben", auch in der sonstigen Fauna, entlang stark frequentierter Autobahnen und Strassen, in Städten, usw.), hinsutretend die ernsthaft gesundheitsschädigenden 4uswirkungen auf Menach und Tier, ergeben sich in zunehmendem Maße durch die aprunghaft ansteigende Zahl ton in Betrieb genommenen Kraft -fahrzeugen.
• Diese, in der Überzahl durch benzinverbrennende Motoren angetriebenen Fahrzeuge werden, nicht zuletzt aus stduerlichen gründen, mit hoher "Literleistung" stetig voran-entwickelt und gebaut.
• Da für eine - mentalitätsbedingte und , für den Hersteller "konkurrenzfähige" - hohe Literlsietung grundsätzlich ein :h o W es Verdichtungsverhältnis bei diesen Maschinen Voraussetzung ist, können ergo Treibstoffe niedriger Oktanzahl , ohne das "Klopfen" verhindernde Fremtstoffzusätze, wie Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• noch: Zu E) 2. beispielsweise "Bleitetraäthyl", , n i c h t verwendet werden. Dieses "Klopfen" würde derartige Maschinen alsbald, früher oder in nahe Zukunft zerstören.- Des prinzipiellen Ablaufes der Verbrennungsvorgange in diesen , herkömmlich aufgebauten, Maschinen wegen. -Um de beschriebenen Gefahrbrenmomente , auf die umwelt bezogen, zu vermindern , ist neuerdings von Gesetzgeberseite her eine Herabsetzung dieser Frendstoffzusätze beschlossen und vorgeschrieben.
• Dies geht einerseits zu Lasten hochgezüchteter und auf hohe Zusatze , hinsichtlich ihrer Lebensdauer selbst, angewiesene Motorenkonstruktionen, andererseits besteht der weitere Mangel der Maßnahme darin, daß damit das"Symptom" , nicht die "Ursache" bekämpft wird.
• Durch stetige Zunahme des Kraftverkehrs wird die gleiche, hohe "Ballungsquote" an schädlichen Abgasen alsbald wieder erreicht, das echte Problem bleibt weiterhin zur Lösung offen 3. Eine weitere , gesundheitsbedrohende Gefahr besteht darin, dass - gleich welcher Bauart - bei a 1 1 e n Verbrennungsmotoren sich im Abgas mehr oder minder große Anteile an giftiges CO befinden, Dies wird hervorgerufen , bekanntlich , durch unvollkommene Verbrennung. Daran ändern regelmäßige technische Überprüfungen - festgesetztes Höchstmaß überwachend -nicht sehr viel.
• Unvollkommene Verbrennungsvorgänge, bei denen der CO-Anteil im Abgas übermäßig hoch auftritt, treten sehr oft auf. Dies sei an den beiden, folgenden Beispielen dargelegt: a) beim sog. "Kaltstart" Nicht nur zu kalter Jahreszeit, auch bei normaler Aussentemperatur, sorgt eine in fast ausschliesslich allen Kraftfahrzeugen vorhandene Starthilfeeinrichtung, sog. "Starterklappe" dafür, dass bei geringer Strömungs- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• noch: ru E) 3. geschwindigkeit in Mischkammer und Ansaugkanal , also während des anlassens, eine Überdosis an Treibstoff dem Luftstrom soweit zugefügt wird, daß das Treibstoff-Luftgemisch in jedem Falle "fett" genug ist, um die Maschine zum Anspringen zu bringen.
• Die Finotellung dieses Zusatzmaße erfolgt recht empirisch und stellt diesen "Zusatz" automatisch erst dann ab , wenn die Maschine eine gewisse Temperatur erreicht hat.- Ris zu diesen Zeitpunkt läuft die Maschine zwar mit abnehmender, aber mit unvollkommener Verbrennung ; der CO-Anteil liegt über dem feetgestellten Maß der vorgeschriebenen Uberprüfungswerte.-Für den Langstreckenbetrieb ist dieser Mangel unter sentlich; nicht jedoch: im Kurzstreckenbetriebe .- Besonderen Anteil haben dabei Liefcrantenfahrzeuge mit zwangsläufigen Wartzeiten beim Bedienen von Kunde-zu-Kunde , wie es besonders in , ohnehin / gefährdeten " Ballungsräumen ", also Gross - Städten , geschieht.
• b) Der zweite Fall tt dennoch " unvollkommener Verbrennung über das geprüfte Maß hinaus , nämlich im Dauerbetrieb der Maschine tritt häufiger auf als schlechthin vermutet werden kann: Es ist eine Folge der " Fahrweise ist Oft zu beobachtende Mentalität und auch Gewohnheit des Benutzers: mit dem Gaspedal zu "spielen", sowie die , im Großstadtverkehr auferzwungene Fahrweise des ständigen Stoppens und Wiederbeschleunigens bringen eine weitere Zusatzeinrichtung am Vergaser des Motors übermäßig in Funktion : die sogenannte Beschleunigerpumpe. Mit dieser Einrichtung wird bein Betätigen des Gaspedals eine zusätzliche Menge Treibstoff in den Ansaugstrom befördert, damit die Maschine bei plötzlicher Öffnung der Drosselklappe in Vergaser nicht "stottert".
• Auch hierdurch schwankt somit die Verbrennung zwischen Vollkommenheit und Unvollkommenheit amplitudenhaft.- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• noch zu: E) 3. Eine Beseitigung des , zufolge der aus dergelegten Gründen stets vorhandenen Anteiles an Kohlenmonoxyd, des CO im Abgas der Verbrennungsmotoren , kann durch völlige Ausschließung des Auftretens nach dem derzeitigen tande nicht erfolgen.
• Als zur "Minderung" in , wenn auch nur geringem, Rahmen beitragend ( wie auch zur Minderung des @ anteils an anderen Schadstoffen im Abgas , wie zu Punkt 2.
• dieses Abschnittes angeführt ) kann eine , neuerdings in Entwicklung befindliche, Maßnahme angesehen werden, welche sich damit befaßt, durch 7usatz von ebenfalls Energie abgebenden Brennstoffen auf Basis gewisser Wasserstoff-Verbindungen die - im Übermaß importbedingten - herkömmlichen Treibstoffe zu "strecken".
• Dies würde sich auf eine linderung des schädlichen CO-Anteiles im Abgas automatisch, im Verhältnis zur Zusatzmenge nutzgringend auswirken, weil diese Brennstoffe keine C-Verbindungen mit Sauerstoff entwickeln können , die zur Bildung von CO führen.
• 4. Der Einsatz von rein H2 -Luftgemisch , sei es auch nur zu einem deutlich spürbaren Anteil zum herkönnlichen Treibstoff,ist in bekannten und bielang betriebenen Maschinen prinzipiell; n i c h t möglich und bleibt auch -alle in vom konstruktiven Aufbau derselben her -völlig ausgeschlossen.-III) Beschreibung der Erfindung , Teil 1: Abschnitte A) bis C).
• Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, die unter Abschnitt II) in grobem Überlick dargelegt ten, noch bestehenden Mängel - sowohl auf saschinellen wie anwendungs- (Verfahrens-) -technischem Gebiet -1.wo nicht anders möglich: zu erheblichem Vorteile und fortschrittlich herabzumindern, 2.wo , zufolge des erfindungsgemä(3en Aufbaues nunmehr möglich, mittels der jeweils zutreffenden Anordnung und 4ufbau der Maschine, verbunden mit zugehörigem und durch sie ermöglichten Verfahrensablauf, grundlegend und völlig zu beseitigen.- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• Grund-Die erfindungsgemäße Maschine selbst besteht in ihrem/Aufbau aus einem oder mehreren " Elementen ", jedes dieser Elemente aus zwei Rotoren 1 und 3 (Abb.1) , welche völlig gleiche orm und Abmessung haben.
• Sie werden über Wälzlager korrekt geführt und über ein Zahnradpaar mit Rädern gleicher Abmessung korrekt gesteuert.
• Ihre Drehung zueinander erfolgt, mit geeignete Spielabstand -beispielsweise 0,1 mm - berührungsfrei. (Pfeilrichtung) Das gehäuse mit den radial äußeren Wandungsteilen 22 und 22a umschließt sie in der Umfangslinie von r2 , ebenfalls berührungsfrei und umfangsmäßig nur so weit, daß die r.in- und Ausgangsöffnungen 26a und 26b genügend weit offen bloiben.
• Auch an ihren seitlichen , senkrecht zur Achse stehenden , lenken laufen diese Flächen der Rotoren , den Gehäusewandungen gegenüber mit entsprechendera Spiel , berührungsfrei vorbei.
• Fin solches "Element" also mit seinen beiden Rotoren und dem sie umschließenden Gehäuse stellt in beschriebener eise einen r e i b u n g s f r e i e n T r o c k e n -1 a u f e r dar. wasser in den Wälzlagern der beiden Rotorwellen und beim Kasmen der beiden Steuer-Zahräder tritt keinerlei reibende Berührung auf1 jede Schmierung im Gehäuse entfällt. In der Drehzahl kann bis an die Grenze der zulässigen Lager- und Zahnradbeanspruchung gefahren werden , die Zahnräder werden daher zweckmässig "Ölnebel"- geschmiert.-Auf die , die optimale Abwickelungsform und damit erreichten Dichtigkeitseffekte betreffenden , geometrisch-mathematischen Grundlagen in zwei bestehenden Offenlegungsschriften des gleichen Erfinders (s.Quellen-Machweis auf Blatt 55) sei an dieser Stelle verwiesen. Beide liegen seit den Jahren 1972 bezw. 1973 unwidersprochen offen.
• Die Abb.29 aus der , wie vorgenannt, offenliegenden 7!usatzschrift (Nr. 21 oo 353) ist für die vorliegende Beschreibung als Abbildung 1 mit gleichen Hinweis-Bezeichnungen übernommen.-Eine einfache Ausführung als erfindungsgemäße Arbeitsmaschine wird in der Abb.2 dargestellt. Die beiden Rotoren 1 und 3 sind der besseren Übersicht wegen vereinfacht veranschaulicht.- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• Sie besteht beieüielsweise aus zweien der vorbeschriebenen Elemente , nämlich Ia und Ib , beide wirken auf den Arbeitsraug A1 , mit welchen sie fast verbunden sind.
• Beide Elemente sind (nicht dargestellt),beispielsweise durch eine Keilriemenverbindung, in Bewegung nach der Pfeilrichtung setzt, wobei Drehsinn und Drehzahl ich sei. Element Ib ist räumlich größer als Ia In dem durch die Pfeilrichtung dieser Abb.2 dargestellten Falle wirkt die Anordnung der Elemente Ia und Ib als E n t s p a n n u n g s - Maschine, weil das größere Element I b ein größeres Volumen aus dem Arbeitsraum kl hinauszufördern sucht , als das kleinere leaent Ia hineinzufördern vermag. Es entsteht in k1 ein Unterdruck gegenüber demjenigen Druck an der Eingangsöffnung von Ia .-Läßt man diese Maschine in der 4nordnung der Abb. 2 im umgekehrten Drehsinne - also entgegen der pfeiLrichtung -laufen, so entsteht im Arbeitsraum Al ein Überdruck entsprechend dem Volumensunterschied der Hineinförderung durch das größere Element Ib gegenüber der Hinausförderung durch das kleinere Ia .- Die Maschine ist in diesem Falle ein V e r d i c h t e r .-r)ie Erfindung sicht fernerhin für bestimmte Anwendungsfälle zusätzlich oder auch wahlweise vor, dass der Entspannungs-/ Verdichtungseffekt auch dadurch erzielt oder verstärkt-/vermindert werden kann, daß beispielsweise der , die Elemente Ia und Ib verbindende, Keilriementrieb : stillstands- oder auch laufregulierbar (-verstellbar) ausgeführt ist.
• Damit ist - durch die Möglichkeit der Veränderung des Drehzahlverhältnisses von Ia zu Ib -das Entspannungs-/-Verdichtungsverhältnis an ein und derselben Maschine nach der Erfindung so e i n f a c h und ü b e r -h a u p t veränderbar, daß dieselbe praktisch an verschiedene Arbeitsverhältnisse in weitem Rahmen präzise anpaßbar ist und recht vielseitigen Einsatz erlaubt.
• Bei herkömmlichem Aufbau einer Maschine ist dies nicht möglich.-Auch kann nach der Erfindung beispielsweise das Element Ib das räumlich größere also , anstatt in dargestellter radialer Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Richtung auch n u r odcr auch g 1 e i c h z e i t i g noch in achsialer richtung räumlich größer gehalten werden.
• Damit ergibt sich eine räumlich kleinere Rauform fur die Maschine. -Die Zweck- oder Unzweckmäßigkeit einer Grösser-Ausdehnung in achsialer dichtung jedoch wird bestimmt durch die von Fall zu Fall stets zu beachtende, sogenannte "Lässigkeit" , naslich die infolge Spielabstandes zwischen den Rotoren 1 u. 3 zu erwartenden Durchströmungsverluste, auf die an späterer Stelle eingegangen wird.
• Ein sogenannter "schädlicher Raum" ist bei dieser Maschine nicht vorhanden, im Gegensatz zu allen Kolbenmaschinen; ebensowenig sind wirkungsmindernde Verluste zufolge Ventilüberschneidungszeiten bei offen und Schlicssen derselben zu beachten, weil derartige Aggregate an der erfindungsgemäßen Maschine nicht bestehen.
• Hinzu tritt der Fortfall= folgenden, ebenfalls nicht unbeachtlichen, Verlust faktors in herkömmlichen Maschinen: Bein Ansaugvorgang, in einen Kolbenverdichter beispielsweise, wird das anzusaugende Quantut des Arbeitsmittels -durch den engen Ventilquerschnitt hindurch und un den Ventilteller stark turbulierend - in den Arbeitsraum hinein "beschleunigt", alsdann in seiner Bewegungsrichtung "ver-2iögert" und schließlich in die entgegengesetzte Richtung wieder "beschleunigt", , wobei es aus den Auslaßventil, unter erneut aufgezwungener Turbulenz, endlich austritt.
• Die, v o r dem Einlaßventil nach dessen Schließung stehengebliebene, Gas- bezw. Arbeitsmitteldampfsäule steht unter ständiger Schwingung. Ähnlich liegt der Fall hinter dem Auslaßventil.
• Der demgegenüber beachtliche Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine nach der Abb.2 besteht also des weiteren darin, daß die vorgenannten Verluete durch Verzögerungs- und Beschleunigungsarbeit an den durchzusetzenden Arbeitsmittelunten v ö 1 1 i g entfallen. Das Arbeitsmittel bewegt sich kontinuierlich in einer Richtung.
• Die jedoch auch in der erfindungsgemäßen Maschine s näm -lich : beim Durchgang durch die Elemente Ia u. Ib , unvermeidbare Turbulenz ( wenn auch weniger aufwendig ) Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• wird - wie an zutreffender, späterer Stelle beschrieben wird -dort zur Verbesserung bezw. Beschleunigung bei der jeweiligen Zustandsänderung der Arbeitsmittel ausdrücklich angewandt, weil derselben förderlich. -Vor Weiterführung der vorliegenden Reschreibung über andere und erweiterte Anordnungen zu verschiedenen Prozessabläufen in der erfindungsgemäßen Maschine , sowie zugehöriger Verfahren in den Einsatzgebieten , nach der Präambel im Abschnitt I) und unter A) bis C) aufgegliedert , hält es der Anmelder für unumgänglich , zuvor erst und wie schon im Vorangegangenen darauf verwiesen ausreichenden Überlick über die t a t s ä c h l i c h e n Verhältnisse der sog. "Lässigkeiten" (Durchströmungsverluste), welche dieser 5saschinenbaaart eigen sind und bei ungenauer Kenntnis derselben zur F e h 1 beurteilung führen zu schaffen, sowie genügend genaue tTntersuchungen anzustellen Dies erscheint umso wichtiger, je höher die Druckunterschiede sind, zwischen denen die später zu beschriebenden Prozessabläufestattzufinden heben. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Maschine trennt ja druckunterschiedliche Räume nicht "gleitendberührend - dichtend , sondern durch "reibungsfreitrockenlaufende " Elemente , z.3. I a , T b usw.-Die Untersuchungsführung geht aus von dem einfachsten, nicht erfindungsgemäßen , Ausführungsbeispiel einer "Rotationskolbenmaschine mit Käumverschluß", wie sie - als "Element" mit zwei Rotoren - in der Abb.3 dargestellt ist.
• Den Berechnungen zugrunde liegt die Gleichung (240), SCHMIDT, Thermodynamik (Querllen-Nachweise auf glatt 55), welche in ihrer gekürzten Form, lediglich nach reine Wurzelwert mal durchströmtem Öffnungsquerschnitt, eingesetzt ist. Dieserart ist

  Durchflussmenge VV<'V sec F0 \7HHP1-P2) . -

  Als "it " für Luft ist 1,2 kg/m angenommen und einge-

  setzt1 dagegen wurden Temperatur1DurchflusszahllV α" (da das Öffnungsverhältnis beim Betrieb der Maschine bei der Abwickelung der Rotoren ohnehin schwankt),sowie Reibung, pp. vernachlässigt. Die solcherart resultierenden Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Ergebnisse stellen das Höchstmaß einer Durchströmungs-Menge dar, die ber - zufolge der nindernden Auslassungen in der Berechnung - tatsächlich spürbar geringer sind. Auch ist davon ausgegangen, daß es sich an der Durchströmungsöffnung beispielsweise um völlig glatte Oberflächen zweier Zylinder o.dgl. handelt, was natürlich bei der erfindungsgemäßen Maschinenausführung keinesfalls zutrifft. Die "flä -schenhafte" Abwickelung zufolge des Erfindungsgedankens (s.die Offenlegungsschriffen im Quellen-Nachweis) erbringt ja eine gravierende Senkung der Durchströmungsmöglichkeit, Dennoch wird es für nützlich gehalten, zum Erhalt eines ersten Gefühlsbegriffes über theoretisch mögliche M a x i m a die obigen, empirischen Werte aufzunehmen um sodann die Peurteilung für die real zu erwartenden Werte von dieser Plattform aus fortsetzen zu können.
• ?ur Erleichterung hat der Anmelder die fertigen Werte der, in genannter Art durchgeführten, Berechnungen und zwar für den Bereich des Druckunterschiedes P1-P2 kg von 0,5 bis 35 erstellt und in einer Tabelle cm² auf Blatt 54 dieser Beschreibung zusammengestellt. -Beispiel a) Die Maschinenausführung nach Abb. 3 , dabei glatte Oberflächen an den, in radialer Richtung aussen befindlichen, Oberflächen der Rotoren, sowie an den Innenwänden des umgebenden Gehäuses, 22 und 22a Bei einer Mindestdrehzahl von 5 ooo U/Min.
• = 83,3 U/sec betrieben betrage die fördern menge nach konstruktiver Auslegung der Dimensionen : = 500 cm3 = 1/2 Liter je volle Undrehung der Rotoren 1 u. 3 Die Rotordicke (in achsialer Richtung) betrage 40 mm , der Spielabstand zwischen beiden 0,1 mm (fertigungsmäßig unschwer).
• Das Spiel zwischen Rotornasen 2 und den Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .. umgebenden Gehäusewandungen 22 und 22 a betrage ebenfalls 0,1 mm, sodaß sich als Gesamt-Flächenquerschnitt für die drei durchströmten Umfangsschlitze ergibt: 3 x ( 40 mm . 0,1 mm ) = 12 mm² .
• Bei einer sekundlichen Fördermenge von rd.
• 83 x 0,5 Litern = rd. 41,5 Liter Luft und einem Druckunterschied von beispielsweise : P1-P2 = 8 kg/cm² ergibt sich aus der Tabelle (Blatt 54) als maximaler Höchstwert für die Lässigkeit/mm² kg = 0, 001 372 dividiert durch "γ" sec , m³ mit 1,2 kg/m³ entspricht : 0, 001 143 also rund 1,14 Liter Luft je 1 mm Flächenquerschnitt des durchströiten Schlitzes in einer 2 Sekunde. - Für die gesamten 12 mm zu berücksichtigenden Flächenquerschnittes also : rund 13,5 Liter.
• Im Vergleich zur druckunterschiedlos erzielbaren Fördermenge: also fast 1/3 Lässigkeitsverluste. Bezieht man in dieses empirische Ergebnis nachträglich die in der Grundrechnung oben vernachlässigten, aber dieses Ergenis mindernden, Faktoren ein und berücksichtigt man ferner die Tatsache, d3ss es sich nicht um zwei einfache, glatte Zylinder, sondern um Formkörper handelt, an welchen beim Ein- und Auskämmen z.B. durchflussmindernde Turbulenzen usw. entstehen, welche ausserdem künstlich rauhe Oberflächen haben können, (ebenso die Wandungen 22 u. 22a) so kann das obige Vor- Ergebnis - auch empirisch, aber mit ausreichender WAhrscheinlichkeit - mit etwa tatsächlich nur 1o Liter angenommen werden, entsprechend rund 1/4 als Lässigkeitsverlust für die drei Umfangsschlitze zwischen Rotoren selbst und stand, nach der Ausführung der Abb.3 , welche nicht erfindungsgemäß ist. - Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• Ganz ausser Acht gelassen wurden bei der Ermittlung vorstehenden Lässigkeitsverlustes die seitlichen Flankenflächen der Rotoren, die je ebenfalls mit Spielabstand an den ihnen gegenübetstehenden Wandungsflächen vorbeilaufen, wo aber eine Durchströmung,wenn auch noch sV gering, auftreten kann.
• wie sich aus der späteren Darlegung ergeben wird, können diese "Schlitzstellen" erfindungsgemäß voll vernachlässigt werden.-Das - wenn auch empirisch T jedoch alles nedenkenswerte beriicksiclltigende - Ergebnis aus den aufgezeigten 3eispiel a) hinterläßt zunächst einen e n t mi u t i -g e n d en Eindruck und führt zu dem psychologischen F e h 1 schluß, daß mit einer derartigen Maschinenbauart nichts anderes anzufangen sei, als, gunstigstenfalls noch wirtschaftlich , gebläseartig grössere Gas-oder Luftmengen , vhm. niedergespannt, zu fördern.
• hierauf auch führt es der erfinder zurück, dass - trotz der Vielfalt gemachter Vorschläge für Abwickelungsform der Rotoren und zur Erhöhung der Dichtigkeit dieser, als "reibungsfreie Trockenläufer" und ohne hin- und hergehende Massen auszuführenden - ulaEchinen dieser Bauart niemals für höhere Einsatzzwecke mit zu bewältigenden vhm. hohen Druckunterschieden in der Praxis eingesetzt worden sind. Es besteht bei allen bekannten, anderen Vorschlägen mehr oder rinder Unreife, weil stets nicht a 1 1 e s bedacht und dazuerdacht worden ist.-Der anmelder wird im Weiterfolgenden den Beweis dafür - Schritt fifr Schritt vorgehend - liefern, da es e e h r w o h 1 möglich ist, durch weitestgehende, teils völlige , qusschaltung bislang noch bestehender Fehler dieser Maschinenbauart Einsatzzwecken zuzuführen und dabei, wirtschaftlich absolut vertretbar, mittels auf diese "zugeschnittenen" Verfahrensabläufe und Anordnungen diese Zwecke in fortschrittlicher Weise zu erfüllen, wie sie mit herkömmlichen Maschinen nicht erfüllbar Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• zumindest nicht in gleicher Maße, waren bezw. sind.-Dazu mögen die Darlegungen nech folgendem Beispiel b) dienen Beispiel b) Für eine Maschinenausführung nach der Vorerfindung , in bb. 1 dargestellt, ist nur mit einer Schlitz-Querschnittsfläche, nämlich zwischen den beiden rotoren 1.u.3, zu rechnen.
• Die Schlitze der Abb. 3, zwischen Gehäusewandteilen 22 u.22a und den Kolbennasen 2 werden nach Ausführung der letzteren in Form der Abb. 1 voll vernachlässigt.
• Ebenfalls - wie schon zur tbb. 3 geschebendie seitlichen Schlitze zwischen den Flanken der Rotoren und den gegenübetstehenden Gehäusewandungen. Wie bereits zum Beispiel a) angedeutet, wird hierauf später eingehend zurückgekommen.-Für den somit zur Untersuchung verbleibenden einzigen Cchlitz zwischen den beiden Rotoren 1 u.3 der Abb. 1 mindert sich automatisch die Durchströmungsmenge von rd. 10 Ltr./sec. auf 1/3 = 3,3 Ltr/sec.-Dabei liet zugrunde, dass sich an dieser Stelle um zwei gleichmäßig runde, durch Kolbennasen 2 und Vorsprünge und Gegenausnehmungen dazwischen "unbestückte" Zylinder handelt, welche mit dem Spielabumstand von 0,1 mm zueinander/laufen.
• Dies ist aber offensichtlich nicht der Fall, da ja vorerfindungsgexaß selbst die Rotoren-Umfangsteile, welche z w i s c h e n den beiden Kolbennasen 2 jedes Rotors liegen, dank ihrer Formgebung mittels Vorsprüngen und Gegenausnehmungen, "flächenhaft" - ähnlichen Dichteffekt bewirken.
• Es kann also für diesen einen Schlitz zwischen den Rotoren nach Abb. 1 bedenkenlos eine weitere Minderung der Lässigkeit um Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• ü b e r die Hälfte (wie analog zu späteren Ausführungen hierauf übertragbar) gerechnet werden, sodaß anstelle der sich zunächst mit 1/5 ergebenden Durchströmungsmenge von etwa 3,3 Litern endlich verbleiben: rund 1,5 Liter/sec für die erfindungsgemäße Ausführung der Abwickelungsform für die Rotoren 1 u. 3 .-Dies bedeutet - bezogen auf die sekundlich (und bei gleichen Dimensionen) wie zum Beispiel a) festgelegte Fördermenge von 41,5 Litern/sec. einen Durchströmungsverlust von etwa 36 anstelle von 1/4 = 25% bei nichtvorerfindungzgemaßer Maschinenausführung nach der Abb.3 .-Für die Durchförderung spezifisch sehr schwerer Gase und Dämpfe , wie beispielsweise von Dämpfen der Kältemittel - sowohl in deren Heiß-,Satt- und Naßdampfbereich -kann die Lässigkeit in der erfindungsgemäßen Maschine mit Praktisch = N u 1 1 angenommen werden, da im Wirkungsgrad nicht mehr spürbar. (Grundwerte d.Tabelle in "kg"/sec.) Es ist jedoch - für den Getrieb mit letztgenannten trbeitsmitteln - einschränkend ein besonderer Umstand zu beachten In der Abb.4 ist Rotor 1 (nur mit einer Kolbennase 2 und Rotor 3 nur mit einer zugehörigen Ausnehmung 4 schematisch )dargestellt.
• Die Abbildung zeigt die Phase des voll eingekämmten Zustandes.
• Die - in Drehrichtung (nach dem Pfeil) -vor- und rückwärtigen Flankenflächen dieser Kolbennase stehen den entsprechenden Flächen der Ausnehmung 4 "flächenhaft" gegenüber; also ihrer Länge und des geringen Spielabstandes wegen: praktisch voll dichtend.-ie aus der Darstellung jedoch weiter ersichtlich, verbleiben in der Ausnehmung 4 - des Platzbedarfs für die äusseren Kanten fl u.C der Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .....
• Kolbennasse 2 bei der Weiterdrehung wegen -zwei kleine1 restliches FördervoLumen enthaltende, Hohlräume 4' u. 4 " Mit diesen zwar kleine aber der Abwickelung wegen notwendigen Hohlräumen wird in gewis sem Maße das darin enthaltene Restvolumen wieder zur Eingangsseite der Motoren 1 u.3 "zurückgeschleppt"; ein Nachteil also, welcher gewissermaßen noch in das behandelte Gebiet der "Lässigkeiten" gehört, wennauch gleich/im Gesamtwirkungsgrad nicht auffallend , wie folgend dargelegt : I:)Iie di Darstellung der Abb.5 , also irn bereits eingeleiteten Einkämm-Vorgang in Drehungs richtung, ausweist, ist die (in Abb. 4 din Aussenfläche der Kolbennase 2 nach rückwärts begrenzende) Nasenkante B verschwunden. An dieser Stelle beginnend, ist auf der rückwärtigen Flankenfläche der Nase 2 eine Ausnehmung 2a angebracht, welche nit ihre Fusspunkt bei B'' endet.
• Nasenkante B nämlich träfe mit der Xusnehmungskante der Ausnehmung 4 bereits zu Beginn der Einkämmung zusammen und würde der Neigung der Ausnehmungsfläche von 4 solange folgen, bis die Stellung der vorherigen Abb. 4 erreicht ist. Damit würde der anfänglich und bei beginnender Einkämmung zunächst noch vhm.
• große - aber schon abgeschlossene-:- Hohlraum der Ausnehmung 4 bis zur kleinen Dimension der 4bb. 4 beim Einkämmen stetig verkleinert, der "mitzuschleppende", weil eingeschlossene Arbeitsmittelanteil wäre unnötig groß und , da ja bereits im Zustande der Außgangß-(Druck-)-seite der Maschine befindlich, nochmals zusätzlich verdichtet worden, biß zum kleinen Volumen der Hohlräume 4' u.4'' der Abb. 4.-Abgesehen von einer nicht unerheblichen und Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• den Wirkungsgrad dieser Maschine recht fühlbar einschrankenden "Rückschleppmenge", falls nicht erfindungsgemäß durch Anbringung der ausnehmung 2a auf der Nasenflanke 2 verfahren wurde, käme die , für deren beschriebene zus;tzliche Verdichtungsarbeit in der Ausnehmung 4 erforderliche, Aufwandsenergie wirkungsmindernd suf die Maschine dazu.-Die zusitzliche Anbringung der Ausnehmung 2a auf der Kolbennase 2 also verhindert den Einschluß unnctig großer Menge und reduziert diese "Rückschleppmenge" auf ein unbedeutendes Minimum, wie Abb. 6 zeigt.-(Bereits bei der Vor-Erfindung hatte der Anmelder eine solche Ausnehmung auf der Nasenflanke der Kolbennase 2 vorgesehen1 wie sich aus der dort zugehörigen Abb.25 ergibt ; darin dargestellt und mit der Zahl "25" arkiert.
• Leider ist damals bei der Herstellung der Beschreibung übersehen worden, darauf einzugehen und sie in den Ansprüchen zu erfassen. In allen anderen bekannten Vorschlägen zu dieser Maschinenbauart ist jedoch nicht an die beschreibungsgemässen Auswirkungen beim Fehlen derselben gedacht worden.-) Da das Gesamtvolumen in der Ausnehmung 4 des Rotors 3 sich bei der Einkämmung stetig verringert und dabei nicht nur die Ausnehmungshälfte auf der Seite 4' sondern auch auf der anderen Hälfte 4' davon betroffen ist, ist nach vorLiegenden Erfindungszweck eine innere Formgebung der Ausnehmung entlang der Krümmungslinie f (Abb.4) hinderlich.
• Sobald nämlich diE Kante C der Nase 2 diese Krümmungslinie I erreicht, ist das sich verkleinernde Volumen in Hälfte 4'' Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• daran gehindert, über 4' hinaus durch die Nasenflankenausnehmung 2a die Ausnehmung 4 zu verlassen. Daher ist erfindungsgemäß zusätzliche Begradigung der Linie f vorgesehen, um diesem. Umstande abzuhelfen.-(Abb.5 u.6 ) Nachdem also gem. Abb.6 in der Ausnehmung 4 nur noch ein sehr geringes Mengenmaß eingeschlossen ist, wird sich dieses beide nun folgenden Auskämmvorgang in Drehrichtung, zufolge der sich nun stetig vergrössernden Raumverhältnisse in 4' und 4'' (Abb.7) vom vorherigen Enddruck der Ausgangsseite auf Eingangsseiten-Zustand dabei entspannen.-Dies aber ist ein sehr w i c h t i g e s erfindungsgemäßes Ergebnis, wie sich später bei der Beschreibung zur Verbrennungsmaschine erweisen wird.-Es bleibt noch - vervollkommnend- zu untersuchen, wie zu verfahren ist, wenn es sich darum handelt :(statt mit der Maschine zu verdichten und daher das "Rückschleppvolumen" beim täsavorgang auf Anfangszu -stand an der Einsaugseite zurückzuentspannen), in Förderrichtung der Maschine ein Arbeitsmittel von bestimmtem Druckzustand zu entspannen. Abb. 8 bis 10 In diesem Falle ist- bei sonst gleicher Ausführung im Inneren der Ausnehmung des Rotors 3 1 nämlich Wegfall und Begradigung der inneren Krümmungslinie f -die Ausnehmung 2a auf der Vorderseite der xolbennase 2 des Rotors 1 angebracht.
• Dadurch wird das "rückzuschleppende" Volumen -nach Einkämmen der Nasenkante B bereits beim Zusammentreffen mit der Ausnehmungskante A - in den Ausnehmungshälften 4' und 4'' (Abb.7) umlaufzügig vor-verdichtet bis zur Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlauiender ...... Stellung der Abb.9 , bei welcher die Fußkante der Ausnehmung 2a (C'')sie an der Ausnehmungskante D, der Gegenausnehmung für die Kolbennase 2 im Rotor 3 , freigibt.
• Dieses wrei-gebn kann - durch Verlängerung der Ausnehmung 2 a auf der Vorderflanke der Kolbennase 2 - auch schon früher geschehen, u.zwar: wenn der Druckunterschied zwischen Zu- und Abförderraun der Maschine geringer ist. Dann nämlich , wenn die Kante G " die Ausnehmung 2a schon freigibt, bevor ein Maximum an Vorverdichtung in 4' , 4'' in voll eingekämmter Lage erreicht ist.
• Es ist hiermit jedenfalls erreicht, daß bein Kämmungs-beendeten Sich-Öffnen der Gegenausnehnung 4 it 4' und 4'' im Rotor 3- welche zu diese Zeitpunkt nur niedergespanntes Arbeitsmittel (ohne vorherige Vorverdichtung) beinhalten würde, kein plötzliches , s t o ß w e i 5 e s Eindringen von hochgespannten Arbeitsmittel sus dem Abförderraum eintreten kann.-Zusammenfassend ist festzustellen: a) bei Förderrichtung der Maschine aus Nieder- in Überdruckstufe: nuß das Rückschleppvolumen klein gehalten und entspannt (vor-) werden.
• b) bei Förderrichtung von der Druck- in die Entspannungsstufe der Maschine: nuß das Rückschleppvolumen vorverdichtet und vorher nicht verkleinert werden.
• dies gilt sowohl für Gas- wie Dampfförmige Arbeitsmittel; für Letztere in Satt- und überhitzten Dampfbereich.
• Für den Naßdampfbereich, beispielsweise eines Kältemittels, müsste erfindungsgemäß die Kolbennase 2 nicht nur eine, sondern zwei Ausnehningen 2 a : eine auf Vorder-, die zweite Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• auf der Rückseite der Nasenflanken tragen.
• Beim Betriebe der Maschine im Naßdampfbereich kann es aus irgeneinem Grunde plätzlich dazu kommen, daß von diesen zurückzuschlappendem Arbeitsmittel - fast ausschließlich oder zu überwiegend - Flüssiganteil in der Rückschlepp-Menge vorherrscht, sodaß die zu a) und b) vorgesehenen Zustandsänderungen zufolge der hohen Durchkämmungsgeschwindigkeiten nicht gleichermaßen schnell vonstatten gehen wie bei rein gasförmigem Zustande derselben.
• Nach der Gestaltung der Kolbennase 2 gemäß der Abb. 11 wird daher jede 7.ustandsänderung innerhalb der Ausnehmung 4 im Rotor 3 vermieden, sodaß eine Schädigung an der Maschine nicht eintreten kann.-Die bis zu diesen Punkte der Beschreibung erfolgten Darlegungen zu dr Ausführung der Kolbennase 2 und deren Ausnehmung 4 im Rotor 3 (zur Xbb. 4 genau nach der Vorerfindung, zu den Abb. 5 - 11 nach Ergänzung der Flankenform gemäß vorliegender Erfindung ) basieren im Grundsätzlichen alle jedoch auf der Vor-Erfindung.
• Im Nachstehenden wird eine - zu gegebenem Einsatzfall vielleicht zweckmäßig einfachere - andere Gestaltung der Kolbennase 2 (in Abb.12 und 13 dargestellt) nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Gestaltung kann in den meisten Fällen ausreichend sein, um dem erforderlichen Zwecke zu genügen.
• (Der Anmelder hatte diese Gestaltung der Kolbennase 2 bereits vor längerer Zeit vorgeschlagen; die Anmeldung jedoch nicht zuende verfolgt und daher auch nicht beaneprucht.) Nach Abb.12 drehen sich, ebenfalls im abwickelnden Sinne in pfeilrichtung, die beiden Rotoren 1 u.3 , umgeben vcn den äußeren Gehäusehälften 22 u. 22a zu gleichem Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entsp -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender Sinn und Zweck wie vorbeschrieben.
• Der Unterschied liegt allein in der ußeren Formgebung der Kolbennasen 2 Wie aus dem schraffierten Bereich der unteren volbennase 2 ersichtlich, sind ihre vor- und rückwärtigen Flanken in der Meigungslinie auf einem Kreis gelegen , dessen Mittelpunkt M auf der Abroll-Kreislinie der beiden Rotoren 1 u. 3 , bestimmt durch den Radius r1, liegt.
• Der Radius rn für die Kreislinienform der vor- und rückwärtigen Nasenflanken ist etwas größer als r2 - r1 , damit - beispielsweise beim späteren überdrehen der olbennasen 2 auf das erforderliche Gehäuseinnenmaß r2 - die beiden Nasenkanten 2 und C entstehen. Damit wird - im Gegensatz zu einer Nasenausführung nach Abb. 3 - durch genügenden Abstand zwischen den aussehen Nasenkanten B und C vermieden, dass an dieser Stelle eine Durchströmung, wie schon zu Abb.3 beschrieben , entstehen kann.
• Jede Gegenausnehmung 4 hat gleiche Kreisform ihrer vor- und rückwärtigen Innenflanken, der Mittelpunkt Ma hierfür liegt ebenfalls auf der "Abroll"-Kreislinie der Rotoren 1 u. 3 , jedoch ist der Radius r un den erforderna lichen Spielabstand für eine reibungsfreie Durchkämmung der Nasen 2 größer.
• Abb. 12 zeigt gleichzeitig die Phase des volleingekänaten Zustandes einer Nase 2 in die Gegenausnehmung 4 des Gegenrotors.
• Auch hier ist - wie erfindungsgemäß zu Abb. 5 und 6 bereits beschrieben - in der Aumnehmung zwischen 4' und 4.1 die Verbindungslinie zwischen vor- und rückwärtiger Innenflanke derselben zu gleichem Zwecke begradigt.-Abb. 13 zeigt diese Veränderung der Nasen- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• flanken - und Ausnehmungsflankeninnen -Form in der Phase beginnender Auskämmung.
• (In Pfeilrichtung).-Wie aus der Lagenveränderung dieser Flanken gegenüber dem Zustande der vorherigen Voll-Einkämmung (der Abb.12) ersichtlich, wurde bereits mit beginnender Auskämmung der Zugang für das Arbeitsmittel , , von der Einsaugseite der Maschine her, zu der 4.usnchmungshälfte 4 '' im Rotor zunehmend frei.
• Die , der rückwärtigen Krümmungslinie der Nasenflanke 2 folgende Ausnehmungskante A führt dabei kurzzeitig die Abdichtung nach rückwärts allein fort, bis dieseLbe durch Eingriff des Ausnehmungsvorsprungs 11 a in die Gegenausnehmung 12 b des rotors 1 gefolgt vom Eingriff des Ausnehmungsvorsprunges 11 b in die zugehörige Gegenausnehmung12 a des Rotors 3 , "flächenhaftdichtendtl weitergeführt wird.
• Analog dazu ist vorher der Einkämmungsvorgang der Nase 2 des Rotors 1 in die \ usnehmungdes Rotors 3 erfolgt: Die Ausnehmungshälfte 4l war, in stetig sich verringernden Maße , solange zur Ausgangs-(Druck-)-Seite der Maschine offen, bis sich Ausnehmungskante A der rückwärtigen Nasenflanke von 2 auf Spielabstand genähert hatte, und zwar beim Erreichen des voll eingekämmten Standes der Abb. 12 .-Mit dieser erfindungsgemäßen Abänderung in der Formgebung von Nasen 2 und Ausnehmungen 4 an beiden Rotoren 1 u. 3 ist erreicht: a)Ausnehmungen 4 werden beim Einkämmen entleert, b)beim Auskamnen sogleich gefüllt, c)Zustandsänderungen am Arbeitsmittel erfolgen in ihnen nicht.
• Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• d)Ein geringfügiges "Rückschlepp"-Minimum des Arbeitsmittels ist auch hierbei - abwicke lungabe dingt - unvermeidbar.
• e)Als Vorteil kann angesehen werden, daß zusätzliche"Ausnehmungen 2a" , wie zur Formgebung der Nasen 2 auf deren vor- und rückwärtigen Flanken nach Abb. 4 bis 11 beschrieben, nach der Beschreibung zu bb. 12 und 13 nicht vonnöten sind Zu dem, in dem Vorangehenden angestellten , Untersuchungen und Berechnungen zur "Lässigkeit" der erfindungsgemäßen Maschine -auf Blatt 18 dieser Beschreibung mit dem vorlaufigen Endergebnis von rd. 3% für Durchströmungsverluste festgestellt -müssen auch die letzt-festgestellten und durch diese Maschinenbauart unvermeidlichen "Rückschlepp-Minima an Fördervolumen , der Ordnung wegen , zugerechnet werden.,Sie liegen - zugehörig zu den Beispielen a) und b) auf den Blättern 14 - 18 - also bei der, dieeen Rechnungsbeisielen zugrunde liegenden , Maschine in der Grössenordnung : 500 cm³ Fördermenge je 1 Umdrehung bei: 4 x o,6 cm³ je 1 Umdrehung = 2,4 cm³ (entsprechend 4-maligem Kämmen von @ Nasen 2 durch Ausnehmungen 4 während einer vollen Umdrehung d. Rotoren).
• Die zusätzliche "Lässigkeit" betragt also etwa 0,5% , welche dem vorläufigen Endwert von 3% hinzugerechnet werden muß. Zusammengerechnet also ein Endwert von max. 3,5 % Durchströmungsverlust.-(f.Luft) An vorher zutreffender Stelle wurde bereits mehrfach darauf hingewiesen, daß in diesem Zusammenhange auch dasjenige, scheinbare Kriterium untersucht werden würde, welches die Eventualität erwartender Durchsträmungsverluste an den - senkrecht zu den sich abwickelnden Oberflächen Stehenden - s e i t 1 i c h e n Flanken der Rotoren 1 u. 3 gegenüber dem Gehäuse betrifft, Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• Ebenso die Spielabstands-Schlitze betreffend, welche zwischen den äusseren Flächen der Nasen 2 und den sie bei der Drehung teil leise umgebenden Flächen der Gehäusewandteile 22 und 22 a bestehen.
• Beide Fälle wurden in der bisherigen Betrachtung zur "Lässigkeit" - da behauptungsweise: "technisch dicht" -übergangen. Es soll dies daher mit dem Folgenden ergänzend nachgeholt werden.
• seide Fl-chenarten der Eotoren stehen den sie umgebenden bezw. parallel gegenüberstehenden Gehäusewandflächen in einem nur die reibende Berührung verhindernden, sehr geringen Spielabstand gegenüber.
• Der Abstand - in Drehrichtung - zwischen ihren , sie vorn und hinten begrenzenden Kanten ist von verhältnismässiger Grösse.
• Nach der Erfindung wird die , dennoch hier einsetzen wollende , Durchströmung durch geeignete tiaßnahnen und Gestaltung zum praktisch völligen Erliegen gebracht, Ausgehend von dem bekannten Effekt einer "Labyrinth"-Abdichtung von beispielsweise Wellen, (Dubbel,Maschinenbau, S.728, Bild 367, Quellen-Nachweis Blatt 55), wie im Vorliegenden in Abb. 14 dargestellt, ist bei berührungsfreier Anordnung einer genügenden Anzahl von Entspannungskammern über P1,P2,P3....usw. durch fortlaufende Entspannungsvorgänge die Strömungsenergie soweit am Ende des Labyrinthes vernichtet, daß am Wellenende nur noch eine kaum spürbare Menge ausströmen kann und die Welle als gedichtet bezeichnet werden kann.
• Nach der Erfindung also (Abb.15), in der Ebene der Draufsicht auf die seitlichen Rotorenflanken, ebenso wie senkrecht dazu: auf den äußeren Flächen der Nasen 2 zwischen deren begrenzenden wanten B und C , werden diese Flächen durch nachbearbeitendes Hobeln, bei Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• angemessen grobem Span-Vorschub und Hobeln in Richtung von @ olbennase zu rolbennase, sit einer Art von "Quer-Rillen" gegenüber der, sie zu überfliessen suchenden , Strömungsrichtung versehen.
• Die einsetzen wollende Durchströmung durch die, zwischen Rotoren- und umgebenden Gehäusewandflöchen bestehenden, Schlitze wird einerseits durch den auch hier gleichsam wirkenden und oben angeführten "Labyrinth-Effekt", zum anderen durch Strahleinschnürung infolge sehr starker Turbulenz, sowie Reibung zum Erliegen gebracht.
• angesichts der verhältnismässigen Lange dieser "schlitzbreite-begrenzenden" Flächen kann nach der Abb.16 auch eine Aufrauhung derselben durch beispielsweises Sandstrahlen in geeigneter -orngrösse gleiche, ausreichende Wirkung hervorrufen.
• brenn zweckdienlich und ausreichend kann nach der Erfindung eine Aufrauhung der infregekommenden Flächen - also einschliesslich der , sich bei der "Abwickelung" der Rotoren sich gegenüberstehenden Flächen - im Wege der "Funken-Erosion" auf elektrischen Wege erfolgen.
• Desgleichen können auch die , die Rotoren ungebenden, Gehäusewandflächen mit einer der vorgesehenen Rauhigkeit verschiedener Profilierung versehen sein.
• zufolge des - dadurch verstärkt auftretend bewirkten - Grenzschicht-Effektes (ähnlich einer "Strömung im rauhen Rohr") wird in gewünschten, späteren Falle zufolge erhöhter Turbulenz in durchgeförderten Arbeitsmittel eine bessere nolekulare Durchmischung innerhalb derselben erreicht.-Endlich muß noch ein letztes Kriterium , welches beim getrieb der Maschine iu Bereich hoher Druck-Differenzen Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• Beachtung verdienen könnte, genauer untersucht und erfindungsgemäße Maßnahmen zur Ausscheidung desselben bedacht und gefaßt werden.
• Davon ausgehend, dabei die abdichtung der seitlichen Rotorenflanken (gemäß der Beschreibung zu vorangenannten Abb.15 und 16) an zwei Stellen derselben: nämlich zwischen tiefstem Teil der Ausnehmung 4 und der Rotorwelle, die ja berührungsfrei aus dem Gehäuse herausführt, durch die beschriebenen Maßnahmen nicht ausreichend genug ist, muß Abhilfe geschaffen werden.- Die Rotorwellen müssen bei hohen Druckdifferenzen zwischen Verdichtungsraum der Maschine und der Aussenatmosphäre - besonders bei Benutzung von Kältemitteln als Arbeitsmittel -zusätzlich abgedichtet werden.
• Abdichtung mittels Stopfbuchsen oder bekannter "Singerringe" scheidet aus, da erfindungsgemäß die Maschine auch hier r e i b u n g a f r e i und t r n c k e n laufen soll. Zudem ist die Lebensdauer dieser bekannten Dichtungselemente eine sehr begrenzte, zudem erfordern sie ständige Wartung . Darüberhinaus neigen beispielsweise Stopfbuchsen bei zu starkem "Anziehen" zum "Fressen" an der Welle. Ab einer gewissen Druckunterschiedshöhe scheiden dieselben ohnehin pus.-Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen: a) angesichts der "Laufruhe" der rotorwellen (weil ja keine "amplitudenhaft" auftretenden Erschütterungen usw. auftreten können) wird (Abb.17) die austretende Welle H eines Rotors , laufberührungsfreie am Aussengehäuse beginnend und mit dem Flansch J endend , ein bekanntes und vorerwähntes "Labyrinth" , zur zunächst weiteren Abdichtung der Welle H bis auf ein Austritts-Minimum an Arbeitsmittel, vorgesetzt.
• b) Da das , mit P5 aus der letzten Labyrinth-Kammer noch geringfügig austretende, Minimum an Arbeitsmittel jedoch bei lfn- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• deren. Stillstand der Maschine (beispielsweise als Wärmepumpe oder als Kühlmaschine benutzt) dennoch ein spürbares Maß annehmen würde, sodaß bei apterer Inbetriebnahme Falle menge usw. (Kältemittel stehen auch bei Normaltemperatur zumeist unter Überdruck) nicht mehr ausreichend ware, muß eine a b s olu t wirkende EndDichtung -über die Labyrinthwirkung hinaus - vorgesehen sein. Diese darf vorbedingungsgemäß während des Betriebes der Maschine nicht reibend-berührend sein.
• Das gel. Abb.17 dargcstellte Enddichtungsgehäuse Y, durch dessen hintere Gehäusewand die Welle H berührungslos hinausgeführt wird, ist an dieser - sich konisch zum Innenraum des Gehäuses r verjingend -mit einer kegeligen Dichtfläche L versehen.
• In eine, vor dieser Dichtfliche sich befindenden , beispielsweise halbrund profilierten, Rundnut M in der Welle ist eine Dichtmanschette N einSesetzt, deren - auf Vorspannung gefertigtes rundes Fussprofil O die Welle nach dem Aufspannen in die Nut rundum abdichtet.
• Das oesa!stprofil der Manschette N ist so ausgeführt, dass seine , der Gehäuse-Dichtflache L gegenüberstehende Fläche in einem kleineren (spitzeren) Konuswinkel gefertigt wurde als der Winkel , welcher den gemeinsamen Konuswinkel ausdrückt, den die eingesetzte Manschette N mit der Gehäusedichtfläche L in Ruhestellung einnimmt. Bei P ist in der Dichtmanschette N der Querschnitt beispielsweise halbrund verringert, -ährend das"Ausse-nfleisch" des Manschettenmaterials von Beginn der Dichtfläche L ab stark dimensioniert ist.
• Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ erdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender - -......
• Nach beschriebenermassen erfolgter Endabdichtung der Welle H mittels der Dichtmanschette N auf der Dichtfläche L des Endgehnuses K (baut sich beim Stillstand der Maschine im Innern desselben mit p6 allmählich ein grösserer Druck auf , welcher die Manschette N noch zusätzlich auf die Dichtfläche L drückt, sodaß in jedem Fall absolute Enddichtung erhalten bleibt.-Bei Ingangsetzung der Maschine hebt die Manschette N (bb.18), zufolge der - auf das stark dimensionierte Aussenfleisch derselben einwirkenden - Fliehkräfte von der Dichtfläche I; um einen weiteren Winkel >t ab und lauft, nunmehr berührungsfrei, mit der Welle W frei weiter.
• Die Dichtmanschette N besteht aus kaltenittel-und genügend wärmefestem , flexiblem Kunststoff- o.a. -Material.
• Bei Abschaltung der Maschine und Rückkehr zum Stillstand , also bei nachlassender Flieh -krafteinwirkung , nimmt die Manschette N ihre ursprüngliche Form wieder ein , legt sich wieder an die Dichtfläche L an und bewirkt derart wieder die Stillstands- Enddichtung für die Rotorwelle H Sowohl bei Anlauf wie Auslauf der Maschine "schleift" für kurze Zeit die Dicht fläche der Manschette N auf der Gehäusegegenfläche L, bis genügend Abhebung bezw. völlige Auflage von der-/ auf derselben vollzogen ist. Hierbei werden beide Dichtflächen so "zugeschliffen", daß im Stillstand keinerlei Durchlaß von Arbeitsnittel möglich ist.- Wegen der sehr seltenen und nur ganz kurzfristigen "Schleif"-Zeiträume ist die Lebensdauer der Manschette L (da sonst nur frei-latfend oder ruhend-anliegend) eine sehr große.- Patentbeschreibung: "Rotationskolbennaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsnaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Wenngleich, in dieser Weise, ein baldiges Auswechseln der Manschette N gegen eine neue nicht erforderlich sein wird, weil Verschleiß derselben kaun eintritt, so wäre dennoch mit der Notwendigkeit, sie vor Ende dieser allmählichen Beanspruchungsgrenze auszuwechseln, zu rechnen.
• Geneint ist damit die Tatsache , daß so gut wie alle flexiblen Kunststoffe zur stillen 'tAlterung" neigen, was besonders ihrer Flexibilität zuungunsten wirkt. Sollte diese soweit nachgelassen haben, dass - nach langzeitigem Betriebe der Maschine - sie ihre Ruhelage durch Anliegen unter leichten Druck auf der Gehäusedichtfläche L nicht sofort einzunehmen vermag, kann Arbeitsmittel zwischen der Dichtmanschettenfläche und der Gehäusegegendichtfläche L hindurchströnen. Die End-Dichtung wäre gefährdet.
• Ein Auswechseln durch Herausnahme aus der Ringnut M der Welle H und Einsetzen einer neuen Manschette ist schnell durchgeführt.Als kritisch ist jedenfalls aber der Zeitraum anzusehen, in welchem bereits Arbeitsnittel ausgeströnt ist, ohne zunächst benerkt zu werden; dies kann erst sein, wenn die Maschine ne zu neuen Betrieb inganggesetzt werden soll.-Un auch dieses Kriterium auszuschalten, sieht die Erfindung nach Abb.19 hierfür eine Ausführung der Manschette N vor, welche - auch bei schon angealterten Manschettenmaterial und eingebüßter- Flexibilität desselben -dennoch zwangsläufig dazu führt, daß bei einsetzenden Stillstand der Maschine die Gehäusedichtfläche L durch die Gegenfläche der Dichtmanschette , unter leichten Andruck, abgedichtet ist.
• Im ausgeschwungenen (abgehobenen) Zustande der Abb.19 deutet die Linie x-y die Lage ihrer patentbeschreibung: IlRotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsnaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Massen unter Einwirkung der rotationsbedingten Fliehkräfte an.(Durch Ringnutmitte M).
• Das ausreichend verdickte "Aussenfleisch" der Manschette N ist, in Abstand hiervon und durch die Linie x'y' gekennzeichnet, also auf die Gehäusedichtfläche L hinzu, an welche sie sich später anlegen soll, mit einer unlaufenden Hohlnut Q versehen.
• Diese Hohlnut Q hat kreisrunden Querschnitt und ist zur äusseren Peripherie der Manschette N durch einen schmalen Schlitz Q' hin offen . Durch diesen Außenschlitz ' hindurch ist eine Endlos-Spiralfeder in die Rundnut Q unter gewisser Vorspannung so eingelegt, daß sie bei nachlassenden Fliehkraften an der Dichtmanschette N diese mit Sicherheit zur dichtenden Anlage an der Gehäusegegenflache L führt.
• Mit dieser Maßnahme ist das Kriterium des Risikos bei angealterten Manschettenmaterial erfindungsgemäß überwunden; die Dichtfläche der Manschette N liegt bei eintretenden Stillstand der Maschine, durch die Kontraktion der in sie eingelegten und vorgespannten Endlos-Ringfeder unterstützt, in jeden Falle auf der Gehäusegegenfläche L dichtend an.-Wie zu Abb.17 vorbeschrieben wurde , ist erfindungsgenaß zur Abdichtung der Rotorenwellen H, nach ihren Austritt aus den sie umgebenden Gehäuse, zunächst eine bekannte "Labyrinth"-Abdichtung mit einzelnen Kammern bis zu seinem Endflanch J vorgesehen.
• Die, sich in diesen Kammern abbauende, Energie der Durchströnung entlang der Welle H bewirkt, daß an ihren Ende letztlich nur noch eine kaum fühlbare Menge an Arbeitsmittel austreten kann. (Während des Laufes der Maschine.) Anstelle dieses bekannten "Labyrinthes" kann Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• nach der weiteren Erfindung aber auch zur Minderung der - ohnehin mit nicht zu hohen Restdruck aus den Arbeitsgehäuse austretenden, weil zwischen Rotorenflächen und Gehausewandungen bereits stark abgebauten -am Wellenausgang austretenden Restströmungs energie eine wesentlich einfachere Maßnahme ausreichenden Erfolg erbringen.
• Gemäß Abb.20 wird an das Arbeitsgehäuse der Maschine ur jenes aus ihn austretende Wellenende H der Rotoren lediglich eine "rohrartige" Verlängerung R- ebenfalls mit einem Flanch J endend - angesetzt, durch welche die Wellenenden H berührungsfrei geführt werden.
• Zufolge der ausserordentlichen "Laufruhe" der Rotoren und ihrer Wellen (es fehlen ja jegliche hin- und hergehenden oder sonst zur Vibration führenden Aggregate an der Maschine) ist ein sehr enger Spielabstand zwischen Wellen H und rohrartiger Gehäuse verlängerung R möglich. Werden Innenflächen von R , sowie Aussenoberfläche der Welle H , auf Länge des Durchganges durch Rohrverlängerung R aufgerauht, so kann dies die gleiche , Strömungsenergie abbauende, Wirkung haben wie das in der Fertigung etwas aufwendigere, bekannte Labyrinth.
• Die Aufrauhung der genannten beiden Oberflächen, oder auch nur einer derselben, kann sinngemäß zu der Beschreibung zu deb Abb.15 und 16 (Flankenflächenaufrauhung an den Rotoren, pp.) erfolgen.
• Das , an Flansch J anzufügende , Gehäuse K übernimmt dann - wie beschrieben - mit seiner Funktion die Endabdichtung für den Stillstand der Maschine Nach allen Vorbeschriebenen ist also bis hier- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-' -Verdichtungsnaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• her erreicht worden a) Im Stillstand sind die Rotorwellen H zur Auasenatmosphä.re hin absolut dicht.
• b) Während des Laufes der Maschine ist die Endabdichtung zu a) wirkungslos; sie läßt an der Welle H , beim Austritt aus dem Enddichtungsgehäuse K noch den Austritt kaum spürbarer Mengen an Arbeitsmittel zu, welche sich auf langen Zeitraum das Betriebes bezogen, unangenehm bemerkbar machen können, besonders beim Betrieb in engen Räumen.
• Um Letzteres zu beheben und die unmittelbare Umgebung der Maschine vor einer Summierung derartiger Kleinstmengen auf Dauer freizuhaltenr sieht die Erfindung , nach Abb. 21 folgende End- Maßnahme vor Dem vorbeschriebenen Endgehäuse K , aus welchem am Wellendurchgang H , nur während des Laufe@ , die genannten Kleinstmengen Arbeitsmittel austreten können ist ein kleindimensioniertes Schnecken- oder auch kreisprofiliertes - Gehäuse S,an K dichtend angesetzt, nachgeordnet. Die Welle H geht durch die Rückwand dieses Gehäuses berüh -rungsfrei hindurch. Auf ihr ist, nahe der Rückwand und im Inneren dieses Zusatzgehäuses S eine kleine, runde Scheibe T aufgesetzt; ausserhalb dieser Rückwand des Gehäuses S eine ebensolche T' .-Scheibe T trägt auf ihrer , dem Vorgehäuse K zugewandten, Oberfläche eine vhm. schwache profilierung etwa in Ausführung radialer Rillen oder vorspringender Leisten; die dem Gehäuse S abgewandte, äussere Scheibenoberfläche von der Scheibe T' eine ebensolche profilierung.-Bei einsetzender Rotation der Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• Welle H üben beide Wellenscheiben T und T' die Wirkung des Läufers eines bekannten Drucklüfters aus: dank ihrer beschriebenen, beispielsweisen, Profilierung auf der jeweils bezeichneten Oberfläche wird mittels Scheibe T: a) der aus dem Endgehäuse K in das ihm vorgesetzte Gehäuse S noch eintretende minimale Arbeitsmittelstrom im Letzteren, unter leichtem Fliehkraftdruck, zur inneren Umfangswandung geführt und durch einen Rohr -ausgang U aa) entweder ins Freie abgeleitet ab) oder zu einem Samnelbehälter geführt, wo es als "Kreichgas" (da erheblich schwerer als Luft) sich an dessen Boden wieder sammelt und später, wenn gewünscht , in den Kreislauf der Maschine zurückgefördert werden kann.
• b) Mittels Scheibe T' wird bewirkt: ba) Es kann durch Scheibe T keine Aussenluft in das Gehäuse S eindringen und das darin befindliche Arbeitsmittel verfälschen, weil T' mit ihrer, diesem Xbgewandten und profilierten , Oberfläche diese Luft an der Aussenwand von S entlang"nach äussen" und nicht auf die Wellendurchgang öffnung hinzu schleudert.
• Beide Scheibendurchmesser (T u.T') sind größer als der Durchmesser für den Wellendurchgang durch S.-bb) Scheibe T' verhindert zuden etwaiges Eindringen von Schmiermittel (öl o.dgl.) in Wellendurchgang nach S und Gehäuse K hinein.- Patentbeschreibung: tIRotationskolbenmaschlne als Entspannungs-/ -Ver dicht ungsnas ch ine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• Nachdem im Vorangehenden die - auf Blatt 1o der Beschreibung des Grund-Aufbaues der erfindungsgemäßen Maschine selbst betreffenden -Darlegungen zu dem Zwecke unterbrochen wurden , um ab Blatt 13 bis 36 beurteilungserforderliche und daher sehr eingehende Untersuchungen über alle maschinen-eigenartigen Kriterien hinsichtlich Lassigkeit und Dichtigkeit durchzuführen und die erforderlichen Lösungen vorzulegen, wird nunmehr die vorliegende Beschreibung des E i n s a t z e s der Maschine fortgeführt.- In Nachfolgenden erstreckt sie sich nur noch auf den T e i 1 1 der Sachgebiete- Trennung nach der Präambel auf Blatt 1 : nämlich den der Abschnitte A) bis C) welche in der Energiewirtschaft als "Energiegewinnung, -Rückgewinnung und -Einsparung beibeiden" als gewisser geschlossener Komplex angesehen werden können, innerhalb welchem sich Rückbezüglichkeiten aufeinander ergeben. - Die , hier hineinfallenden Fragen des "Umweltschutzes11 werden , soweit betreffend , mitbehandelt.
• (Abschnitte D und - hierauf bezüglich: der überwiegende Komplex aus Abschnitt E - gehören ebenfalls zum Oberbegriff der gesamten "Energiewirtschaftll , wie in bezeichnenden Titel der Erfindung einbegriffen.
• Da aber thenatisch - sowohl Anordnungen des Maschinenaufbaues wie auch die Verfahren der prozessführung betreffend - andersgeartet, wird die hierauf zutreffende Beschreibung der vorliegenden Gesamt-Erfindung in einen T e i 1 2 gesondert vorgelegt, nebst den zugehörigen Abbildungen und Ansprüchen, um den einzelnen Rahmen , wegen der auch hierfür erforderlichen ausführlichen Darlegungen , nicht zu sprengen.) -Nachfolgend wird also beschrieben, wie die erfindungsgemäße Maschine mit dem Ablauf der jeweiligen Arbeitsprozeßführung eingesetzt wird und zwar: Zu Abschnitt A) Energie-Gewinnung und Einsparung eigenen Energieaufwandes hierzu: Als bekannte "Wärmepumpe" eingesetzt, kann die erfindungsgemäße Maschine gemäß der Darstellung in der Abb.22 angeordnet werden: Element Ia , das k3ieinere, ist über ein Verbindungsahnrad D zwangsläufig so mit dem größeren Ele -ment Ib verbunden , daß alle 4 Rotorenwellen der beiden Elemente Ia und Ib in einer Richtung liegen.
• patentbeschreibung: "Rotationskolbennaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• Die zwangsläufige Verbindung kann auch , wie vorbeschrieben , durch einen Keilriementrieb erfolgen.
• Die Drehrichtung (Pfeile) von Ib ist entgegengesetzt zu derjenigen von Ia. Die Drehzahl beider Elemente ist für ein konstant erwünschtes Verdichtungs-/Entspannungsverhältnis gleich hoch; für etwa erwünschte Veränderbarkeit beider Verhältnisse an der gleichen Maschine, wie beschrieben, mittels regelbarem Keilriementrieb damit auch veränderbar.
• Von den beiden , nur symbolisch dargestellten, Wärmetauschern A1 und B wirken: Al als Entspannungsstufe B als Verdichtungsstufe der Maschinenanordnung, entsprechend dem Sinne der Beschreibung zu Abb. 2 Das große Element Ib fördert aus A1 eine größere Menge an Arbeitsnittel heraus und in B hinein, als das kleine Element Ia aus diesem heraus und nach Al hineinzufördern vermag.
• Die durch A1 in der Entspannungsstufe des Arbeitsmittels den Erdboden oder einer anderen Wärmequelle bei niederer Temperatur entnommene Wärmemenge wird - in der Verdichtungsstufe B auf höhere Temperatur gehoben - in bekannter Weise an ein Heizungs- o.dgl. -System abgegeben.
• Die gravierenden Vorteile des Einsatzes der erfindungsgemäßen Maschine als bekannte 'Nqärnepunpe" liegen, wie aus dem Vorbeschriebenen hervorgeht , an dem Man -gel mannigfacher und in der Endsumme hoher Eigenverluste, wie sie herkömmlichen Maschinen anhaften.
• Zusammengefaßt entfallen dadurch also: 1) Mechanische Verluste: a) durch stetige Beschleunigung und Verzögerung hin- und hergehender Kolben-,Pleuel- und Steuerorgan- Massen, b) durch Reibung an Zylinderwänden, Pleuel-,turbelwellen- u.dgl. Lagern.
• 2) Füllungsgrad- oder Strömungsverluste: a) durch schädlichen Raun b) lurch Dr osselungs verluste an engen Ventilquer- Patentbeschreibung: 'wRotationskolbenalaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• schnitten, c)durch stetige Beschleunigungs- und Verzögerungs arbeit am Arbeitsmittel bei der Durchförderung in der Maschine, d)durch ventilzeitbedingte Schwingungen in der Arbeitsmittelsäule vor dem Einsaug- und hinter dem Auslaßventil.
• 3) Des weiteren entfällt jegliche Schmierung im Inneren der Maschine und damit zusammensetzungsverändernde oder -gefahrdende Kontaktmöglichkeit zwischen Schnier- und Arbeitsmittel.
• Ein weiterer , eindeutiger Vorteil des Einsatzes der vorgeschlagenen Maschine liegt darin, daß in bestimmten Temperaturbereichen mit dazu geeigneten Kälte-(Arbeits-) - Mitteln: außer , oberhalb der Sättigungfilinie, im überhitzten Dampfbereich auch bedenkenlos im Naßdampfbereich dieser Mittel mit der Maschine gefahren werden kann.
• Es besteht keinerlei Schwierigkeit , auch hohe Flüssigkeitsanteile des Fördermediums in den Elementen Ia und Ib durchzusetzen, da ja - wie ausführlich dargelegt -Zustandsänderungen innerhalb derselben nicht erfolgen, sondern stets nur in den , jeweils zu ihnen offenen Arbeitsräumen (Tauschern) A1 bezw. B .-Als nachteilig - jedoch nicht in gleichem Maße wie bei herköElichen Maschinen - verbleibt auch an der erfindungsgemäßen Maschine eine gewisse Turbulenz am Arbeitsmittel beim Hindurchgang durch die Elemente Ia und Ib.
• Wie auf Blatt 13 , oben , bereits vorerwähnt, wirkt sich andererseits diese Turbulenz nützlich für verbessernde Beschleunigung des sonst trägen Ablaufes von Zustandsänderungen von Arbeitsmitteln im Naßdampfbereich aus: es erfolgt hierdurch eine bessere "Durchmischung" gasförmiger mit den anteilig flüssigen Bestandteilen derselben. Auch ist in diesem Zusammenhang erfindungsseitig vorgesehen, A1 und B räumlich so groß genug zu dimensionieren, daß zufolge entsprechender Verringerung der Durchflußgeschwindigkeit durch sie , eine gewisse patentbesehreibung: 'Cotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• " Verweilzeit " in ihnen für die Änderung des Zustandes des durchziehenden Arbeitsmittels gegeben ist .-Nach der Erfindung kann darüberhinaus die Maschine "liegendt', also nach der schnittartigen Darstellung der Abb.22 als Draufsicht,von oben gesehen, angeordnet bezw. aufgestellt werden, sodaß flüssige "untenbefindliche" und gasförmige, darüberliegende Arbeitsmittelanteile in zustandsgemäßes1 richtigen Anteil durch die Elemente Ia und Ib gefördert werden.
• Anlass zu solcherart Bedenken hinsichtlich Verschiedenverhaltens flüssiger und gasförmiger Bestandteile, wie sie von dritter Seite dem Anmelder gelegentlich entgegengehalten wurden, bestehen jedoch seitens naßgeblicher Herstellerseite, deren Kältemittel betreffend, beim Betrieb mittels erfindungsgemäßer Maschine und Anordnungen in keiner Weise und werden strikt verneint.
• (Quellen-Nachweis auf Blatt 55 zur späteren Beschreibung der Abbildungen 24 und 25).-Für den Eventualfall dennoch bestehender Skepsis hat der Anmelder darüberhinaus die erfindungsgemäßen Lösungsmaßnahmen benannt.-Die Vorteile des Betriebes einer Maschinenanlage im N aßdanpfbereich liegen - gegenüber dem Betriebe in Bereich überhitzten Dampfes - darin, daß auf diese Weise mit räumlich kleiner Maschine eine ungleich höhere Wärmemenge in gleicher Zeit umgesetzt werden kann.-Zu Abschnitt B)Energie-Rückgewinnung aus industriellen Abwärmen einschließlich der Abwärmen von Kernreaktor-Anlagen.
• Fast durchweg handelt es sich um mehr oder minder niedrige Temperaturgefälle, welche -bei, theoretisch ohnehin, verhältnismäßig geringer Wirkungsgradmöglichkeit -angesichts der vorbeschriebenen , hohen maschinellen Verlustgrade bei herkömmlicher Bauart, zur Gewinnung mechanischer Energie nicht genutzt werden können.
• Patentbeschreibung: 'Gotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsnaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Nach der Erfindung jedoch ist diese Art der bisher nicht wirksam möglichen Rückgewinnung von Wärmeenergie durch Umsetzung in brauchbare mechanische Energie , selbst bei vhm. sehr niedrigem Temperaturgefälle einerseits durchaus und zudem wirtschaftlich möglich (kostenarme und geringaufwendige Bauart der Maschine bei beschriebenem , verlustarmen Betriebe) zum anderen , betreffend die "Abfall"-Wärmemengen beim Betriebe von Kernreaktor-Anlagen, gewissermaßen unbedingt erforderlich.
• '0iie auf Blatt 4 des Vorliegenden"zu B" zum derzeitigen Stande der Technik abgrenzend beschrieben bezw.dargelegt, m u ß einfach ein weg gefunden werden , zu verhindern, daß diese riesigen Abwärmemengen die Ökologie der landschaftlichen Umgebung des Standortes solcher Anlagen1 äußerst ernsthaft auf Dauer bezogen, gefährden£ verändern.
• Der zu beschreitende Weg hierzu besteht nach Ansicht des Anmelders einzig darin, daß die Dimension dieser abfallenden Warmemengen sowait abgebaut wird, daß sie. im nicht vermaidbaren Falle der End-Phase: als Restmenge durch Abgabe an die Natur "vernichtet" werden müssen , keine ökologischen Schädigungen mehr verursachen kann.
• Der Abbau der vom Kühlkreislauf abzustossenden "Abfall"-wärmeenergie m u ß auf dem Wege der nochmaligen Umsetzung in weitestgehend m e c h a n i s c h e Energie, weil ungefährlich im obigen Sinne , erfolgen.
• Wenngleich - wie bekannt - auch selbst rein theoretisch - kein großer Wirkungsgrad hierbei möglich ist, so genügt es nach Ansicht des Anmelders doch vollauf, wenn diese Umsetzung in mechanische Energie wenigstens - inbezug auf zusätzliche Aufwandskosten angesichts der sonst billigen Erzeugungsmethodeweitestgehend kostensparend , ja möglichst kostendek-Kend erfolgen kann. Dies bedeutet einen nicht abzusehenden Gewinn gegenüber späteren Kosten für die Beseitigung von eintretenden Schäden, sofern diese überhaupt jemals reparabel wären.- Patentbeschreibung: "Rotationskolbe nmaschine als Entspannungs-/ 'Verdichtungstaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Die Beschreibung erstreckt sich daher im Nächstfolgenden auf zwei Beispiele (übertragbar auf viele ähnlich gelagerte Falle der Praxis), bei welchen erfindungsgemäß aus Abfallwärmen, brauchbar und noch wirtschaftlich, mechanische Energie zurückgewonnen werden kann, obwohl das anfallende Temperatur-Niveau zu geringfügig ist, um mit herkömmlichen Maschinenanlagen in dieser Weise genutzt werden zu können. Es sind dies: Beispiel a) Es werden in einem Industriebetrieb der Umgebung stündlich 50 t Dampf produziert, die nach Absolvierung verschiedener Aufgaben überwiegend und zum Schluß in Form von Abdämpfen sehr niedriger Spannung als sogenannte "Brüden-Nebel" mit einer Rest-Temperatur von +700C anfallen.
• Aus Wasser-kalkulativen Gründen , von der Menge her, wird als "kleineres Übel" Kaltwasser eingespritzt, der Wärmeinhalt dieser Brüdennebel also vernichtet, um daraus wenigstens das Kondensat derselben zu gewinnen.
• Nach der Aufgabenstellung bezüglich der vernichteten Wärmeenergie legt der Anmelder die, dies verhindernde, Lösung wie folgt vor: (Abb.23) Die Elemente Ia und Ib sind zueinander angeordnet und angetrieben, wie zur Wärmepumpe der Abb.22 vorbeschrieben.
• Arbeitsraum A1 ist Entspannungsstufe ArbeitsraumB Verdichtungsstufe der Maschine. Beide Arbeitsräume , A1 und B , als Wärmetauscher ausgebildet. Die Maschine wird , durchgehend und ausschließlich, in Naßdampfbereich eines Kältemittels als Arbeitsmedium betrieben. Das Diagramm der folgenden Abb. 24 (Mollier- i- lg p -Diagramm für ttR 12" , Quellen-Nachweis auf Blatt 55 ist mit seinen Werten hier zugehörig.
• Patent beschreibung: 'tRotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtunsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• In dem auszugsweise dargestellten und mit der erfindungsgemäßen Maschine zu betreibenden Naßdampfbereich verlaufen isotherme Zustandsanderungen von Verdichtung und Entspannung gleichzeitig isobar.
• Nach der Erfindung betrage das spezifische Volumen in der Verdichtungsstufe des Raumes 3 =9 Liter/kg des Kältemittels R 12 , das spezifische Volumen des Arbeitsraumes Al = 13 Liter/kg von R 12.
• Raum Al wird , wärme tauschend, mittels entsprechender Durchsatzmenge der erwähnten tBrudennebel" (von + 70 C) auf konstant + 41°C stetig beheizt, Raum B durch stete Abkühlung mittels Brunnenwasser der Temperatur +80C auf konstant +17 0C durch darauf abgestimmte Durchsatzmenge gehalten.-Durch Konstant-Halten der Temperaturen im Raum A1 = 41°C erfolgt hier die Entspannung vom , durch Element Ia hineingeförderten, spez. Volumen 9L/kg auf 18 L/kg isotherm und gleichzeitig isobar bei P = 10 kp/cm² also zwischen den, diese Zustandsänderung bezeichnenden Punkten 1 und 2 in der Abb. 23 und dem Diagramm der Abb. 24 im Raum B dagegen erfolgt die Wiederverdichtung jedes, durch Element Ib aus A1 nach B hineingeförderten, Quantums mit dem spez. Volumen von 18 L/kg auf 9 L/kg -ebenfalls isotherm bei +17°C - unter der Isobare von rd.
• 5,3 Kp/cm².-Die Entspannungsstufe A1 führt also nach der Erfindung den hohen Druck, die Verdichtungsstufe B den niedrigen und zwar mit einer Druckdifferenz von 4,7 Kp/cm² zugunsten A1 Diese Druckdifferenz in Al beaufschlagt sowohl die kleine , ihr zugewandte, Oberfläche den Elementes Ia wie auah in gleichem Maße Patentbeschreibung: stRotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• die entsprechend größere, ihr ebenfalls zugewandte , Oberfläche des Elementes Ib.
• Durch die zwangsläufige Zahnradverbindung D, mit welcher beide Elemente Ia und Ib verbunden sind, wirkt der Überdruck in Al beispielsweise auf die ihm zugeWandte , doppelt so große Oberfläche von Ib in der Weise ein, daß dieses Element in eingezeichneter Pfeilrichtung sich in Bewegung setzt, das Element Ia in vorgeschriebener Pfeilrichtung mitzieht, weil es dessen, halb so großen "Stirndruck" aus Al zu überwinden versag. Bei festgelegter, räumlicher Dimension von Ia und Ib (der beaufschlagenden Druckdifferenz zwischen Al und B mal der Flächendifferenz zwischen Ia und Ib entnommen) ist die resultierende Kraft in mkg/sec erreichbar und mit dem Arbeitsgewinn aus der Enthalpiedifferenz, unter Berücksichtigung der zeitlich umgesetzten Stoffmenge, vergleichbar.
• Nachdem bis hierher zum Beispiel a) Beschriebenen setzt sich also die Maschine der Abb.23 bei Einleitung der Temperaturdifferenz zwischen Raum Al und B von alleine in Bewegung und beharrt bei Kanstanthaltung derselben stetig darin, wobei an der Abtriebswelle von D mechanische Energie abgenommen werden kann. -Hieran ändert sich nichts.
• Lediglich der genaue Ablauf der einzelnen Zustandsanderungen, nämlich von 9 auf 18 L/kg und umgekehrt, bis hierher als in dieser Rahmen kontinuierlich erfolgend, trifft nur für den durchschnittlichen Ablauf in Al und B zu, nicht aber für das Arbeitsmittel selbst Dieser wird ja in kleinen "Quanten", von den Patentbeschreibung: 'tQtationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• äußeren Gehäusewandungen dr Elemente bei der Durchförderung umschlossen und vorn und hinten durch den Abstand der Nasen der Rotoren begrenzt, aus dem Zustande des soeben "verlassenen" Raumes mit dem Zustande des Raumes, in welchen sie jeweils hineingefördert werden,konfrontiert.
• In Wirklichkeit also tritt ein solches Klein-Quantum beispielsweise ini das Element la mit dem Zustand 4 = spez.Vol. 9 L/kg , mit Druck+5,3 at und t=+17°C ein und wird in Richtung Raum Al durchgefördert.
• Sobald dieses Quantum offene Verbindung zum Raum Al (am unteren Rotor von Ia dargestellt) wird es beim Eintritt in diesem zunächst noch einmal weiter verdichtet, weil in Raum Al der höhere.
• Druck von lo at herrscht. Es nimmt also den Zwischen-Zustand 1 a an, wobei diese zustandsänderung isentrop erfolgt.
• Die isentrope. Verdichtung des spez.
• Volumens von 9 l/kg mit p = 5,3 at und t=+17°C auf 10 at aber ergibt, wie aus Diagramm Abb.24 ersichtlich, fürden Zwischenzustand la die Werte t= +41°C und spez. Vol.= 2,7 L/kg.-Bis zum Zustande 2 in Raum Al also erfolgt die tatsächliche Entspannung von 2,7 L/kg au'f 18 L/kg Umgekehrt verhält es sich bei der Hinausförderung aus Raum Al nach B durch Element Ib.
• Mit dem Zustande 2 = 18 L/kg spez.Vol.
• bei P= 10 at und t=41°C in Raum B ankommend, treffen diese Förderquanten den niedrigen Druck des Raumes B = 5,3 at an und entspannen sich daher patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........ zunächst zum Zwischenzustande 3a und zwar auf 35 L/kg spez.Vol. be.i gleichseitiger Annahme des Druckes von Raum B = 5,3 at und der , damit zwangsläufig im Naßdampfbereich zugehörigen t =+17°C.
• Nunmehr wird in Raum B vom spezifischen Vol.
• =35 L/kg auf das von 9 L/kg isotherm verdichtet, namlich bis zum Zustande 4 Die. tatsächlichen Eckpunkte der Arbeitsfläche im Diagramm der Abb.24 werden also dargestellt durch 1a, 2, 3a und 4 r-Dieser Kreisprozess deckt sich voll mit dem Carnot'schen Vergleichsprozess, wenn davon abgesehen und vernachlässigt wird, daß die isotrope: Verdichtung auf 1a und Entspannung auf 3a -zufolge Wärmeabstrahlung durch die Gehäuse von Ia und Ib -leicht,aber kaum ins Gewicht fallend, polytropen Charakter tragen dürfte.-Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Maschine nach Abb.23 und dem ebensolchen, praktischen,Verfahren für die Kreisprozeßführung 1a - 2 - 3a º 4 ist zum vorliegenden Beispiel a) für die eingangs genannte.
• Aufgabenstellung lösend erreicht: 1.die volle Energie. der Abwärme in den "Brüdennebeln" bleibt positiv fürden Werksbetrieb erhalten, u.zwar in Form von: vorgewärmten Brunnenwasser, welches, von +8°C auf +17°C aufgeheizt , den Tauscher B verlässt und vielseitig verwendet, auch zur Mischung mit dem, +410C führenden, aus Tauscher Al austretenden,Dampf-Kondensat genutzt werden kann.
• 2X:DaS Kondensat kann zur weitestgehenden Deckung des Kessel-Speisewasserbedarfes, noch vhm. warm, "frischwasser.
• Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• -sparends zur Deckung des Wasserbedarfs gesamt dienen.
• 3.Es ist gleichzeitig in brauchbarem Umfange und beim Ablauf der damit verbundenen Manipulationen E n e r g i e gewonnen worden.
• Der Bereich der Temperaturen , zwischen denen die erfindungsgemäße Anlage funktioniert umfaßt eine Differenz von 240C., das obere Niveau bei +4i0C, mit herkömmlichen Maschinen nicht ausführbar.
• T-T0 Der Wirkungsgrad des Prozesses,nach = T 314-29° = 0, 075 also rd.7,5% 314°K liegt zwar niedrig, angesichts der billigen Bauart und beschriebener Leistungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maschine jedoch vertretbar, wenn die genannten Erfolge zu 1.u.2.
• objektiv gewürdigt werden.
• Beispiel b)"Abfallwärme"-Verwertung au der Kühlung von Kernreaktor-Anlagen.
• Der Anmelder legt hier, aufgabestellend und empirisch, folgende Temperaturen zugrunde, von welchen ausgegangen und auf welche herabgesenkt werden soll, zwischen +Ioo0Cu.+170C.-Die, auf diesem Wege mechanische Energie durch Umwandlung von Wärmeenergie in eine solche. erzeugende,Maschine sei im Grundsatzlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie nach symbolisierter Darstellung der Abb.25 aus zwei Maschinenanordnungen besteht, wie sie als , nur einen geschlossenen Kreislauf darstellend, zur vorangehenden Abb.23 im Beispiel a) besohrieben wurde.
• Also einmal aus Element Ia' undIb' mit Tauschern Al -und B' , zum zweiten aus den Elementen Ia und Ib mit Tauschern Al und B in beiden Fallen im Naßdampfbereich, wie zur-Abb.23 beschrieben, wirkend, jedoch in zwei verschiedenen TemPeraturbereichen.
• Die Beherrschung des zur Aufgabe gestellten patentbeschreibung: "R otationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Temperaturbereiche von +100 C als obere Temperaturgrenze der anfallenden Abwärme bis herunter zu +170C als Maximaltemperatur, mit welcher die verbleibenden Abwärmen in der Umwelt austauschend untergebracht werden, ist - nach Kenntnis des Anmelder mit einem einzigen Arbeits- (Kälte-) -Mittel nicht genügend wirksam möglich.
• Daher werden erfindungsgemäß zwei,sich überschneidend mit Austauscherraum B' und Al gekoppelten, Maschinen nach Abb. 25 benötigt.-Maschine mit Elementen Ia'u.Ib' nebst ihren Arbeitsräumen Al' u. B'(Abb.26), letztere als Wärmetauscher ausgebildet, ist mit dem Kältemittel "R 1t3" (Quellen-Nachweis auf Elatt 55) gefüllt, dessen Zustandsänderungswerte aus dem auszugsweisen Mollier-i-, lg.p-Diagramm der Abb.27 entnehmbar sind.-Maschine mit Elementen Ia u. Ib (Abb.28) und wärmetauschenden Arbeitsräumen Al und B iät (wie zum Beispiel a) beschrieben) mit dem Kältemittel "R 12" nach zugehörigem Diagramm der Abb. 29 gefüllt.
• Die erstgenannte Maschine (Abb.26), die abzustoßende Abwärme aus dem Kühlkreislauf des Reaktors, (welche beispielsweise mit t=+Ioo0C ankommt) aufnehmend, wird in ihrem Entspannungsraum A1' auf konstant +80°C gehalten. Das - vor Durchlaufen des Tauschers A1' mit t=+100°C ankommende- Kühlkreismedium des Reaktors verläßt den Tauscher A1' mit nur noch 80 C und wird zum Kühlkreislauf des Reaktors wieder zurückgeführt, dort wieder auf +100°C gebracht.
• Gemäß Diagramm, Abbe2jr, herrscht bei einem spez. Volumen von 50 L/kg in A1' der Druck von P= 2,7 at bei genannter t=+800C,, Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ......
• Die konstante und mit Al ,dem Entspannungsraum der zweiten Maschine übereinstimmende, gemeinsame Austauschtemperatur betrage für B' der ersten +5o0C, das bedeutet für das, diesem Raum B' zuzuordnende spez. Volumen von 28 L/kg nach dem Diagramm der Abb. 27 einen Druck von 1,1 at.
• Die Druckdifferenz von 2,7 - // @ at = rd.
• 1,6 at zwischen A1' und B' setzt auch diese Maschine mit den elementen 'Ia' u. Ib', in gleicher Wirkung und Weise wie zum Beispiel a) beschrieben in Bewegung.
• Umin den, zum Austausch gekoppelten, Räumen B' und A1 auch tatsächlich eine konstante, gemeinsam@@ Temperatur von +50°C aufrechtzuerhalten, müssen die Durchsatzmengen der Maschine mit den Elementen Ia und b abgestimmt werden.
• Dann ergibt sich überschläglich folgendes Bild für den Wirkungsgrad beider Maschinen: 1. Die, an den Kühlkreislauf des Reaktors angeschlossene ersteMaschine arbeitet zwischen den Temperaturen +80°Cu.+50°C, das entspricht nach: T-To = 8,5% plus für 2.Maschine(50-17°C= 10,2% ergibt = 1,7% welche als zusätzlicher Gewinn, ii Wege der Umwandlung von Wärme in mechanische Energie form erfindungsgemäß gewonnen ist.-2. Die 'Wegnahme" aieser Spitze von annähernd ßst 20% aus der anfallenden "Abfallwärme" von Reaktoren hat zur Folge, daß der nach diesem Beispiel b)verbleibende Rest von rd. 80% angesichts seiner niedrigen Austrittstemperatur von nur +17 C in ökologischer Hinsicht "im Griff" behalten werden kann.- Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschin- als Entspannungs-/ Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Um einen Begriff von der raumlichen arößenordnung, bezogen auf durchsetzbare Kältemittel- und Wärmemengen abschliessend zu diesem Beispiel b) zu geben, sei mit folgender Betrachtung gedient: In liegender Anordnung ,als Draufsicht auf die Darstellung der Abb. 23, beispielsweise ausgeführt, hat eine Maschine mit den Elementes Ia und Ib (ohne de Warmetauscher Al und B) grob folgende räumliche Ausdehnung bei einer Förderleistung von 500 cm3 = 1/2 Liter Volumen je eine Umdrehung von Ib (den räumlich größeren Elementen).
• B ei einer unteren Drehzahl von 5000U/min.
• =83,3 U/sec fördert sie, wie schon beschrieben, 41,5 Liter/sec, entsprechend(x36oo) =149 400 Litern in der Stunde bei spez,Vol.= =18 L/kg ergibt rund 8300 kg r 12 je Stunde; Die isotherme Entspannung erfolgt von Zustand 1a nach 2 (Abb.23und24) innerhalb des Enthalpiebereichs von i= 113,o bis 140,0 als abgelesenem Wert, also unter einer Differenz zugeführter Energie in Höhe von 27 keal/kg.
• Die isotherme Verdichtung von Zustand 3a nach 4 zwischen i-Werten 137,5 und 112,3 also durch Kühlung abgeführte Energie von 25,2 kcal/kg. Der Unterschied von isotherm zugeführter und ebenso abgeführter Energie resultiert aus 27,o - 25,2 = 1,8 kcal/kg, die für Arbeitsleistung an der Welle von D der Maschine nach Abb.23 entnommen werden können. Dies deckt sich als etwa 7% mit dem, nach T-To genauer errechneten, Ergeb-T nis von 7,5% als Wirkungsgrad nach Beispiel a) für den Arbeitsbereich zwischen +410 und +17 0C .-Für die oben fest gehaltene stündliche Fördermenge von 8 3oo kg x 1,8 kcal/kg für abnehmbare Arbeitsleistung resultieren also insgesamt 14 940 kcal.- Umgerechnet in Rq/h Patentbeschreibung: "Rotationskolbe nmas c hine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufernder .......
• im Wege der Division durch 860 ergeben sich als theoretisch erreichbare Leistung rd. 17,4 KW/h Diese Maschine hat in der Draufsicht auf Abb. 23 eine Gesamtlange von rd. 5o cm, eine Breite in Abbildungsebene von rd.15cs und eine Höhe, senkrecht zu dieser Ebene von rd. 20 cm , wobei Wellenenden der Rotoren, mit beschriebenen Abdichtkammern, Steuerzahnräder u. dgl. im letzteren Maß einbegriffen sind.
• Eine Maschinengröße im "Westentaschen"format also für eine Leistung von 17 KW/h , welche diese Energie aus einem Temperaturgefälle von nur 240C bezieht.-Zu Abschnitt C) :Energie-Einsparung bei Klimatisierung: Für die Klimatisierung sieht die Erfindung vor, die gleiche Maschine sowohl als Wärmepumpe (in zu Abschnitt A) beschriebener, wirkungsgrad-bedingter Weise) einzusetzen,wenn es sich um "Aufheizen' handelt, wie auch - in einfacher weise umkehrbar - im Bedarfsfalle zur "Kühlung" von Räumlichkeiten.
• Im letzteren Falle (Abschnitt B), Beispiel a)) als Arbeitsmaschine nach Abb.23 und Diagramm Abb,24.
• Wie aus diesem ersichtlich, besteht bei einer Tempe raturdifferenz von beispielsweise nur 10°(+24°C und 140C) zwischen dem Entspannungs-(Arbeits-)-Raum Al, welcher die abzuführende Wärme aufnimmt,und dem Verdichtungsraum B , welcher der isothermen Abführung derselben bei +14°C unterliegt, eine Druckdifferenz im Naßdampfbereich von "R12" von rd. 6,5-5 at= rd. 1,5 at ,welche völlig genügt, a)die erfindungsgemäße Maschine arbeitend zu bewegen, b)jede Überwärme -entsprechend Mengendurchsatz-gesteuert - aus zu warmen Räumen in dieser Weise abzubauen,sofern c)Verdichtungsraum B iauf +14°C gekühlt bleibt.
• patentbeschreibung: "R otat ionskolbenmaschine. als Entspannungs-/ -Verdichtunzsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• Dieses Letztere ist nach der Erfindung insofern kein besonderes Problem , umgeben von den Fundamenten , Erdreich genügenden Volumens befindet, welches in jede Falle hinsichtlich Temperatur und Menge a-usreitht, die aus der Luft der abzukühlenden Räumlichkeiten abgezogene Uberwärme bequem aufzunehmen.
• Die , in dieser Weise in das darunterliegende Erdreich "hineingespeicherte",Überwärme kann zu kalter Jahreszeit demselben wieder entnommen und über die gleiche erfindungsgemaße Maschine , nunmehr als "Wärmepumpe" funktionierend, den zu heizenden Räumen wieder zugeführt werden.
• Dabei wird der Entspannungsraum Al nunmehr an das Rohrleitungs- o.ä.- System , welches im Erdreich verle.gt ist und vorher die. Wärme aufnahm , angeschlossen, um ihm die Speicherwärme wieder abzunehmen. Gleichzeitig wird Raum B der Verdichtungsstufe der Maschine zur Abgabe an das Heizungssystem angeschlossen.
• Dieser weg ist in letzter Zeit nicht neu , als daß sogenannte. "Solar"-Anlagen den gleichen Weg beschreiten.
• Dabei wird die , über die Dach-Solaranlage aufgenommene Warme beispielsweise in einek großen Wasser-Tank gespeichert, um zur Heizungsperiode über eine Wärmepumpe zur Heizung benutzt zu werden.
• Der erfindungsgemäße sehr "energie-einsparende" Vorteil des vorgenannten Vorschlages liegt jedoch im Folgenden: d) Die "klimatisierende" Kühlung zu warmer Jahreszeit kostet herkömmlich Energie ebenso der Kreislaufbetrieb einer Solaranlage.
• Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag kann der Einsatz der beschriebenen Maschine nach Abb.23 diese Kosten selbst decken.
• e) Die einfache "Umpolung" der gleichen Maschine von "Wärmepumpe" auf Kühlbetrieb läßt die - sonst zusätzlich erforderlichen Patentbeschreibung: "Rotation£kolctenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ........
• Kosten für Installationsanlagen wie: Pumpen u.dgl. entfallen. Die Maschine ist selbst Pumpe.
• f) N ach der Erfindung sollen für die Kühl-Klimatisierung von Räumen erforderliche Radiatoren in der Zone des größten Wärme-Staues, beispielsweise unter der oberen Raum-Decke verlegt werden. Dies braucht architektonisch kein Nachteil zu sein, denn - zur Verhinderung von "Blendung durch Beleuchtung in infrage kommenden Büroräumen, die zumeist hohe Aussenwärmezufuhr durch grosse Glasfenster erleiden -sind hier ohnehin die Deckenflächen mit wabenartigen Gittern bestückt.
• Diese, -bei gleicher ast ethischer Aussenformgebung - als Radiatoren zur Wärmeabführung ausgebildet , stellen die beste Lösung dar.
• Der drückende Wärmestau (von oben nach unten sich ausdehnend) kommt in dieser Weise nicht zustande.-g) In gleicher Weise können ähnliche Anordnungen , innenarchitektonisch schmückend, als "versteckte" Radiatoren entlang freier Wandteile von oben nach unten angebracht werden, was sich zugunsten der Luftschichten-Zirkulation im Raume auswirkt.-h) Die weitere Möglichkeit , unverkleidete Radiatoren hinter einer groß-gelochten Zwischendecks oder entsprechender Wand-Verkleidung anzuordnen, bringt - bei entsprechender Ausführung - wegen des leich: teren Luftzuganges und ohne Wärmeleitungs minderung durch anliegendes "Kaschier-" Material erfindungsgemäß die beste Wirkung.--Abschluß Teil 1 der Beschreibung- Patentschreibung "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ...... Tabelle der "Lässigkeiten" (Durchströmungsmenge) für Luft bei #=1,2kg/m³ nach: SCHNIDT, Thermodynamik, Gl.(240). gekürzt. als: reiner #-Wert aus: unter vernachlassigung der verkleinernden Faktoren der: Durchflusszahl α s Form der Düse , Temperatur , Reibung s pp. -

  Druck-
  für durchströmte Querschnittsfläche Fo = .... mm²
  unterschied
  P - P2 1,0 5,0 7,5 10,0
  kg/cm² ist "Lässigkeit" G' = ..... (kg/sec)
  0,5 0,000 343 0, 001 72 0,002 57 0,003 43
  1,0 485 2 43 3 64 4 85
  1,5 595 2 97 4 46 5 95
  2,0 686 3 43 5 15 6 86
  2,5 0,000 760 0,003 80 0,005 70 0,007 60
  3,0 0,000 840 0,004 20 0,006 30 0,008 40
  3,5 908 4 54 6 81 9 08
  4,0 970 4 85 7 28 9 70
  4,5 1 029 5 15 7 72 5 15
  5,0 0,001 085 0,005 43 0,008 14 0,010 85
  6,0 1 189 5 95 8 91 11 89
  7,0 1 284 6 42 9 63 12 84
  8,0 1 372 6 86 10 29 13 72
  9,0 1 456 7 28 10 92 14 56
  10,0 0,001 534 0,007 67 0,011 51 0,015 34
  11,0 0,001 607 0,008 04 0,012 06 0,016 07
  12,0 1 681 8 40 12 61 16 81
  13,0 1 749 8 75 13 12 17 49
  14,0 1 815 908 13 61 18 15
  15,0 0,001 879 0,009 40 0,014 09 0,018 79
  16,0 0,001 941 0,009 70 0,014 56 0,019 41
  17,0 2 001 10 00 15 00 20 01
  18,0 2 058 10 29 15 44 20 58
  19,0 2 115 10 58 15 86 21 15
  20,0 0,002 170 0,010 85 0,016 27 0,021 70
  21,0 0,002 224 0,011 12 0,016 68 0,022 24
  22,0 2 276 11 38 17 07 22 76
  23,0 2 327 11 64 17 45 23 27
  24,0 2 377 11 88 17 83 23 77
  25,0 0,002 426 0,014 13 0,018 20 0,024 26
  26,0 0,002 474 0,014 37 0,018 56 0,024 74
  27,0 2 521 12 60 18 91 25 21
  28,0 2 568 12 84 19 26 25 68
  29,0 2 613 13 07 19 60 26 13
  30,0 0,002 658 0,013 29 0,019 93 0,026 58
  31,0 0,002 702 0,013 51 0,020 26 0,027 02
  32,0 2 745 13 73 20 59 27 45
  33,0 2 787 13 94 2090 27 87
  34,0 2 829 14 15 21 22 28 29
  35,0 0,002 871 0,014 15 0,021 53 0,028 71

  Patentbeschreibung: "Rotationskolbenmaschine als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .......
• Quellen-Nachweis Zu Blatt lfd. Quelle: Nr.: N r.
• 5 1 E.SCHMIDT, Einführung in die technische Thermodynamik , 2.Aufl.,1994, Springer-Verlag - Seite 137 -10 2 DEUTSCHES PATENTAMT, Offenlegungsschrift 21 00 312 Aktenzeichen : P 21 oo 312.3 Anmeldetag: 5.Januar 1971 Offenlegungstag: 27. Juli 1972 Bezeichnung: "Verfahren zur Ermittlung und Herstellung flächenhaft dichtender Rotationskörperformen für Rotationskolbenmaschinen mit Kämmverschluß und hiernach ausgeführte Flüssigkeitspumpe und Gasverdichter" Anmelder: Meyer,Hans,6719 Obrigheim 10 3 DEUTSCHES PATENTAMT,Offenlegungsschrift 21 oo 353 Aktenzeichen: P 21 oo 353.2 Anmeldetag: 5.Januar 1971 Offenlegungstag: 14. Juni 1973 Bezeichnung: - wie vor -Anmelder und Erfinder: - wie vor -13 4 E.Schmidt ,...Thermodynamik, wie zu lfd.Nr.l, - Seite 233 -27 5 "DUBBEL'S" Taschenbuch für den Maschinenbau , Bd.I, 11.Aufl., Springer-Verlag - Seite 728 -, Bild 367 40 ) u. 6 FARBWERKE H O E C H S T AG. , (1975): ) 42 "Mollier-i, lg p-Diagramm" für FRIGEN 12, (Dichlordifluormethan CCl2F2)u.Tabellen 48 7 FARBWERKE H O E C H S T AG , (1976): "Mollier-i, lg p-Diagramm" für FRIGEN 113, (Trichlortrifluoräthan CClF2 -CCl2F) u.
• Tabellen.
• L e e r s e i t e

Claims (1)

1. P A T E N T - A N S P R Ü C H E 1. Rotationskolbenmaschine mit Kamaverschluß als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine., dadurch gekennzeichnet, daß, gemäß Abbildung 2,zu ihr mindestens 2 "Elemente" , nämlich Ia und Ib , verbunden durch einen Arbeitsraums beispielsweise Al , gehören.

   2. Maschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß -beispielsweise nach Abb.1 jedes "Element" aus 2 Rotoren (1 und 3) besteht, 3. Element nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rotoren 1 und 3 von den beiden Gehausehälften 22 und 22a (Abb.1) nur soweit umschlossen werden, daß die beiden Ein- und Ausgangsöffnungen 26a und 26b ungehinderten Ein- und Austritt für das zu fördernde Arbeitsmittel zulassen.

   4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Ia und Ib in gleicher Zeit verschieden große Arbeitsmittelmengen fördern.

   5. Maschine nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß hierfür eines der Elemente in radialer Richtung raumlich größer gehalten ist , beispielsweise Ib nach Abb.2. ,bei Drehzahlgleichheit mit Ia.-6. Element Ib nach Anspruch 5 dadurcW gekennzeichnet, daß es -statt in radialer, in achsialer Richtung größer als Ia ist, bei gleicher Drehzahl.-7. Element Ib nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das größere Element gleichzeitig in radialer, wie in achsialer Ausdehnung größer als das kleinere ausgeführt ist, bei gleicher Drehzahl mit diesem.

   3. Elemente nach Anspruch 4 durch gekennzeichnet, daß,anstelle verschieden großer Elemente Ia und iö , seide Elemente gleich groß sind, aber mit verschieden großer Drehzahl betrieben werden.

   9. Elemente Ia und Ib nach Anspruch 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Drehzahlverhältnis zueinander mittels eines stillstands- oder Laufregulierbaren Antriebes veranderbar und 4as Förderme.nge nve rhältnis zueinander regelbar ist.- Patentansprüche : "R otat ionskolbe nmaschine Ls Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .....

   10. Entspannungsmaschine nach Anspruch 1- bis dadurch gekennzeichnet, daß - in Pfeilrichtung und Snordnung der Abb.2 laufend - dem Arbeitsraum Al das kleinere Element Ia vor-geordnet und das größere (oder schnellere) Element Ib diesem nachgeordnet ist.

   11. Verdichtungsmaschine nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß - entgegengesetzt zur Pfeilrichtung der Abb.2 betrieben - das größere Element (hier Ib) dem Arbeitsraum A1 vorgeordnet und das kleinere Ia diesem nachgeordnet ist.

   12. Entspannungs-/-Verdichtungsmaschine nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Druck-Regelorgane vor oder hinter der Maschine Abb. 2 fehlen.

   13. Entspannungs-/-Verdichtungsmaschine nach Anspruch 1o und 11 dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum A1 nur status eine Zustandsänderung , Entspannung oder Verdichtung, ausführt.

   14. Maschine nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Zustandsänderung im Arbeitsraum Al (beispielsweise nach Abb.2) kontinuierlich vonstatten geht.

   15. Maschine nach Anspruch 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, daß in einem ihrer Elemente Ia oder Ib selbst - vom Eintritt des Arbeitsmittels in dasselbe bis zum Austritt aus demselben - keine zwischenzeitliche Zustandsänderung am Arbeitsmittel ausgeführt wird.

   16. Rotoren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß ihre Kolbennasen 2 (Abb. 5 - 7) auf ihren rückwartigen Nasenflanken die Ausnehmung 2a tragen.

   17. Rotoren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ihre Kolbennasen (Abb. 8 - 10) auf ihren vorderen Nasenflanken die Ausnehmung 2a tragen.

   18. Rotoren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ihre Kolbennasen 2 (Abb. 11) auf ihren vor- und rückwärtigen Nasenflanken die Ausnehmung 2a tragen.

   19. Gegenausnehmungen 4 in den Rotoren nach Anspruch 16 bis 18 dadurch getznnseichnet,daß ihre Innenfläche bei f (Abb.5-11) zwischen ihren Ausnehmungshälften 4' und 4i, begradigt ist.-patentansprüche: "Rotationskolbenmaschine als Ent pannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .....

   20. Rotoren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ihre vor-und rückwärtigen Flanken an den Kolbennasen 2 -im Gegensatz zu der vor-erfindungsgemäßen Ausführung nach Abb.4 bis 11 - einer absoluten Kreislinie folgen, deren Mittelpunkt M (Abb.12) genau auf der Kreislinie liegt, welche , mit dem Radius r1 um den Mittel -punkt der Rotorenwelle geschlagen, bestimmt ist.

   21. Kolbennasen 2 der Rotoren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius Rn , welcher die von Kreislinie für die vor- und rückwärtigen Nasenflanken 2 bestimmt, größer ist als der Abstand zwischen r2 (dem Abstande der rrehäusewandungen 22 und 22a von dem Mittelpunkt der Rotorenwellen) und r1 22. Kolbennasen 2 der Rotoren nach Anspruch 20 und 2; dadurch gekennzeichnet, daß sie - außen auf r2 minus Spielabstand überdreht - zwischen Vorder- und Hinterkante C und B eine Fläche erhalten, welche den aehäusewandungen 22 und 22a gegenübersteht.

   23. Ausnehmungen 4 in den Rotoren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ihre vor- und rückwärtigen Innenflächen ebenfalls einer Kreislinie folgen, welche, mit R na um Mittelpunkt Ma geschlagen, um den erforderlichen Spielabstand größer ist, als diejenige auf den Kolbennasenflanken 2 24. Ausnehmungen in den Rotoren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß auch dieser Mittelpunkt für die Kreislinie ihrer vor- und rückwärtigen Flanken, Ma genau auf derjenigen liegt , welche durch r1 (Abb.12) bestimmt ist.

   25. Ausnehmungen 4 in den Rotoren nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß auch in ihrem Inneren, bei f die Fläche begradigt ist. (Zwischen 4 und 4'') 26. Rotoren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ihre seitlichen Oberflächen, in der Ebene der Draufsicht nach Abb. 15 und 16 aufgerauht sind.

   27. Rotoren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenflächen ihrer Kol -bennasen 2 - senkrecht zur Ebene der Darstellung in Abb.15 und 16, - ebenfalls aufgerauht sind patentansprüche: "Rotat ionskolbenmaschiliz als Entspannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .....

   28. Rotorenoberflächen nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhung - in Richtung von Kolbennase 2 zu Kolbennase 2 - durch Hobeln mit grobem Spanvorschub erfolgt.

   29. Rotorenoberflächen nach Anspruch 26 und 27 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhung durch Sandstrahlen mit zweckdienlicher Korngröße und Luftdruck odbr Schleuderdruck erfolgt.

   30. Rotorenoberflächen nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhung auch im Wege der Funkenerosion oder in anderer, geeigneter, zweckdienlicher Weise erfolgt.

   31. Rotoren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ihre Wellenenden Hr , nach ihren Austritt aus dem sie umgebenden Gehäuse und einem, diesem nachgeordneten Labyrinth, an dessen Endflansch J (Abb17) ein dichtend angesetztes Gehäuse K besitzen.

   32. Wellengehäuse K nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß seine innere Rückwand als konische, sich zum Endflansch J des Labyrinthes zu verjüngende, Dichtfläche L ausgebildet ist.

   33. Wellengehäuse K nach Anspruch 31 und 32, dadurch gekennceichnet, daß sich in seinem Inneren eine Dichtmanschette N befindet, welche beim Stillstand der Maschine auf seiner hinteren, konischen Dichtfläche L unter leichtem Andruck dichtend aufliegt.

   34. Dichtnanschette N nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf flexiblem Kunststoff-oder ähnlichem Werkstoff besteht.

   35. Dichtmanschette N nach Anspruch 33 und 34 dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Vorspannung auf die Nut 0 der Welle H dichtend aufgezogen ist.

   36. Dichtmanschette N nach Anspruch 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Konuswinkel < # gefertigt ist und eine Querschnittsminderung bei P (Abb.17) besitzt.

   37.Dichtmanschette N nach Anspruch 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß sie (Abb.18),während des Laufens der Maschine, sich von der Dichtfläche L des Gehäuser K um einen Winkel abhebt und auf der Dichtfläche L keine Reibung hervorruft.-patentansprüche : Rotationskolbenmaschine als E;lgtsæannungs-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ...... 38. Dichtmanschette N nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß sie (Abb.19) in ihrem verdickten Aussenfleisch eine Hohlnut Q kreisförmigen Querschnitts rundum besitzt, welche über einen schmalen Schlitz Q' zum Aussenumfang der Dichtmanschette N hin offen ist.

   39. Dichtmanschette N nach aspruch 33 und 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlnut Q mit einem Abstand zwischen den Linien x-y und x'-y' in Richtung auf die Dichtfläche L des Gehäuses K angebracht ist.

   40. Dichtmanschette nach Anspruch 33 und 38 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hohlnut Q eine Endlos-Spiralfeder über den Schlitz Q' so eingelegt ist, daß deren Vorspannung ausreicht, die Dichtmanschette N bei Stillstand der Maschine unter leichtem Andruck auf die Dichtfläche L des Gehäuses K zurückzuführen.

   41. Wellenenden H der Rotoren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß sie - statt von einer Labyrinthdichtung, im Flansch J endend, berührungsfrei laufdichtend umgeben zu sein - von einer rohrförmigen Gehäuse verlängerung R , ebenfalls in einem Flansch J endend , umgeben sind.(Abb.20) 42. Gehäuseverlängerung R nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß ihre , die Rotorwelle umschließenden, Innenflächen auf ganzer Länge im Sinne der Ansprüche 28 bis 30 - unter Ausschluß von reibender Berührung mit der Wellenoberfläche von H - aufgerauht sind.

   43. Wellengehnuse K nach Anspruch 31 bis 33 dadurch gekennzeichnet, daß ihm (Abb.21) ein weiteres, kleines Gehäuse S - schneckenförmig oder rund - mit berührungsfreier Durchgangsbohrung für den Durchgang der Rotorwelle HI dichtend nachgeordnet wird.

   44. Zusatzgehäuse S nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß vor seiner Rückwand eine runde Scheibe T und hinter seiner Rückwand eine gleiche Scheibe T' auf die Welle H dichtend aufgesetzt ist.

   45. Scheiben T undT' nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß Scheibe T zum Inneren des Gehäuses eine profilierung ihrer Oberfläche (radial erhabenen Leisten oder entsprechende Aufrauhung), Scheibe T' eine gleiche Profilierung an , dem Gehäuse S abgewandter , Oberflache besitzt. c Patentansprüche: 'lRotationskolbenmaschire a's Brtsplnnungs- / -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender ...... wärmepumpe mit Maschine nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Ia und Ib nach der Abb. 22 angeordnet und mittels des beispielsweisen Zahnradtrieb D oder anderem zwangsläufigell, in vorgenannten Ansprüchen enthaltenem , verbindenden Trieb in dargestellt tem Drehsinn bewegt werden.

   47. Maschinenanordnung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß , die Ausgangsöffnung von Ia und die Eingangsöffnung von Ib mit dem , als ''lärmetauscher ausgebildeten, Arbeits-(Entspannungs-)-Raum Al verbunden, gleichzeitig die Ausgangsöffnung von Ib und Eingangsöffnung von Ia mit dem wärmetauschenden Arbeits-(Verdichtungs-) -Raum B verbunden, diese Maschine mit nur den Elementen Ia und Ib Entspannungs- und gleichzeitig Verdichtungsmaschine ist.

   48. Maschine nach Anspruch 46 und 47 dadurch gekennzeichnet, daß sie die Zustandsänderung der Entspannung in Al und diejenige der Verdichtung in B am Arbeitsmittel kontinuierlich in diesen und ohne jeden Wechsel in jedem der beiden Räume durchführt.

   49. Maschine nach Anspruch 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß sie im reinen Naßdampfbereich von Arbeitsmitteln betrieben werden kann.

   50. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 15 und 46,47,49, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur im Naßdampfbereich eines Arbeits- (Kalte-)- Mittels betrieben wird.

   51. 'JVärmekraftmasch ..~ nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Arbeitsraum k1,für die Entspannung,höheren Druck führt als ihr Arbeitsraum für die Verdichtung, B.- (Abb. 23 und 24) 52. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 50 und 51, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Entspannung in A1 wie Verdichtung in B isotherm erfolgen, gleichzeitig isobar, entsprechend der Charakteristik der Nsßdampfphase.

   53. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 50 bis 52, dadurch gekennzeichnet,daß die, durch Ia nach A1 hineingegeförderten und in B bereits verdichteten Einzelquanten des Arbeitsmittels in A1 nochmals zufolge höheren Druckes des dort sich entspannenden Arbeitsmittels weiterverdichtet werden und nicht innerhalb des Maschinenelementes Ia.

   Ebenso werden die bereits entspannten, mittels Ib aus A1 - Platt 7 patentansprüche "R ota tionskollbenmaschlna als w.ltsp.nnunps-/ -Verdichtungsmaschine mit kontinuierlich fortlaufender .....

   nach B hineingeförderten Quanten hier nochmals weiterentspannt durch das bereits hier zwar verdichtete, aber kühlere und - da in der Naßdampfphase zwangsläufig -unter niedrigerem Druck als in Al stehende Arbeitsmittel, ebenfalls nicht vorher innerhalb des nur fördernden Elementes Ib.

   54. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 50,51 und 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung der geförderten Einzelquanten : von B nach A1 durch Ia und die zusätzliche Entspannung der Einzelquanten: von A1 nach B durch Ib durch die , in den jeweiligen Arbeitsräumen vorherrschenden Zustandsdrücke vom Arbeitsmittel s e 1 b s t und zwar a d i a b a t , ausgeführt werden.

   55. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf ihres Kreisprozesses dem Carnottschen Vergleichsprozess annähernd gleichkommt.

   56. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 50 bis 55 dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen extrem niedrigen Wärmegefällen nach Abb. 23, 24 und 26 bis 29 die Energie dieser wärmen in mechanische Energie zu verwandeln vermag.

   57. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 50 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß sie , mehrstufig nach Abb. 25 betrieben, Abwärmen mit zu hoher Resttemperatur in solche mit niedrigerer Temperatur verwandelt, ohne die dazwischenliegende Energiedifferenz nur durch Abkühlung zu vernichten.

   58. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 5o bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich beim Eintritt höherer Temperatur in A1 gegenüber B von allein in Bewegung setzt.

   59. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 56 und 58 nebst Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die , bei Klimatisierung anfallende Wärme nach Abzug der - mittels der Maschine in mechanische Energie umwandelbaren Menge - durch den wärme tausahenden Arbeitsraum B an das unmittelbar umgebende Erdreich oder einen anderen Sammler abgegeben wird und dort gespeichert wird.

   60. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet,daß diese Speicherwärme in der Heizperiode mit gleicher Maschine, als Wärmepumpe umgeschaltet, zur Restverwendung geführt wird.