EP3660267A1

EP3660267A1 - Piston engine

Info

Publication number: EP3660267A1
Application number: EP19205086.2A
Authority: EP
Inventors: Manfred Rapp
Original assignee: Rapson GmbH
Current assignee: Rapson GmbH
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2035-05-12
Also published as: EP3660267B1; DE102014208939A1; ES2766473T3; CN106536856A; US10221850B2; EP3143258B1; CN106536856B; EP3143258A1; ES2950131T3; WO2015173255A1; US20170138359A1

Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Kolbenmaschine, welche umfasst:- ein Gehäuse mit einer Kammer, die einen im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist,- einen als Schwenkelement ausgebildeten schwenkbaren und in dem Gehäuse angeordneten Kolben mit einer ersten Arbeitsfläche,wobei das Gehäuse und der Kolben mindestens eine erste variable Arbeitskammer definieren,- einen mit dem Kolben verbundenen Antrieb oder Abtrieb und- einen in der Arbeitskammer angeordneten Auslass zum Auslassen eines Arbeitsfluids.Das Gehäuse weist in mindestens einer Gehäusewand eine Kühlöffnung zur Kammer auf zumindest zur konvektiven Kühlung einer der ersten Arbeitsfläche gegenüberliegenden Seite des Kolbens mittels eines Kühlfluids.The application relates to a piston machine which comprises: a housing with a chamber which has an essentially circular sector-shaped cross section, a pivotable piston designed as a pivoting element and arranged in the housing with a first working surface, the housing and the piston having at least a first define a variable working chamber, - a drive or output connected to the piston and - an outlet arranged in the working chamber for discharging a working fluid by means of a cooling fluid.

Description

Die Anmeldung betrifft eine Kolbenmaschine, welche ein Gehäuse mit einer Kammer, die einen im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist, einen als Schwenkelement ausgebildeten schwenkbaren und in dem Gehäuse angeordneten Kolben mit einer ersten Arbeitsfläche, wobei das Gehäuse und der Kolben mindestens eine erste variable Arbeitskammer definieren, einen mit dem Kolben verbundenen Antrieb oder Abtrieb sowie einen in der Arbeitskammer angeordneten Auslass zum Auslassen eines Arbeitsfluids aufweist.The application relates to a piston machine which has a housing with a chamber which has an essentially circular sector-shaped cross section, a pivotable piston which is designed as a pivoting element and is arranged in the housing and has a first working surface, the housing and the piston defining at least one first variable working chamber, has a drive or output connected to the piston and an outlet arranged in the working chamber for discharging a working fluid.

Kolbenmaschinen der eingangs erwähnten Art, die als Arbeitsmaschinen in Form von Kolbenpumpen und Kolbenverdichtern oder als Kraftmaschinen in Form von Verbrennungsmotoren, Druckgasmotoren oder Hydraulikmotoren zur Umsetzung von dem Arbeitsraum erzeugten Druck in Bewegung eingesetzt werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt.Piston machines of the type mentioned at the outset, which are used as work machines in the form of piston pumps and piston compressors or as power machines in the form of internal combustion engines, compressed gas motors or hydraulic motors for converting the pressure generated in the work space into motion, are known from the prior art.

Beispielsweise ist in der DE 10 2008 04 05 74 A1 eine Kolbenmaschine offenbart, welche einen als Doppelschwenkplatte ausgebildeten Kolben aufweist. Der in einem etwa kreissektorförmigen Gehäuse angeordnete Kolben ist mittels eines an dieser ausgebildeten Drehzylinders verschwenkbar eingelagert und teilt das Gehäuse in zwei voneinander getrennte, jeweils mit Ein- und Auslassventilen versehene Arbeitskammern.For example, in the DE 10 2008 04 05 74 A1 discloses a piston machine which has a piston designed as a double pivoting plate. The piston, which is arranged in an approximately circular sector-shaped housing, is pivotably mounted by means of a rotary cylinder formed thereon and divides the housing into two separate working chambers, each provided with inlet and outlet valves.

In der DE 10 2010 036 977 B3 ist ebenfalls eine Kolbenmaschine offenbart. Die Kolbenmaschine ist mit zwei als Doppelschwenkplatten ausgebildeten Kolben ausgestattet. Ein Gehäuse der Kolbenmaschine ist gebildet aus zwei oder mehreren jeweils kreiszylindersegmentförmigen, jedoch um 180 Grad gedreht, einstückig aneinandergefügten, einen gemeinsamen Hohlraum bildenden Gehäuseteilen mit jedem Gehäuseteil zugeordneten, jeweils in entgegengesetzter Richtung synchron angetriebenen parallel zueinander angeordneten Kolben, die mit der jeweils benachbarten schrägen Seitenwand jeweils eine äußere Arbeitskammer und zwischen den Doppelkolbenplatten jeweils eine innere Arbeitskammer mit in einer Gehäuserückwand in Höhe einer gedachten Trennlinie zwischen den aneinander grenzenden Gehäuseteilen ausgebildeten dritten und vierten Ein- und Auslassventilen definieren.In the DE 10 2010 036 977 B3 a piston engine is also disclosed. The piston machine is equipped with two pistons designed as double swivel plates. A housing of the piston engine is formed from two or more housing segments which are each shaped as a circular cylinder segment, but rotated by 180 degrees, integrally joined together, forming a common cavity, with each housing part associated with pistons, each synchronously driven in the opposite direction and arranged in parallel with one another, with the respectively adjacent oblique side wall define an outer working chamber and an inner working chamber between the double piston plates with third and fourth inlet and outlet valves formed in a rear wall at the level of an imaginary dividing line between the adjacent housing parts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenmaschine der eingangs erwähnten Art so weiterzuentwickeln, dass sie mit größerer Effektivität betrieben werden kann. Die Aufgabe wird mit einer gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs ausgebildeten Kolbenmaschine gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Anmeldung sind Gegenstand der Unteransprüche und der Ausführungsbeispiele.The invention is based on the object of further developing a piston machine of the type mentioned at the outset so that it can be operated with greater effectiveness. The object is achieved with a piston machine designed according to the features of the main claim. Appropriate developments of the application are the subject of the subclaims and the exemplary embodiments.

Die Kolbenmaschine umfasst ein Gehäuse mit einer Kammer, die einen im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist, sowie einen als Schwenkelement ausgebildeten schwenkbaren und in dem Gehäuse angeordneten Kolben mit einer ersten Arbeitsfläche, wobei das Gehäuse und der Kolben mindestens eine erste variable Arbeitskammer definieren. Weiterhin umfasst die Kolbenmaschine einen mit dem Kolben verbundenen Antrieb oder Abtrieb sowie einem in der Arbeitskammer angeordneten Auslass zum Auslassen eines Arbeitsfluids. Das Gehäuse weist in mindestens einer Gehäusewand eine Kühlöffnung zur Kammer auf zumindest zur konvektiven Kühlung einer der ersten Arbeitsfläche gegenüberliegenden Seite des Kolbens mittels eines Kühlfluids. Durch die Kühlöffnung kann ein Kühlfluid in die Kammer eingeführt werden, wodurch die Temperatur des Kolbens und/oder des Arbeitsfluids und/oder des Gehäuses und/oder der Kammer verringert werden kann. Hierdurch lässt sich der Wirkungsgrad der Kolbenmaschine steigern. Typischerweise wird durch die Kühlöffnung zwar ein Arbeitsvolumen der variablen Arbeitskammer verringert. Die Kolbenmaschine kann jedoch durch Kühlung mit einer größeren Effektivität betrieben werden. Je nach Lage der Kühlöffnung können neben der genannten Fläche des Kolbens z.B. auch weitere Flächen des Kolbens sowie eine oder mehrere Gehäusewände oder Teile der Kammer intensiv gekühlt werden.The piston machine comprises a housing with a chamber which has an essentially circular sector-shaped cross section, and a piston which is designed as a pivoting element and is arranged in the housing and has a first working surface, the housing and the piston defining at least one first variable working chamber. Furthermore, the piston machine comprises an input or output connected to the piston and an outlet arranged in the working chamber for discharging a working fluid. The housing has a cooling opening to the chamber in at least one housing wall, at least for convective cooling of a side of the piston opposite the first working surface by means of a cooling fluid. A cooling fluid can be introduced into the chamber through the cooling opening, as a result of which the temperature of the piston and / or the working fluid and / or the housing and / or the chamber can be reduced. This enables the efficiency of the piston machine to be increased. A working volume of the variable working chamber is typically reduced by the cooling opening. However, the piston machine can be operated with greater effectiveness by cooling. Depending on the position of the cooling opening, in addition to the area of the piston mentioned, e.g. other surfaces of the piston and one or more housing walls or parts of the chamber can also be intensively cooled.

In einer Weiterbildung ist die Kammer durch eine im Querschnitt kreisbogenförmige Wand begrenzt. Im Folgenden wird die im Querschnitt kreisbogenförmige Wand mit "kreisbogenförmiger Wand" bezeichnet. Die Kühlöffnung kann beispielsweise in der kreisbogenförmigen Wand vorgesehen sein. Durch die Öffnung in der kreisbogenförmigen Wand kann die Kammer mittels eines Kühlfluids gespült werden, wodurch eine effektive Kühlung der Kammer stattfinden kann. Beispielsweise können heiße Rückexpansionsgase nach Verdichtung in der Kammer durch einen Spülvorgang mittels des Kühlfluids aus der Kammer beseitigt werden. Hierdurch lässt sich der Wirkungsgrad der Kolbenmaschine weiter steigern.In one development, the chamber is delimited by a wall which is circular in cross section. In the following, the wall which is circular in cross section is referred to as "circular wall". The cooling opening can be provided, for example, in the circular wall. The chamber can be flushed by means of a cooling fluid through the opening in the arcuate wall, as a result of which the chamber can be effectively cooled. For example, hot re-expansion gases after compression be removed from the chamber in the chamber by a flushing process using the cooling fluid. In this way, the efficiency of the piston machine can be further increased.

Ein Schwenkwinkel (vgl. z.B. Winkel α in den Figuren 1-6) des Kolbens kann die maximale Auslenkung einer Schwenkbewegung des Kolbens von einem Totpunkt bis zum nächsten Totpunkt definieren. Vorzugsweise beträgt der Schwenkwinkel ≤ 90°, typischerweise ≤ 60°. Bevorzugt ist der Schwenkwinkel jedoch größer als 40°. Abhängig von den Druckverhältnissen können unterschiedliche Schwenkwinkel zum Einsatz kommen. Insbesondere für Dosierpumpen können auch kleinere Schwenkwinkel zum Einsatz kommen, beispielsweise ≤ 10°.A swivel angle (see, for example, angle α in the Figures 1-6 ) of the piston can define the maximum deflection of a pivoting movement of the piston from one dead center to the next dead center. The swivel angle is preferably 90 90 °, typically ≤ 60 °. However, the swivel angle is preferably greater than 40 °. Depending on the pressure conditions, different swivel angles can be used. Smaller swivel angles can also be used, in particular for metering pumps, for example ≤ 10 °.

Typischerweise wird ein Mittelpunktswinkel in einem Kreis durch das Verhältnis eines Kreisbogens zum Radius r des zugehörigen Kreises angegeben. Es kann vorgesehen sein, dass die Öffnung in der kreisbogenförmigen Wand durch einen ersten Mittelpunktswinkel (vgl. z.B. Winkel β in der Fig. 2) definiert ist, welcher höchstens so groß ist wie der Schwenkwinkel (a) des Kolbens. In einer Weiterbildung definiert die kreisbogenförmige Wand einen zweiten Mittelpunktswinkel (vgl. z.B. Winkel γ in der Fig. 6), welcher z.B. höchstens so groß ist wie der Schwenkwinkel. Vorzugweise beträgt der zweite Mittelpunktswinkel weniger als 50% des Schwenkwinkels. Eine der kreisbogenförmigen Wand zugewandte Kolbenseite ist bevorzugt in einem Querschnitt kreisbogenförmig und kann einen dritten Mittelpunktswinkel (vgl. z.B. Winkel δ in der Fig. 10) definieren. Der zweite Mittelpunktswinkel (γ) der kreisbogenförmigen Wand ist beispielsweise genau so groß wie der dritte Mittelpunktswinkel (δ) der Kolbenseite. Der zweite Mittelpunktswinkel kann aber auch kleiner oder größer sein als der dritte Mittelpunktswinkel. Der erste Mittelpunktswinkel (β) kann größer oder kleiner als oder genauso groß sein wie der genannte zweite (γ) und/oder dritte Mittelpunktswinkel (δ). Die Abmessungen der genannten im Querschnitt kreisbogenförmigen Kolbenseite, der kreisbogenförmigen Wand und der Öffnung in der kreisbogenförmigen Wand können somit variiert und abgestimmt werden, je nachdem wieviel Kühlung benötigt ist oder je nachdem wie groß ein Förder- oder Arbeitsvolumen der Kolbenmaschine sein soll.A center point angle in a circle is typically specified by the ratio of an arc to the radius r of the associated circle. It can be provided that the opening in the arcuate wall by a first center angle (see, for example, angle β in the Fig. 2 ) is defined, which is at most as large as the swivel angle (a) of the piston. In a further development, the arcuate wall defines a second center angle (see, for example, angle γ in the Fig. 6 ), which is, for example, at most as large as the swivel angle. The second center point angle is preferably less than 50% of the swivel angle. A piston side facing the arcuate wall is preferably arcuate in cross section and can have a third center angle (see, for example, angle δ in the Fig. 10 ) define. The second center angle (γ) of the arcuate wall is, for example, exactly the same size as the third center angle (δ) of the piston side. However, the second center angle can also be smaller or larger than the third center angle. The first center angle (β) can be larger or smaller than or as large as the second (γ) and / or third center angle (δ) mentioned. The dimensions of the above-mentioned circular arc-shaped piston side, the circular arc-shaped wall and the opening in the circular-arc-shaped wall can thus be varied and coordinated, depending on how much cooling is required or depending on how large a delivery or working volume of the piston machine should be.

Typischerweise ist der Kolben um eine Schwenkachse schwenkbar. Die Schwenkachse kann hierbei eine axiale Richtung definieren. Senkrecht zur axialen Richtung und senkrecht zur Schwenkrichtung kann eine radiale Richtung definiert werden. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die Öffnung in der kreisbogenförmigen Wand sich über eine gesamte axiale Ausdehnung der kreisbogenförmigen Wand erstreckt.The piston is typically pivotable about a pivot axis. The pivot axis can define an axial direction. A radial direction can be defined perpendicular to the axial direction and perpendicular to the swivel direction. For example, it should be provided that the opening in the arcuate wall extends over an entire axial extent of the arcuate wall.

In einer Ausführung definiert eine Schwenkbewegung des Kolbens eine Schwenkebene. Die Kammer ist vorzugsweise durch eine Vorderwand und eine Rückwand begrenzt, wobei die Vorderwand und die Rückwand parallel zur Schwenkebene ausgebildet sein können. Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlöffnung in der Vorderwand und/oder in der Rückwand ausgebildet ist. Mit dieser Ausbildung kann in ähnlicher Weise eine Kühlung erreicht werden, wie bei der oben beschriebenen Ausbildung der Kühlöffnung in der kreisbogenförmigen Wand. Die Kühlöffnung in der Rückwand und/oder Vorderwand erstreckt sich beispielsweise über eine gesamte radiale Ausdehnung der Rückwand und/oder der Vorderwand.In one embodiment, a pivoting movement of the piston defines a pivoting plane. The chamber is preferably delimited by a front wall and a rear wall, wherein the front wall and the rear wall can be formed parallel to the pivot plane. It can be provided that the cooling opening is formed in the front wall and / or in the rear wall. With this design, cooling can be achieved in a manner similar to that for the above-described design of the cooling opening in the circular wall. The cooling opening in the rear wall and / or front wall extends, for example, over an entire radial extent of the rear wall and / or the front wall.

Der An- oder Abtrieb umfasst typischerweise zumindest eine Kurbelwelle mit einem Kurbelzapfen. Der Kurbelzapfen greift beispielsweise in ein Pleuelauge einer mit dem Kolben verbundenen Pleuelstange oder in eine Führungsnut einer fest mit dem Kolben verbundenen Pleuelschlaufe ein. Einem Fachmann ist geläufig, dass es viele Möglichkeiten für die Konstruktion des Antriebs oder des Abtriebs gibt. Eine Drehzahl der Kurbelwelle beträgt typischerweise mehr als 1500 min^-1. Die Drehzahl kann sogar bis zu 8000 min^-1 oder mehr betragen.The drive or output typically comprises at least one crankshaft with a crank pin. The crank pin engages, for example, in a connecting rod eye of a connecting rod connected to the piston or in a guide groove of a connecting rod loop fixedly connected to the piston. A person skilled in the art is familiar with the fact that there are many possibilities for the design of the drive or the output. A speed of the crankshaft is typically more than 1500 min ^-1 . The speed can even be up to 8000 min ^-1 or more.

Die Arbeitsfläche des Kolbens ist typischerweise die Fläche des Kolbens, durch die oder an der Arbeit geleistet wird. Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Kolben auf einer der ersten Arbeitsfläche gegenüberliegenden Seite eine zweite Arbeitsfläche aufweist und der Kolben und das Gehäuse eine zweite variable Arbeitskammer mit einem darin angeordneten zweiten Auslassventil definieren, wobei die Kühlöffnung die erste Arbeitskammer von der zweiten Arbeitskammer trennt oder zumindest auf einer Trennlinie zwischen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer liegt. Arbeit kann dann jeweils abwechselnd von der ersten Arbeitsfläche und von der zweiten Arbeitsfläche geleistet werden, je nach dem, welche variable Arbeitskammer gerade geschlossen und geöffnet ist. Die konvektive Kühlung mittels des Kühlfluids findet dann üblicherweise zumindest an der jeweils gegenüberliegenden Seite der Arbeitsfläche des Kolbens statt. Die Kühlöffnung liegt bevorzugt in der kreisbogenförmigen Wand, z.B. in der Mitte der kreisbogenförmigen Wand, und/oder in der Vorderwand und/oder in der Rückwand. Die beiden Arbeitskammern werden typischerweise während einer kompletten Schwenkbewegung oder einer Umdrehung der Kurbelwelle von 360° abwechselnd geöffnet und geschlossen. Die geöffnete Arbeitskammer wird z.B. mittels des Kühlfluids gespült, während bei der geschlossenen Arbeitskammer ein Arbeitsfluid gefördert oder komprimiert werden kann. Bei dieser Ausbildung der Kolbenmaschine lassen sich der genannte Spül- und Kühlvorgang somit besonders effektiv durchführen.The piston working area is typically the area of the piston through which or at work. It can further be provided that the piston has a second working surface on a side opposite the first working surface and the piston and the housing define a second variable working chamber with a second outlet valve arranged therein, the cooling opening separating the first working chamber from the second working chamber or lies at least on a dividing line between the first working chamber and the second working chamber. Work can then be performed alternately from the first work surface and from the second work surface, depending on which variable work chamber is just closed and open. The convective cooling by means of the cooling fluid then usually takes place at least on the opposite side of the working surface of the piston. The cooling opening is preferably in the circular wall, for example in the middle of the circular wall, and / or in the front wall and / or in the rear wall. The two working chambers are typically opened and closed alternately during a complete swivel movement or a rotation of the crankshaft of 360 °. The open working chamber is rinsed, for example, by means of the cooling fluid, while a working fluid can be conveyed or compressed in the closed working chamber. With this configuration of the piston machine, the flushing and cooling process mentioned can thus be carried out particularly effectively.

In einer weiteren Ausbildung ist die Arbeitskammer je nach Schwenklage des Kolbens geöffnet oder geschlossen. Bei geöffneter Arbeitskammer strömt vorzugsweise das Kühlfluid in die Arbeitskammer und kühlt zumindest konvektiv die der Arbeitsfläche gegenüberliegende Seite des Kolbens und/oder spült die Arbeitskammer.In a further embodiment, the working chamber is opened or closed depending on the pivoting position of the piston. When the working chamber is open, the cooling fluid preferably flows into the working chamber and at least convectively cools the side of the piston opposite the working surface and / or rinses the working chamber.

Die Kammer kann weiterhin durch eine der ersten Arbeitsfläche abgewandte erste Seitenwand begrenzt sein, wobei die Kühlöffnung in der ersten Seitenwand vorgesehen ist. Typischerweise ist die Kammer durch eine der ersten Arbeitsfläche zugewandte zweite Seitenwand begrenzt. Ferner kann die variable Arbeitskammer durch den Kolben, die zweite Seitenwand, die kreisbogenförmige, die Vorderwand und die Rückwand begrenzt sein. Falls die Kühlöffnung lediglich in der der Arbeitsfläche abgewandten ersten Seitenwand vorgesehen ist, findet eine Spülung der Arbeitskammer mittels des Kühlfluids somit üblicherweise nicht statt. Stattdessen erlaubt diese Ausbildung eine permanente konvektive Kühlung der der Arbeitsfläche gegenüberliegenden Seite des Kolbens.The chamber can further be delimited by a first side wall facing away from the first working surface, the cooling opening being provided in the first side wall. The chamber is typically delimited by a second side wall facing the first working surface. Furthermore, the variable working chamber can be delimited by the piston, the second side wall, the arcuate, the front wall and the rear wall. If the cooling opening is only provided in the first side wall facing away from the working surface, the working chamber is therefore usually not flushed by means of the cooling fluid. Instead, this design allows permanent convective cooling of the side of the piston opposite the working surface.

Die Kühlöffnung in der ersten Seitenwand kann sich über eine gesamte radiale und/oder axiale Ausdehnung der Seitenwand erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sich die Kühlöffnung sogar über die gesamte erste Seitenwand, d.h. die erste Seitenwand wird weggelassen. Hierdurch kann die Kühlwirkung weiter vergrößert werden.The cooling opening in the first side wall can extend over an entire radial and / or axial extension of the side wall. The cooling opening preferably even extends over the entire first side wall, ie the first side wall is omitted. This can further increase the cooling effect.

Zur Bildung der Kühlöffnung im Gehäuse können eine oder mehrere Gehäusewände ganz oder zum Teil entfernt sein, wodurch zwar ein Arbeitsvolumen der Kammer verringert wird, aber insgesamt die Arbeitsqualität der Kolbenmaschine verbessert werden kann.To form the cooling opening in the housing, one or more housing walls can be removed in whole or in part, whereby a working volume of the chamber is reduced, but overall the working quality of the piston machine can be improved.

Es kann vorgesehen sein, dass die kreisbogenförmige Wand und/oder die Vorderwand und/oder die Rückwand und/oder die genannte Seitenwand durch die Kühlöffnung zweigeteilt ist/sind. Die Kühlöffnung kann insbesondere in einer Gehäusewand vorgesehen sein, wo Platz ist und eine gute Durchströmung des Kühlfluids gewährleistet ist. Die Kühlöffnung kann durch verschiedenste Formen in der Gehäusewand ausgebildet sein, wie z.B. eine Nut, einen Kreissektor oder einen Kreis oder eine andere Form. Es können auch mehrere Kühlöffnungen in jeweils verschiedenen Wänden vorgesehen sein, z.B. in der kreisbogenförmigen Wand und/oder der Vorderwand und/oder der Rückwand und/oder der Seitenwand. Die genannten Kühlöffnungen können miteinander kombiniert werden.It can be provided that the arcuate wall and / or the front wall and / or the rear wall and / or the said side wall is / are divided into two by the cooling opening. The cooling opening can in particular be provided in a housing wall, where there is space and a good flow of cooling fluid is ensured. The cooling opening can be formed by various shapes in the housing wall, e.g. a groove, a sector of a circle or a circle or another shape. Several cooling openings can also be provided in different walls, e.g. in the arcuate wall and / or the front wall and / or the rear wall and / or the side wall. The cooling openings mentioned can be combined with one another.

Falls mehrere Kühlöffnungen vorgesehen sind, kann eine Kühlöffnung als Kühlfluideinlass und die andere Kühlöffnung als Kühlfluidauslass ausgebildet sein. Z.B. ist in einer Ausführung eine Kühlöffnung jeweils in der Rückwand und in der Vorderwand ausgebildet. Das Kühlfluid kann z.B. durch die Kühlöffnung der Rückwand oder der Vorderwand in die Kammer eingelassen werden und durch die Kühlöffnung der Vorderwand oder der Rückwand ausgelassen werden. Weiterhin kann die Kühlöffnung auch jeweils in der kreisbogenförmigen Wand und in der Rückwand und/oder in der Vorderwand vorgesehen sein. Das Kühlfluid kann in dieser Ausbildung z.B. durch die Kühlöffnung in der kreisbogenförmigen Wand in die Kammer eingelassen werden und durch die Kühlöffnung in der Rückwand und/oder in der Vorderwand ausgelassen werden. Auch andere Kombinationen von Kühlöffnungen in jeweils verschiedenen Gehäusewänden sind denkbar, bei denen das Kühlfluid durch eine Kühlöffnung in die Kammer eingelassen wird und durch die jeweils andere Kühlöffnung aus der Kammer ausgelassen wird. Die Kammer kann in diesen Ausführungen besonders gut mittels des Kühlfluids gespült werden.If several cooling openings are provided, one cooling opening can be designed as a cooling fluid inlet and the other cooling opening as a cooling fluid outlet. E.g. In one embodiment, a cooling opening is formed in the rear wall and in the front wall. The cooling fluid can e.g. be let into the chamber through the cooling opening of the rear wall or the front wall and be discharged through the cooling opening of the front wall or the rear wall. Furthermore, the cooling opening can also be provided in the arcuate wall and in the rear wall and / or in the front wall. In this configuration, the cooling fluid can e.g. be let into the chamber through the cooling opening in the arcuate wall and be left out through the cooling opening in the rear wall and / or in the front wall. Other combinations of cooling openings in different housing walls are also conceivable, in which the cooling fluid is let into the chamber through a cooling opening and is let out of the chamber through the other cooling opening. In these versions, the chamber can be flushed particularly well by means of the cooling fluid.

Falls mehrere Kühlöffnungen vorgesehen sind, können diese verschieden groß oder sogar geteilt sein. Die Kühlöffnungen können anders in der Breite und in der Länge gestaltet sein.If several cooling openings are provided, these can have different sizes or even be shared. The cooling openings can be designed differently in width and length.

Als Kühlfluid oder Arbeitsfluid können z.B. Luft, CO₂ oder andere Gase oder eine Flüssigkeit wie z.B. Wasser verwendet werden. Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass die Wahl des Kühlfluids und des Arbeitsfluids von der jeweiligen Ausführungsform der Kolbenmaschine abhängt. Die Kolbenmaschine kann beispielsweise als Pumpe, Vakuumpumpe, Verdichter oder Motor betreibbar sein.For example, air, CO ₂ or other gases or a liquid such as water can be used as the cooling fluid or working fluid. It is obvious to the person skilled in the art that the choice of the cooling fluid and the working fluid depends on the particular embodiment of the piston machine. The piston machine can be operated, for example, as a pump, vacuum pump, compressor or motor.

In einer weiteren Ausführungsform kann an dem Kolben eine zweite im Querschnitt kreisbogenförmige Wand befestigt sein, welche auf einem kleineren Radius als eine maximale radiale Ausdehnung des Kolbens angeordnet ist und zumindest in einer Schwenklage des Kolbens in einen Durchlass einer Seitenwand eingreift, wobei die Kühlöffnung bevorzugt ebenfalls in dieser Seitenwand vorgesehen ist. In einer Ausführung bildet die Kühlöffnung den Einlass für die zweite im Querschnitt kreisbogenförmige Wand. Die in der Seitenwand vorgesehene Kühlöffnung kann von der Schwenkachse aus gesehen oberhalb oder unterhalb der zweiten kreisbogenförmigen Wand vorgesehen sein. Vorzugsweise wird die zweite kreisbogenförmige Wand ebenfalls durch das Kühlfluid gekühlt. Eine zweite variable Arbeitskammer kann dann zumindest durch die zweite bogenförmige Wand, den Kolben und die Seitenwand definiert sein. Mit dieser Ausführung ist beispielsweise eine zweistufige Verdichtung möglich.In a further embodiment, a second wall with a circular arc in cross-section can be fastened to the piston, which is arranged on a smaller radius than a maximum radial extension of the piston and engages in a passage of a side wall at least in a pivoted position of the piston, the cooling opening preferably likewise is provided in this side wall. In one embodiment, the cooling opening forms the inlet for the second wall which is circular in cross section. The cooling opening provided in the side wall can be provided, viewed from the pivot axis, above or below the second arcuate wall. The second arcuate wall is preferably also cooled by the cooling fluid. A second variable working chamber can then be defined at least by the second arcuate wall, the piston and the side wall. With this version, for example, two-stage compression is possible.

In einer weiteren Ausführung ist in der Arbeitskammer ein Einlassventil angeordnet zumindest zum Einlassen des Arbeitsfluids in die Arbeitskammer. Typischerweise unterscheidet sich die Kühlöffnung von dem Einlassventil. In einer bevorzugten Ausführung ist der Auslass als Auslassventil ausgebildet. Typischerweise unterscheidet sich die Kühlöffnung von dem Auslassventil. Es können somit in der Arbeitskammer ein Einlass- und ein Auslassventil angeordnet sein, beispielsweise in der Rückwand, Vorderwand, Seitenwand und/oder in der kreisbogenförmigen Wand. Auf das Einlassventil kann aber alternativ auch verzichtet werden. Bei geöffneter Kammer wird die Kammer und/oder des Kolbens mittels des Kühlfluids zumindest konvektiv gekühlt und/oder gespült. Bei fortschreitender Schwenkbewegung des Kolbens schließt sich die Kammer anschließend. Das noch in der Kammer verbleibende Kühlfluid kann dann durch das Auslassventil abtransportiert werden.In a further embodiment, an inlet valve is arranged in the working chamber, at least for admitting the working fluid into the working chamber. Typically, the cooling opening differs from the inlet valve. In a preferred embodiment, the outlet is designed as an outlet valve. Typically, the cooling opening differs from the exhaust valve. An inlet and an outlet valve can thus be arranged in the working chamber, for example in the rear wall, front wall, side wall and / or in the circular wall. Alternatively, the inlet valve can also be dispensed with. When the chamber is open, the chamber and / or the piston is at least convectively cooled and / or rinsed by means of the cooling fluid. The chamber closes as the piston continues to pivot subsequently. The cooling fluid still remaining in the chamber can then be removed through the outlet valve.

In einer weiteren Ausbildung weist der Kolben zur konvektiven Kühlung Kühlrippen auf. Vorzugsweise liegen die Kühlrippen auf der der Arbeitsfläche gegenüberliegenden Seite des Kolbens. Der Kolben kann weiterhin als Hohlkörper ausgebildet sein. Durch die Kühlrippen und/oder die Ausbildung als Hohlkörper kann die Kühlung des Kolbens weiter verbessert werden.In a further embodiment, the piston has cooling fins for convective cooling. The cooling fins are preferably on the side of the piston opposite the working surface. The piston can also be designed as a hollow body. The cooling of the piston can be further improved by the cooling fins and / or the design as a hollow body.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Größe der Kühlöffnung variabel steuerbar oder einstellbar, vorzugsweise mittels eines in einer Gehäusewand angeordneten Regelorgans, oder Schiebers oder Drosselklappe. Hierdurch kann eine Größe der Öffnung gesteuert oder verkleinert oder vergrößert werden, um einen Kühlluftdurchsatz zu beeinflussen oder regulieren. Die Kolbenmaschine kann somit an unterschiedliche Leistungsanforderungen angepasst werden, wobei die Kühlwirkung während des Betriebs gesteuert werden kann. Die variabel steuerbare Kühlöffnung kann mechanisch, beispielsweise über eine Bewegung einer Nockenwelle, je nach Bedarf mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen werden. Die variabel steuerbare Kühlöffnung kann auch durch eine elektronische Steuervorrichtung gesteuert werden, um ein eine Größe der Kühlöffnung je nach Bedarf während des Betriebs der Kolbenmaschine zu variieren. In einer weiteren Ausführung sind in der Kammer und/oder im Kolben ein Drucksensor und/oder ein Temperatursensor vorgesehen, welche mit der Steuervorrichtung und/oder einer Auswertevorrichtung verbunden sein können. Bei Erreichen eines Schwellenwerts einer Temperatur und/oder eines Drucks in der Kammer und/oder im Kolben kann die Kühlöffnung mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen bzw. deren Größe kann vergrößert oder verkleinert werden. Wenn die gemessene Temperatur z.B. weniger als ein bestimmter Schwellenwert beträgt, kann die Kühlöffnung geschlossen werden, um ein Fördervolumen der Kolbenmaschine zu erhöhen. Somit können während des Betriebs der Kolbenmaschine mittels der variabel steuerbaren Kühlöffnung Fördervolumen der Kolbenmaschine, Kühlfluiddurchsatz, Druck und Temperatur beeinflusst werden, um die Effizienz der Kolbenmaschine zu erhöhen.In a further embodiment, a size of the cooling opening can be variably controlled or adjusted, preferably by means of a control element arranged in a housing wall, or a slide or throttle valve. In this way, a size of the opening can be controlled or reduced or enlarged in order to influence or regulate a cooling air throughput. The piston machine can thus be adapted to different performance requirements, and the cooling effect can be controlled during operation. The variably controllable cooling opening can be opened or closed mechanically more or less as required, for example by moving a camshaft. The variably controllable cooling opening can also be controlled by an electronic control device in order to vary a size of the cooling opening as required during the operation of the piston machine. In a further embodiment, a pressure sensor and / or a temperature sensor are provided in the chamber and / or in the piston, which can be connected to the control device and / or an evaluation device. When a threshold value of a temperature and / or a pressure in the chamber and / or in the piston is reached, the cooling opening can be opened or closed more or less or its size can be enlarged or reduced. If the measured temperature e.g. is less than a certain threshold value, the cooling opening can be closed in order to increase a delivery volume of the piston machine. Thus, during the operation of the piston machine, the delivery volume of the piston machine, cooling fluid throughput, pressure and temperature can be influenced by means of the variably controllable cooling opening in order to increase the efficiency of the piston machine.

Das Kühlfluid kann durch die Bewegung des Kolbens durch die Kühlöffnung gesaugt werden. Ferner kann eine Kühlvorrichtung, vorzugsweise ein Gebläse oder eine Pumpe, vorgesehen sein zur Förderung des Kühlfluids durch die Öffnung des Gehäuses und in die Kammer. Die Kühlung lässt sich hierdurch noch effizienter gestalten. Um den Kühlluftdurchsatz noch weiter zu erhöhen, kann an der Kühlöffnung ein Venturirohr vorgesehen sein, welches den Durchsatz erheblich zu steigern vermag.The cooling fluid can move through the piston through the cooling opening be sucked. Furthermore, a cooling device, preferably a blower or a pump, can be provided for conveying the cooling fluid through the opening of the housing and into the chamber. This makes cooling even more efficient. In order to increase the cooling air throughput even further, a venturi tube can be provided at the cooling opening, which can increase the throughput considerably.

Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass mehrere Kammern hintereinander oder nebeneinander geschaltet werden können. So kann das Gehäuse beispielsweise zwei oder mehrere jeweils kreissektorförmige, jedoch um 180 Grad gedreht aneinandergefügte, einen gemeinsamen Hohlraum bildende Gehäuseteile aufweisen, wobei jeweils jedem Gehäuseteil ein Kolben zugeordnet ist. Zwei benachbarte Gehäuseteile definieren dann zusammen mit ihren Kolben mindestens eine variable Arbeitskammer. Weitere Einzelheiten befinden sich z.B. in der Druckschrift DE 10 2010 036 977 B3 . Hierbei kann in mindestens einer Kammer eine Kühlöffnung vorgesehen sein. Es können jedoch auch mehrere oder sämtliche Kammern Kühlöffnungen aufweisen.It is obvious to the person skilled in the art that several chambers can be connected in series or next to one another. For example, the housing can have two or more housing parts which are each shaped as a sector of a circle but joined together by 180 degrees and form a common cavity, a piston being assigned to each housing part. Two adjacent housing parts then define, together with their pistons, at least one variable working chamber. Further details can be found, for example, in the publication DE 10 2010 036 977 B3 . In this case, a cooling opening can be provided in at least one chamber. However, several or all of the chambers can also have cooling openings.

Mit einer als Verdichter ausgebildeten Kolbenmaschine ist z.B. eine Verdichtung auf 10 bar und höher, z.B. bis 20 bar, mit einstufiger Verdichtung möglich. Weiterhin erlaubt die Kolbenmaschine eine ölfreie Funktionsweise, welche insbesondere für eine Anwendung als Vakuumpumpe, Kompressor oder Expansionsmotor erwünscht ist.With a piston machine designed as a compressor, e.g. compression to 10 bar and higher, e.g. up to 20 bar, possible with single-stage compression. Furthermore, the piston machine allows an oil-free mode of operation, which is particularly desirable for use as a vacuum pump, compressor or expansion motor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit einer Kühlöffnung in einer kreisbogenförmigen Wand;
Fig. 2: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit einer mittig in der kreisbogenförmigen Wand gelegenen Kühlöffnung;
Fig. 3: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit einer Kühlöffnung in einer Rückwand;
Fig. 4: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit einer Kühlöffnung, welche mittig in der Rückwand vorgesehen ist;
Fig. 5: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit einer Kühlöffnung in einer Seitenwand;
Fign. 6a bis 6c: Ansichten eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit zwei Kühlöffnungen in verschiedenen Wänden;
Fig. 6d: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit einer am Kolben befestigen zweiten im Querschnitt kreisbogenförmigen Wand;
Fign. 7a bis 7c: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Kolben, wobei in jeder Seitenwand des Gehäuses eine Kühlöffnung vorgesehen;
Fign. 8a bis 8c: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine mit zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Kolben, wobei in jeweils einer kreisbogenförmigen Wand eine Öffnung vorgesehen ist;
Fgn. 9a-9b: eine Ansicht eines Querschnitts von zwei Kolbenmaschinen mit jeweils zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Kolben, wobei in jeder Seitenwand und in jeder kreisbogenförmigen Wand eine Kühlöffnung vorgesehen ist;
Fig. 10: eine Ansicht eines Querschnitts einer Kolbenmaschine gemäß dem Stand der Technik;
Fign. 11a und 11b: eine Ansicht eines Querschnitts einer weiteren Kolbenmaschine gemäß dem Stand der Technik und
Fig. 12: eine Seitenansicht eines Querschnitts der mit einem Antrieb dargestellten Kolbenmaschine gemäß der Fig. 11.

Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it

Fig. 1: a view of a cross section of a piston machine with a cooling opening in an arcuate wall;
Fig. 2: a view of a cross section of a piston machine with a cooling opening located in the center of the circular wall;
Fig. 3: a view of a cross section of a piston engine with a cooling opening in a rear wall;
Fig. 4: a view of a cross section of a piston engine with a cooling opening, which is provided centrally in the rear wall;
Fig. 5: a view of a cross section of a piston engine with a cooling opening in a side wall;
Fig. 6a to 6c: Cross-sectional views of a piston engine with two cooling openings in different walls;
Fig. 6d: a view of a cross section of a piston machine with a second circular arc-shaped wall fastened to the piston;
Fig. 7a to 7c: a view of a cross section of a piston machine with two pistons arranged in a common housing, wherein a cooling opening is provided in each side wall of the housing;
Fig. 8a to 8c: a view of a cross section of a piston machine with two pistons arranged in a common housing, wherein an opening is provided in each case in an arcuate wall;
Fgn. 9a-9b: a view of a cross section of two piston machines, each with two pistons arranged in a common housing, wherein a cooling opening is provided in each side wall and in each arcuate wall;
Fig. 10: a view of a cross section of a piston machine according to the prior art;
Fig. 11a and 11b: a view of a cross section of another piston machine according to the prior art and
Fig. 12: a side view of a cross section of the piston machine shown with a drive according to the Fig. 11 .

In den Figuren werden wiederkehrende Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, recurring features are provided with the same reference symbols.

Nachfolgend wird zunächst auf die Fig. 10 Bezug genommen. In der Fig. 10 ist eine Kolbenmaschine gemäß dem Stand der Technik der DE 10 2008 040 574 A1 gezeigt, die zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.The following will first focus on the Fig. 10 Referred. In the Fig. 10 is a piston machine according to the prior art DE 10 2008 040 574 A1 shown, which is made part of the present application.

Wie die Fig. 10 zeigt, umfasst die Kolbenmaschine ein Gehäuse 1, das eine Kammer 2, ein Lagergehäuse 3 und ein Kurbelgehäuse 4 einschließt. Die Kammer 2 weist einen kreissektorförmigen Querschnitt auf und wird entsprechend der Form eines Zylindersektors durch zwei im Winkel α von etwa 53° zueinander angeordnete Seitenwände 5, 6 einer vorderen Stirnwand (nicht dargestellt) und einer hinteren Stirnwand 7 sowie einer im Querschnitt kreisbogenförmigen Wand 8 und einen Drehzylinder 9 begrenzt. An die der kreisbogenförmigen Wand 8 gegenüberliegenden Enden der Seitenwände 5, 6 schließt sich ein von zwei gegenüberliegenden Lagerschalen gebildetes Lagergehäuse 3 an. Weiterhin ist ein teilweise mit einem Ölsumpf 12 gefülltes Kurbelgehäuse 4 vorgesehen. In dem Lagergehäuse 3 ist der um eine Drehachse 14 drehbare Drehzylinder 9 gelagert. Die Kammer 2 ist gegenüber dem Kurbelgehäuse 4 hermetisch, beispielsweise mit in das Lagergehäuse 3 integrierten Dichtleisten 13, abgedichtet. An dem Drehzylinder 9 sind einander diametral gegenüberliegend ein als Schwenkplatte ausgebildeter Kolben 15 und eine Pleuelstange 16 starr befestigt oder einstückig angeformt. Die Pleuelstange 16 weist eine sich über deren gesamte Länge erstreckende Führungsnut 17 auf, in die ein Kurbelzapfen 18 einer in dem Kurbelgehäuse 4 drehbar gelagerten Kurbelwelle 19 eingreift. Der typischerweise als Hohlkörper ausgebildete Kolben 15 befindet sich in der Arbeitskammer 2 und liegt abdichtend mit einer Oberkante 28 an einer Innenfläche der gewölbten kreisbogenförmigen Wand 8 an. Die Oberkante 28 des Kolbens 15 ist im Querschnitt kreisbogenförmig und wird durch einen Mittelpunktswinkel δ von etwa 8° definiert. In beiden Seitenwänden 5, 6 der Kammer 2 sind jeweils Einlassventile 22, 24 und Auslassventile 23, 25 ausgebildet. Eine Schwenkbewegung des Kolbens 15 definiert eine Schwenkebene, wobei die hintere Stirnwand 7 und die vordere Stirnwand parallel zur Schwenkebene sind. Selbstverständlich können die genannten Winkel α und δ auch größer oder kleiner als im gezeigten Beispiel sein.As the Fig. 10 shows, the piston machine comprises a housing 1, which includes a chamber 2, a bearing housing 3 and a crankcase 4. The chamber 2 has a circular sector-shaped cross section and is in accordance with the shape of a cylinder sector by two side walls 5, 6 arranged at an angle α of approximately 53 ° to one another, a front end wall (not shown) and a rear end wall 7 and a wall 8 and limited a rotary cylinder 9. A bearing housing 3 formed by two opposing bearing shells adjoins the ends of the side walls 5, 6 opposite the circular wall 8. Furthermore, a crankcase 4 partially filled with an oil sump 12 is provided. The rotary cylinder 9, which is rotatable about an axis of rotation 14, is mounted in the bearing housing 3. The chamber 2 is hermetically sealed with respect to the crankcase 4, for example with sealing strips 13 integrated into the bearing housing 3. A piston 15 designed as a swivel plate and a connecting rod 16 are rigidly fastened or integrally formed on the rotating cylinder 9 diametrically opposite one another. The connecting rod 16 has a guide groove 17 extending over its entire length, into which a crank pin 18 of a crankshaft 19 rotatably mounted in the crankcase 4 engages. The piston 15, which is typically designed as a hollow body, is located in the working chamber 2 and has a sealing edge with an upper edge 28 on an inner surface of the curved circular wall 8. The upper edge 28 of the piston 15 is circular in cross-section and is defined by a central angle δ of approximately 8 °. Inlet walls 22, 24 and outlet valves 23, 25 are formed in each of the two side walls 5, 6 of chamber 2. A pivoting movement of the piston 15 defines a swivel plane, the rear end wall 7 and the front end wall being parallel to the swivel plane. Of course, the angles α and δ mentioned can also be larger or smaller than in the example shown.

Die zuvor beschriebene Kolbenmaschine kann wie folgt als Kolbenpumpe oder als Kolbenverdichter arbeiten, aber auch als hier in der Funktion nicht beschriebener Verbrennungsmotor mit innerer oder äußerer Verbrennung fungieren: Während einer Drehbewegung einer Kurbelwelle 19 gleitet ein sich auf einen Kurbelradius 11 bewegender Kurbelzapfen 18 in einer Führungsnut 17 einer Pleuelstange 16. Diese überträgt dabei eine Schwenkbewegung auf den Kolben 15. Bei einer Schwenkbewegung des Kolbens 15 von der in der Fig. 10 gezeigten Position an der linken Seitenwand 5 der Kammer 2 zur rechten Seitenwand 6 sind das linke Einlassventil 22 und das rechte Auslassventil 25 geöffnet, während das linke Auslassventil 23 und das rechte Einlassventil 24 geschlossen sind. Ein zuvor angesaugtes Fluid wird somit aus der Kammer 2 über das rechte Auslassventil 25 ausgestoßen. Auf der anderen Seite wird über das linke Einlassventil 22 ein Arbeitsfluid angesaugt, das bei weiterer Drehbewegung der Kurbelwelle 19 bei geschlossenem linken Einlassventil 22 und offenem linken Auslassventil 23 wieder ausgestoßen wird, während auf der rechten Seite Fluid angesaugt wird über Einlassventil 24.The piston machine described above can operate as a piston pump or as a piston compressor as follows, but can also function as an internal combustion engine with internal or external combustion that is not described in the function here: during a rotary movement of a crankshaft 19, a crank pin 18 sliding on a crank radius 11 slides in a guide groove 17 a connecting rod 16. This transmits a pivoting movement to the piston 15. With a pivoting movement of the piston 15 from the in the Fig. 10 position shown on the left side wall 5 of the chamber 2 to the right side wall 6, the left inlet valve 22 and the right outlet valve 25 are open, while the left outlet valve 23 and the right inlet valve 24 are closed. A previously sucked-in fluid is thus expelled from the chamber 2 via the right outlet valve 25. On the other hand, a working fluid is sucked in via the left inlet valve 22, which is expelled again when the crankshaft 19 is rotated further with the left inlet valve 22 closed and the left outlet valve 23 open, while fluid is sucked in via the inlet valve 24 on the right side.

Der Kolben 15 arbeitet somit als Doppelkolben mit zwei Arbeitsflächen 29 und 30, der bei einer Umdrehung der Kurbelwelle 19 zwei Schwenkbewegungen, das heißt vom linken Totpunkt an der linken Seitenwand 5 zum rechten Totpunkt an der rechten Seitenwand 6 und zurück, ausführt. Der Ölsumpf 12 übernimmt die Schmierung des Kurbelgetriebes, das heißt der Führungsnut 17 und des in dieser gleitenden Kurbelzapfens 18, der im Übrigen auch mit Wälzlagern und Kulissensteinen ausgebildet sein kann.The piston 15 thus works as a double piston with two working surfaces 29 and 30, which performs two pivoting movements when the crankshaft 19 rotates, that is to say from the left dead center on the left side wall 5 to the right dead center on the right side wall 6 and back. The oil sump 12 takes over the lubrication of the crank mechanism, that is, the guide groove 17 and the crank pin 18 sliding in it, which can also be formed with roller bearings and sliding blocks.

Wie aus der DE 10 2008 040 574 A1 bekannt ist, kann die Führungsnut 17 auch in dem Kolben 15 angeordnet sein. Hiermit ist eine sehr kompakte Bauweise möglich.As from the DE 10 2008 040 574 A1 is known, the guide groove 17 can also be arranged in the piston 15. This enables a very compact design.

Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Kurbelzapfen 18 der Kurbelwelle 19 in ein Pleuelauge einer gelenkig mit dem Kolben 15 verbundenen Pleuelstange eingreift. Der Antrieb oder Abtrieb der Kolbenmaschine ist somit nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.Alternatively, it can also be provided that the crank pin 18 of the crankshaft 19 is connected to the piston 15 in an articulated eye Connecting rod engages. The drive or output of the piston machine is therefore not limited to the illustrated embodiments.

Die Fig. 1 unterscheidet sich von der Fig. 10 dadurch, dass das Gehäuse 1 in der kreisbogenförmigen Wand 8 eine Kühlöffnung 51 zur Kammer 2 aufweist. Außerdem sind im Gegensatz zu der Ausführung der Fig. 10 in der Seitenwand 6 keine Ein- und Auslassventile vorgesehen. Durch die Kühlöffnung 51 strömt ein Kühlfluid, im gezeigten Beispiel Luft, in die Kammer 2 und kühlt diese. Außerdem wird der Kolben 15 durch die Luft zumindest an einer der Arbeitsfläche 30 gegenüberliegenden Seite 32 konvektiv gekühlt. Die Kolbenmaschine der Fig. 1 ist als z.B. Verdichter ausgebildet und die Kühlung mittels der Kühlöffnung vermag den Wirkungsgrad des Verdichters zu erhöhen. Optional kann, wie in der Figur 1 dargestellt, eine zweite Kühlöffnung 51' in der Seitenwand 6 vorgesehen sein. Die zweite Kühlöffnung ist z.B. als Kühlfluidauslass ausgebildet, durch den das Kühlfluid ausströmen kann. Eine Strömungsrichtung des Kühlfluids ist in der Figur mittels Pfeile angedeutet. Hierdurch kann der Spülvorgang sowie der Kühlvorgang verbessert werden.The Fig. 1 differs from that Fig. 10 by the fact that the housing 1 has a cooling opening 51 to the chamber 2 in the circular wall 8. Also, in contrast to the execution of the Fig. 10 no inlet and outlet valves are provided in the side wall 6. A cooling fluid, in the example shown air, flows through the cooling opening 51 into the chamber 2 and cools it. In addition, the piston 15 is convectively cooled by the air on at least one side 32 opposite the working surface 30. The piston engine of the Fig. 1 is designed as a compressor, for example, and cooling by means of the cooling opening can increase the efficiency of the compressor. Optionally, as in the Figure 1 shown, a second cooling opening 51 'can be provided in the side wall 6. The second cooling opening is designed, for example, as a cooling fluid outlet through which the cooling fluid can flow out. A flow direction of the cooling fluid is indicated in the figure by means of arrows. As a result, the rinsing process and the cooling process can be improved.

Die Kolbenmaschine der Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 darin, dass eine Kühlöffnung 52 mittig in der kreisbogenförmigen Wand 8 vorgesehen ist. Während bei der Ausführung der Fig. 1 bei einer Umdrehung der Kurbelwelle 19 zwei Arbeitstakte, nämlich Ansaugen und Verdichten, möglich sind, sind es bei der Ausführungsform der Fig. 2 vier Arbeitstakte. Durch die mittige Ausbildung der Kühlöffnung 52 kann die Arbeitskammer 2 abwechselnd links und rechts mit Kühlfluid gespült werden. Je nach Schwenklage des Kolbens 15 öffnet sich die Arbeitskammer 2 oder schließt sich die Arbeitskammer 2. Die Kühlöffnung 52 in der kreisbogenförmigen Wand 8 ist sowohl in der Fig. 1 als auch in der Fig. 2 durch einen Mittelpunktswinkel β definiert, welcher kleiner ist als ein Schwenkwinkel α des Kolbens 15. In den Fign. 1 und 2 erstreckt sich die Öffnung 51 und 52 in der kreisbogenförmigen Wand 8 über eine gesamte axiale Ausdehnung der kreisbogenförmigen Wand 8. Das heißt, die Öffnung 51 und 52 ist als längliche Nut in der kreisbogenförmigen Wand ausgebildet und erstreckt sich von der vorderen Stirnwand bis zur hinteren Stirnwand 7. Alternativ kann die Kühlöffnung 51 und 52 auch eine kleinere axiale Ausdehnung aufweisen.The piston engine of the Fig. 2 differs from the embodiment of the Fig. 10 in that a cooling opening 52 is provided in the center of the circular wall 8. While in the execution of the Fig. 1 in one revolution of the crankshaft 19, two work cycles, namely suction and compression, are possible, in the embodiment of FIG Fig. 2 four work cycles. Due to the central design of the cooling opening 52, the working chamber 2 can be flushed alternately on the left and right with cooling fluid. Depending on the pivoting position of the piston 15, the working chamber 2 opens or the working chamber 2 closes. The cooling opening 52 in the circular wall 8 is both in the Fig. 1 as well in the Fig. 2 defined by a center angle β, which is smaller than a pivot angle α of the piston 15. In the Fig. 1 and 2nd The openings 51 and 52 in the circular wall 8 extend over an entire axial extent of the circular wall 8. That is, the openings 51 and 52 are formed as an elongated groove in the circular wall and extend from the front end wall to the rear end wall 7. Alternatively, the cooling opening 51 and 52 can also have a smaller axial extent.

Die Fig. 3 unterscheidet sich von der Fig. 10 dadurch, dass eine Kühlöffnung 53 in der hinteren Stirnwand 7 angeordnet ist. Außerdem sind im Gegensatz zu der Ausführung der Fig. 10 in der Seitenwand 6 keine Ein- und Auslassventile vorgesehen. Weiterhin weist der Kolben 15 lediglich eine Arbeitsfläche 30 auf.The Fig. 3 differs from that Fig. 10 in that a cooling opening 53 is arranged in the rear end wall 7. Also, in contrast to the execution of the Fig. 10 no inlet and outlet valves are provided in the side wall 6. Furthermore, the piston 15 has only one working surface 30.

Die Ausführungsform der Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 10 darin, dass eine Kühlöffnung 54 mittig in der hinteren Stirnwand 7 angeordnet ist. Wie in der Fig. 2 ist auch hier die Öffnung 54 mittig angeordnet. Während der Kolben 15 die Öffnung 53 der Fig. 3 bei einer Schwenklage des Kolbens 15 an der rechten Seitenwand 6 schließt, schließt der Kolben 15 die Öffnung 54 bei einer mittigen Position des Kolbens 15 in der Fig. 4. Sowohl die Öffnung 53 der Fig. 3 als auch die Öffnung 54 der Fig. 4 erstreckt sich über eine gesamte radiale Ausdehnung der Stirnwand 7 vom Lagergehäuse 3 bis zur kreisbogenförmigen Wand 8. In beiden Ausführungen ist die Öffnung 53 und 54 auch in der vorderen Stirnwand (nicht dargestellt) vorgesehen. Es kann auch nur eine Öffnung 53 und 54 in der vorderen Stirnwand oder in der hinteren Stirnwand 7 vorgesehen sein.The embodiment of the Fig. 4 differs from the embodiment of Fig. 10 in that a cooling opening 54 is arranged centrally in the rear end wall 7. Like in the Fig. 2 here too the opening 54 is arranged in the center. During the piston 15, the opening 53 of the Fig. 3 when the piston 15 closes on the right side wall 6, the piston 15 closes the opening 54 when the piston 15 is in the central position Fig. 4 . Both the opening 53 of the Fig. 3 as well as the opening 54 of the Fig. 4 extends over an entire radial extent of the end wall 7 from the bearing housing 3 to the wall 8 in the form of a circular arc. In both versions, the opening 53 and 54 is also provided in the front end wall (not shown). It is also possible to provide only one opening 53 and 54 in the front end wall or in the rear end wall 7.

Während der Kolben 15 der Fign. 1 und 3 lediglich eine Arbeitsfläche 30 aufweist, umfasst der Kolben 15 der Fign. 2 und 4 neben einer ersten Arbeitsfläche 30 eine zweite Arbeitsfläche 29. Die Kühlöffnung 52 und 54 der Fign. 2 und 4 trennt eine erste Arbeitskammer von einer zweiten Arbeitskammer. Außerdem sind die kreisbogenförmige Wand 8 der Figur 2 sowie die Stirnwand 7 der Figur 4 durch die Kühlöffnung 52 bzw. Kühlöffnung 54 zweigeteilt.During the piston 15 of the Fig. 1 and 3rd has only one working surface 30, the piston 15 comprises Fig. 2nd and 4th In addition to a first work surface 30, a second work surface 29. The cooling opening 52 and 54 of the Fig. 2nd and 4th separates a first working chamber from a second working chamber. In addition, the arcuate wall 8 are the Figure 2 and the end wall 7 of the Figure 4 divided in two by the cooling opening 52 or cooling opening 54.

Die Kolbenmaschine der Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 10 dadurch, dass eine Kühlöffnung 55 in der Seitenwand 6 vorgesehen ist. Außerdem sind im Gegensatz zu der Ausführung der Fig. 10 in der Seitenwand 6 keine Ein- und Auslassventile vorgesehen. Hierdurch weist der Kolben 15 lediglich eine Arbeitsfläche 30 auf. Die Kühlöffnung 55 in der Seitenwand 6 erstreckt sich über eine gesamte radiale und axiale Ausdehnung der Seitenwand 6. D.h., in der Ausführung der Fig. 5 wurde auf die gesamte Seitenwand 6 verzichtet. Hierdurch ist eine stetige konvektive Kühlung des Kolbens 15 an einer der Arbeitsfläche gegenüberliegenden Seite 32 möglich. Im Gegensatz zu den Fign. 1 bis 4 ist die variable Arbeitskammer der Fig. 5 in jeder Schwenklage des Kolbens 15 abgeschlossen.The piston engine of the Fig. 5 differs from the embodiment of Fig. 10 in that a cooling opening 55 is provided in the side wall 6. Also, in contrast to the execution of the Fig. 10 no inlet and outlet valves are provided in the side wall 6. As a result, the piston 15 has only one working surface 30. The cooling opening 55 in the side wall 6 extends over an entire radial and axial extension of the side wall 6. That is, in the embodiment of FIG Fig. 5 the entire side wall 6 was dispensed with. This enables a constant convective cooling of the piston 15 on a side 32 opposite the working surface. In contrast to the Fig. 1 to 4 is the variable working chamber of the Fig. 5 completed in each pivot position of the piston 15.

Die Ausführung der Fig. 6a unterscheidet sich von der Ausführung der Fig. 10 dadurch, dass die Seitenwand 6 gänzlich weggelassen ist und dass außerdem eine Öffnung 51 in der kreisbogenförmigen Wand 8 vorgesehen ist. Außerdem sind im Gegensatz zu der Ausführung der Fig. 10 in der Seitenwand 6 keine Ein- und Auslassventile vorgesehen und weist der Kolben 15 lediglich eine Arbeitsfläche 30 auf. Die Ausführung der Fig. 6a stellt somit eine Mischform der Fign. 5 und 1 dar. Die kreisbogenförmige Wand 8 der Fig. 6a definiert einen zweiten Mittelpunktswinkel γ vοn etwa 25°, welcher kleiner ist als der zuvor beschriebene Schwenkwinkel α des Kolbens 15. Die Öffnung 51 in der kreisbogenförmigen Wand 8 ist durch den Mittelpunktswinkel β definiert. In der Fig. 6a sind die Winkel β und γ gleich groß. Sie können aber in anderen Ausführungsformen auch voneinander abweichen. So kann der Mittelpunktswinkel β größer oder auch kleiner als der Mittelpunktswinkel γ sein.The execution of the Fig. 6a differs from the execution of the Fig. 10 in that the side wall 6 is completely omitted and in addition that an opening 51 is provided in the arcuate wall 8. Also, in contrast to the execution of the Fig. 10 no inlet and outlet valves are provided in the side wall 6 and the piston 15 has only one working surface 30. The execution of the Fig. 6a thus represents a mixed form of Fig. 5 and 1 The circular arc-shaped wall 8 of the Fig. 6a defines a second center angle γ of approximately 25 °, which is smaller than the previously described pivot angle α of the piston 15. The opening 51 in the arcuate wall 8 is defined by the center angle β. In the Fig. 6a the angles β and γ are equal. However, they can also differ from one another in other embodiments. For example, the central angle β can be larger or smaller than the central angle γ.

In der Ausführung der Fig. 6b ist jeweils eine Kühlöffnung 52 und 54 in der kreisbogenförmigen Wand 8 und in der hinteren Stirnwand 7 vorgesehen. Die Ausführung der Fig. 6b ist somit eine Mischform der Ausbildungen der Fign. 2 und 4. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 4 erstreckt sich die Kühlöffnung 54 der hinteren Stirnwand 7 jedoch nicht über eine gesamte radiale Ausdehnung der Stirnwand 7, sondern etwa bis zu einem Drittel der radialen Ausdehnung der Stirnwand 7. Das Kühlfluid wird mittels eines Gebläses 60 durch die als Kühlfluideinlass ausgebildete Kühlöffnung 52 in der kreisbogenförmigen Wand 8 in die Kammer 2 eingelassen. Nach einer effektiven Spülung der Kammer 2 wird das Kühlfluid anschließend durch die als Kühlfluidauslass ausgebildete Kühlöffnung 54 in der hinteren Stirnwand 7 aus der Kammer 2 ausgelassen. Hierbei ist die Strömungsrichtung des Kühlfluids durch Pfeile angedeutet. Die Kammer 2 kann somit in dieser Ausführung besonders gut mittels des Kühlfluids gespült werden. Zusätzlich kann eine Kühlöffnung in der vorderen Stirnwand (nicht dargestellt) vorgesehen sein.In the execution of the Fig. 6b a cooling opening 52 and 54 is provided in the arcuate wall 8 and in the rear end wall 7. The execution of the Fig. 6b is thus a mixed form of training Fig. 2nd and 4th . In contrast to the embodiment of the Fig. 4 However, the cooling opening 54 of the rear end wall 7 does not extend over an entire radial extent of the end wall 7, but rather up to a third of the radial extent of the end wall 7. The cooling fluid is circulated in a circular shape by means of a fan 60 through the cooling opening 52 designed as a cooling fluid inlet Wall 8 let into chamber 2. After the chamber 2 has been effectively flushed, the cooling fluid is then discharged from the chamber 2 through the cooling opening 54 in the form of a cooling fluid outlet in the rear end wall 7. The direction of flow of the cooling fluid is indicated by arrows. In this embodiment, the chamber 2 can thus be flushed particularly well by means of the cooling fluid. In addition, a cooling opening can be provided in the front end wall (not shown).

In der Ausführung der Fig. 6c ist jeweils eine Kühlöffnung 54 und 54' in der hinteren Stirnwand 7 und in der vorderen Stirnwand vorgesehen. Eine Projektion der Kühlöffnung 54' der vorderen Stirnwand auf die hintere Stirnwand 7 ist in der Figur 6c durch gestrichelte Linien angedeutet. In ähnlicher Weise zu der Ausführung der Fig. 6b wird Kühlfluid mittels eines optionalen Gebläses (nicht dargestellt) durch die als Kühlfluideinlass ausgebildete Kühlöffnung 54 in der vorderen Stirnwand in die Kammer 2 eingelassen. Nach einer effektiven Spülung und Kühlung der Kammer 2 wird das Kühlfluid anschließend durch die als Kühlfluidauslass ausgebildete Kühlöffnung 54' in der hinteren Stirnwand 7 aus der Kammer 2 ausgelassen. Hierbei ist die Strömungsrichtung des Kühlfluids durch einen Pfeil angedeutet. Die Kammer 2 kann somit in dieser Ausführung besonders gut mittels des Kühlfluids gespült werden. Selbstverständlich kann die Strömungsrichtung auch umgedreht werden. In diesem Fall bläst ein Gebläse das Kühlfluid durch die Kühlöffnung 54 der hinteren Stirnwand in die Kammer 2 hinein. Das Kühlfluid verlässt die Kammer 2 nach Spülung der Kammer 2 durch die Kühlöffnung 54' der vorderen Stirnwand.In the execution of the Fig. 6c a cooling opening 54 and 54 'is provided in the rear end wall 7 and in the front end wall. A projection of the cooling opening 54 'of the front end wall onto the rear end wall 7 is shown in FIG Figure 6c indicated by dashed lines. Similarly, too the execution of the Fig. 6b cooling fluid is admitted into the chamber 2 by means of an optional blower (not shown) through the cooling opening 54 in the form of a cooling fluid inlet in the front end wall. After effective rinsing and cooling of the chamber 2, the cooling fluid is then discharged from the chamber 2 through the cooling opening 54 ′ in the form of a cooling fluid outlet in the rear end wall 7. The direction of flow of the cooling fluid is indicated by an arrow. In this embodiment, the chamber 2 can thus be flushed particularly well by means of the cooling fluid. Of course, the direction of flow can also be reversed. In this case, a blower blows the cooling fluid into the chamber 2 through the cooling opening 54 of the rear end wall. The cooling fluid leaves the chamber 2 after flushing the chamber 2 through the cooling opening 54 'of the front end wall.

Wie aus den Figuren 1, 2, 4 und 6 hervorgeht, ist die variable Arbeitskammer je nach Schwenklage des Kolbens geschlossen oder geöffnet.Like from the Figures 1 , 2nd , 4th and 6 the variable working chamber is closed or opened depending on the swivel position of the piston.

Die Kolbenmaschine der Fig. 6d unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 10 dadurch, dass eine Kühlöffnung 55 in der Seitenwand 5 vorgesehen ist. Außerdem ist am Kolben 15 eine zweite im Querschnitt kreisbogenförmige Wand 70 befestigt, welche auf einem kleineren Radius als eine maximale radiale Ausdehnung des Kolbens 15 angeordnet ist und in die Kühlöffnung 55 der Seitenwand 5 eingreift. Hierdurch wird eine stetige konvexe Kühlung der zweiten kreisbogenförmigen Wand bewirkt. Die ebenfalls als Durchlass für die zweite kreisbogenförmige Wand 70 ausgebildete Kühlöffnung 55 ist von der Schwenkachse 14 aus gesehen oberhalb der zweiten kreisbogenförmigen Wand 70 vorgesehen. Sie kann selbstverständlich auch unterhalb der zweiten kreisbogenförmigen Wand 70 angeordnet sein. Eine zweite variable Arbeitskammer ist durch die zweite kreisbogenförmige Wand 70, den Kolben 15, die Seitenwand 5, die Vorderwand und die Rückwand 7 definiert und wird durch diese Wände abdichtend abgeschlossen. In der Ausführung der Fig. 6d gibt es somit zwei variable Arbeitskammern, die in jeder Schwenklage des Kolbens 15 geschlossen sind, wodurch z.B. eine zweistufige Verdichtung möglich ist.The piston engine of the Fig. 6d differs from the embodiment of Fig. 10 in that a cooling opening 55 is provided in the side wall 5. In addition, a second wall 70 with a circular arc in cross section is fastened to the piston 15, which is arranged on a smaller radius than a maximum radial extension of the piston 15 and engages in the cooling opening 55 of the side wall 5. This results in a constant convex cooling of the second arcuate wall. The cooling opening 55, which is likewise designed as a passage for the second circular wall 70, is provided above the second circular wall 70 as seen from the pivot axis 14. It can of course also be arranged below the second circular wall 70. A second variable working chamber is defined by the second arcuate wall 70, the piston 15, the side wall 5, the front wall and the rear wall 7 and is sealed off by these walls. In the execution of the Fig. 6d there are therefore two variable working chambers, which are closed in each pivoting position of the piston 15, which, for example, enables two-stage compression.

Die Figuren 1-6d unterscheiden sich des Weiteren von der Figur 10 dadurch, dass eine Größe der Kühlöffnungen 51, 51', 52, 53, 54 und 55 jeweils mittels eines in einer entsprechenden Gehäusewand angeordneten Schiebers 61, 61', 62, 63, 64 und 65 variabel steuerbar oder einstellbar ist. Der Schieber 61, 61', 62, 63, 64 und 65 vermag die Kammer 2 bündig abzuschließen und ist jeweils mit einer nicht dargestellten elektronischen Steuervorrichtung verbunden, welche weiterhin mit im Kolben 15 angeordneten, nicht-dargestellten Drucksensor und Temperatursensor verbunden ist. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgestaltet, den Schieber 61, 61', 62, 63, 64 und 65 anzusteuern, um die Größe der Kühlöffnung 51, 51', 52, 53, 54 und 55 während des Betriebs der Kolbenmaschine zu regulieren oder je nach Bedarf zu vergrößern oder zu verkleinern. Ab dem Erreichen eines Schwellenwerts einer Temperatur und/oder eines Drucks in der Kammer 2 kann die Kühlöffnung 51, 51', 52, 53, 54 und 55 zur Kühlung des Kolbens 15 und/oder der Kammer 2 geöffnet oder geschlossen oder deren Größe kann vergrößert oder verkleinert werden. Wenn die am Kolben 15 gemessene Temperatur z.B. weniger oder mehr als ein bestimmter Schwellenwert beträgt, kann die Kühlöffnung 51, 51', 52, 53, 54 und 55 geschlossen oder geöffnet werden, um ein Fördervolumen der Kolbenmaschine zu erhöhen. Somit können während des Betriebs der Kolbenmaschine Fördervolumen, Kühlfluiddurchsatz, Druck und Temperatur beeinflusst werden, um die Effizienz der Kolbenmaschine zu erhöhen. Der Schieber 61, 61', 62, 63, 64 und 65 kann alternativ auch mittels einer mechanischen Steuervorrichtung betätigt werden, beispielsweise einer Nockenwelle, um die Kühlöffnung 51, 51', 52, 53, 54, 55 mehr oder weniger weit zu schließen oder zu öffnen. Statt des Schiebers 61, 61', 62, 63, 64 und 65 kann z.B. auch eine Drosselklappe oder eine andere Regeleinrichtung vorgesehen sein.The Figures 1-6d also differ from the Figure 10 in that a size of the cooling openings 51, 51 ', 52, 53, 54 and 55 each by means of a slide 61, 61' arranged in a corresponding housing wall, 62, 63, 64 and 65 is variably controllable or adjustable. The slide 61, 61 ', 62, 63, 64 and 65 is able to close the chamber 2 flush and is in each case connected to an electronic control device, not shown, which is further connected to a pressure sensor and temperature sensor, not shown, arranged in the piston 15. The control device is configured to control the slide 61, 61 ', 62, 63, 64 and 65 in order to regulate the size of the cooling opening 51, 51', 52, 53, 54 and 55 during the operation of the piston engine or as required enlarge or reduce. From reaching a threshold value of a temperature and / or a pressure in the chamber 2, the cooling opening 51, 51 ', 52, 53, 54 and 55 for cooling the piston 15 and / or the chamber 2 can be opened or closed or their size can be increased or be reduced. If the temperature measured on the piston 15 is, for example, less or more than a certain threshold value, the cooling opening 51, 51 ', 52, 53, 54 and 55 can be closed or opened in order to increase a delivery volume of the piston machine. Thus, during the operation of the piston machine, delivery volume, cooling fluid throughput, pressure and temperature can be influenced in order to increase the efficiency of the piston machine. The slide 61, 61 ', 62, 63, 64 and 65 can alternatively also be actuated by means of a mechanical control device, for example a camshaft, in order to close the cooling opening 51, 51', 52, 53, 54, 55 more or less to open. Instead of the slide 61, 61 ', 62, 63, 64 and 65, for example, a throttle valve or another control device can also be provided.

Anders als bei der Kolbenmaschine der Figur 10 sind in den Ausführungsformen der Figuren 1, 3, 5, 6a und 6d Kühlrippen 31 auf einer der Arbeitsfläche 30 gegenüberliegenden Seite 32 des Kolbens 15 zur Erhöhung der Kühlung vorgesehen. Weiterhin ist zur Verbesserung der Kühlwirkung jeweils in den Ausführungsbeispielen der Figuren 1-6 ein optionales Gebläse 60 oder eine Kühlvorrichtung vorgesehen (in den Figuren 3, 4, 6c, 7, 8 und 9 jeweils nicht dargestellt), welches je nach Bedarf Luft oder ein anderes Kühlfluid in die Kühlöffnung 51, 52, 53, 54 und 55 hineinbläst. Auch das Gebläse 60 ist mit der genannten Steuervorrichtung verbunden. Das Gebläse 60 wird insbesondere dann durch die Steuervorrichtung angesteuert, wenn der Schieber 61, 62, 63, 64 und 65 die jeweilige Öffnung 51, 52, 53, 54 und 55 öffnet oder schließt. Falls keine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, kann das Kühlfluid durch die Bewegung des Kolbens durch die Kühlöffnung51, 52, 53, 54 und 55 angesaugt werden. Um den Kühlluftdurchsatz weiter zu erhöhen, kann an der in den Figuren gezeigten Kühllufteinlassöffnung ein Venturirohr vorgesehen sein. Zur Steigerung der Kühlwirkung können auf der Außenseite des Gehäuses Kühlrippen vorgesehen sein.Unlike the piston engine of the Figure 10 are in the embodiments of Figures 1 , 3rd , 5 , 6a and 6d Cooling fins 31 are provided on a side 32 of piston 15 opposite working surface 30 to increase cooling. Furthermore, in order to improve the cooling effect in each of the exemplary embodiments Figures 1-6 an optional blower 60 or cooling device is provided (in Figs Figures 3 , 4th , 6c , 7 , 8th and 9 not shown), which blows air or another cooling fluid into the cooling opening 51, 52, 53, 54 and 55 as required. The blower 60 is also connected to the control device mentioned. The blower 60 is controlled by the control device in particular when the slide 61, 62, 63, 64 and 65 opens or closes the respective opening 51, 52, 53, 54 and 55. If no cooling device is provided, the cooling fluid can move of the piston are sucked through the cooling opening 51, 52, 53, 54 and 55. In order to further increase the cooling air throughput, a venturi tube can be provided at the cooling air inlet opening shown in the figures. To increase the cooling effect, cooling fins can be provided on the outside of the housing.

Nachfolgend wird auf die Fign. 11A, 11B und 12 Bezug genommen. In den Fign. 11A, 11B und 12 sind Ansichten von Querschnitten einer Kolbenmaschine gemäß dem Stand der Technik der DE 10 2010 036 977 B3 gezeigt, die ebenfalls zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gemacht werden.Below is the Fig. 11A, 11B and 12 Referred. In the Fig. 11A, 11B and 12 are views of cross sections of a piston engine according to the prior art of DE 10 2010 036 977 B3 shown, which are also made part of the present application.

Gemäß den Fign. 11A, 11B und 12 sind Kolben 101 und 102 mit einem im Gehäuse 103 um eine Drehachse 104 über ein Lager 105 drehbar gelagerten Drehzylinder 106 verbunden und weisen an einer Stirnseite jeweils eine Führungsnut 107 auf, in die ein Kurbelwellenzapfen 108 einer mit einer Antriebswelle 109 verbundenen Kurbelwelle 110 eingreift. Die Führungsnut 107 fungiert als Pleuelschlaufe oder Kolbenschlaufe, die somit integraler Bestandteil der Kolben 101 und 102 ist. Die beiden mit dem jeweiligen Kolben 101 und 102 in Wirkverbindung stehenden Kurbelwellen 110 sind, wie die Fig. 12 zeigt, über ein Zahnradgetriebe 126 miteinander verbunden und synchronisiert, so dass die Kolben 101, 102 synchron und in jeweils parallel entgegengesetzter Richtung angetrieben und in den in Form eines Zylindersektors (Tortenstück) ausgebildeten Gehäuseteilen 103a und 103b bewegt werden können.According to the Fig. 11A, 11B and 12 Pistons 101 and 102 are connected to a rotary cylinder 106 which is rotatably mounted in the housing 103 about an axis of rotation 104 via a bearing 105 and each have a guide groove 107 on one end face, into which a crankshaft journal 108 of a crankshaft 110 connected to a drive shaft 109 engages. The guide groove 107 functions as a connecting rod loop or piston loop, which is thus an integral part of the pistons 101 and 102. The two crankshafts 110 that are operatively connected to the respective pistons 101 and 102 are like the ones Fig. 12 shows, connected to one another and synchronized via a gear transmission 126, so that the pistons 101, 102 can be driven synchronously and in parallel in opposite directions and moved in the housing parts 103a and 103b in the form of a cylinder sector (pie piece).

Das einstückig ausgebildete Gehäuse 103 umfasst - angedeutet durch eine gestrichelte Linie X - zwei, jedoch um 180° gedrehte, aneinandergefügte Gehäuseteile 103a, 103b mit jeweils im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt, in denen einmal an der oberen Gehäusewand 111 und einmal an der unteren Gehäusewand 112 die Drehzylinder 106 der Kolben 101 und 102 gelagert sind. Eine von dem Gehäuse umschlossene Kammer A1 und A2 hat somit die Form von zwei gleich großen entgegengesetzt nebeneinander liegenden Kreissektoren. Das Gehäuse 103 umfasst weiterhin eine Gehäuserückwand 114 und einen Gehäusedeckel 113 sowie eine erste Seitenwand 115 und eine zweite Seitenwand 116. Die beiden in jeder Position parallel zueinander ausgerichteten Doppelkolben 101, 102 liegen in einer Ausgangsstellung, wie in der Fig. 11A gezeigt, an der jeweiligen Seitenwand 115, 116 und stoßen in der Entstellung an der Trennlinie X nahezu mit einem definierten Spalt aneinander. In den beiden Seitenwänden 115 und 116 und in der Gehäuserückwand 114 in Höhe der Trennlinie X sind Einlassventile 18a, 18b und 18c sowie Auslassventile 19a, 19b und 19c angeordnet. Durch eine synchrone, aber entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung der beiden Kurbelwellenzapfen 108 gemäß Pfeil 17a, 17b werden die beiden Kolben 101 und 102 bis nahe an die Trennlinie X aufeinander zu bewegt und bis nahe an die Seitenwände 115 und 116 voneinander weg bewegt. Es kann auch nur eine Kurbelwelle zum Einsatz kommen, wobei die Kolben 101 und 102 z.B. über ein Zahnrad synchronisiert werden. Die so ausgebildete Kolbenmaschine gemäß der Fig. 11 kann z.B. als Verdichter, Pumpe oder als Motor betrieben werden.The housing 103 formed in one piece - indicated by a dashed line X - comprises two housing parts 103a, 103b, but rotated by 180 °, each with an essentially circular sector cross-section, in which the one on the upper housing wall 111 and one on the lower housing wall 112 Rotary cylinders 106 of pistons 101 and 102 are mounted. A chamber A1 and A2 enclosed by the housing thus has the shape of two equal circular sectors lying opposite one another. The housing 103 further comprises a housing rear wall 114 and a housing cover 113 as well as a first side wall 115 and a second side wall 116. The two double pistons 101, 102, which are aligned parallel to each other in each position, are in a starting position, as in FIG Figure 11A shown on the respective side wall 115, 116 and in the disfigurement at the dividing line X almost meet with a defined gap. In the two side walls 115 and 116 and in the rear wall 114 at the level of the dividing line X, inlet valves 18a, 18b and 18c and outlet valves 19a, 19b and 19c are arranged. The two pistons 101 and 102 are moved towards one another close to the dividing line X and moved away from one another up to the side walls 115 and 116 by a synchronous but oppositely directed rotational movement of the two crankshaft pins 108 according to arrows 17a, 17b. It is also possible to use only one crankshaft, the pistons 101 and 102 being synchronized, for example, via a gearwheel. The piston machine designed in accordance with the Fig. 11 can be operated, for example, as a compressor, pump or as a motor.

Beispielsweise bei der Funktion als Pumpe wird ein in der inneren großen Arbeitskammer A3 zwischen den beiden Doppelkolbenplatten 101 und 102 befindliches, zuvor über das Einlassventil 18c angesaugtes Fördermedium während der Schwenkbewegung der Doppelkolbenplatten 101 und 102 in Richtung der Trennlinie X gemäß wieder aus der Arbeitskammer A3 ausgestoßen. Während dieser Schwenkbewegung (Ausstoßen) wird gleichzeitig über die Einlassventile 18a und 18b ein Fördermedium in die beiden äußeren (kleinen), sich jeweils zwischen den Doppelkolbenplatten 101 und 102 und den Seitenwänden 115 und 116 bildenden Arbeitskammern A1 und A2 gesaugt. Bei der anschließenden Bewegung der beiden Doppelkolbenplatten 101 und 102 in Richtung der Seitenwände 115 und 116 wird das zuvor in den Arbeitskammern A1, A2 angesaugte Fördermedium durch die Auslassventile 19a , 19b ausgestoßen und gleichzeitig wird Fördermedium über das Einlassventil 18c in die große Arbeitskammer A3 gesaugt. Auf diese Weise ist mit zwei zusammenwirkenden Doppelkolbenplatten 101 und 102 und drei Arbeitskammern A1, A2 und A3 in ein und demselben Gehäuse 103 ein effektiver Förderbetrieb gewährleistet. Das Maximalvolumen der beiden kleinen äußeren Arbeitskammern A1 und A2 entspricht dem Maximalvolumen der großen, inneren Arbeitskammer A3. Mit gleichermaßen hoher Effektivität kann die oben beschriebene Kolbenmaschine auch als Verdichter oder als Expansionsmotor oder als Kombination von diesen betrieben werden. Beispielsweise kann die mittlere - große - Arbeitskammer A3 als Expansionsmotor arbeiten, während die beiden äußeren - kleinen - Arbeitskammern A1 und A2 als Verdichter oder als Pumpe arbeiten und von dem Expansionsmotor angetrieben werden. Beim Einsatz der beschriebenen Kolbenpumpe als Verdichter könnten die innere Arbeitskammer A3 und eine äußere (linke) Arbeitskammer A1 als erste Verdichterstufe und die andere äußere Arbeitskammer A2 als zweite Verdichterstufe betrieben werden. Somit können die Arbeitskammern A1, A2 und A3 jeweils unterschiedliche Funktionen als Verdichter, Pumpe oder Motor erfüllen.For example, when functioning as a pump, a conveying medium located in the inner large working chamber A3 between the two double piston plates 101 and 102 and previously sucked in via the inlet valve 18c is expelled again from the working chamber A3 during the pivoting movement of the double piston plates 101 and 102 in the direction of the separating line X. . During this pivoting movement (ejection), a conveying medium is simultaneously sucked into the two outer (small) working chambers A1 and A2, which are formed between the double piston plates 101 and 102 and the side walls 115 and 116, via the inlet valves 18a and 18b. During the subsequent movement of the two double piston plates 101 and 102 in the direction of the side walls 115 and 116, the delivery medium previously sucked into the working chambers A1, A2 is expelled through the outlet valves 19a, 19b and at the same time delivery medium is sucked into the large working chamber A3 via the inlet valve 18c. In this way, an effective conveying operation is ensured with two cooperating double piston plates 101 and 102 and three working chambers A1, A2 and A3 in one and the same housing 103. The maximum volume of the two small outer working chambers A1 and A2 corresponds to the maximum volume of the large, inner working chamber A3. With equally high effectiveness, the piston machine described above can also be operated as a compressor or as an expansion motor or a combination of these. For example, the middle - large - working chamber A3 can work as an expansion motor, while the two outer - small - working chambers A1 and A2 can work as a compressor or as a pump and are driven by the expansion motor. At the Using the piston pump described as a compressor, the inner working chamber A3 and an outer (left) working chamber A1 could be operated as the first compressor stage and the other outer working chamber A2 as the second compressor stage. Thus, the working chambers A1, A2 and A3 can each perform different functions as a compressor, pump or motor.

Die Ausführungsform der Fig. 7A-7C unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 11 dadurch, dass Kühlöffnungen 151 in den Seitenwänden 15 und 16 vorgesehen sind, wobei die Kühlöffnungen 151 in den Seitenwänden 115 und 116 sich über eine gesamte radiale und axiale Ausdehnung der Seitenwände 115 und 116 erstrecken. Durch die Kühlöffnungen 151 können die Kolben 101 und 102 jeweils an einer der Arbeitsfläche des Kolbens gegenüberliegenden Seite des Kolbens mittels eines Kühlfluids zumindest konvektiv gekühlt werden. Die Ausführungsformen der Fign. 7a bis 7c ähneln im Übrigen der Ausführungsform der Fig. 5. Statt zwei Kühlöffnungen 151, wie in den Fign. 7a-c zu erkennen ist, kann auch in lediglich einer der Seitenwände 115 und 116 eine Kühlöffnung 151 vorgesehen sein. In dem Fall wird nur ein Kolben 101, 102 gekühlt.The embodiment of the 7A-7C differs from the embodiment of Fig. 11 in that cooling openings 151 are provided in the side walls 15 and 16, the cooling openings 151 in the side walls 115 and 116 extending over an entire radial and axial extent of the side walls 115 and 116. The cooling openings 151 allow the pistons 101 and 102 to be at least convectively cooled on each side of the piston opposite the working surface of the piston by means of a cooling fluid. The embodiments of the Fig. 7a to 7c are otherwise similar to the embodiment of FIG Fig. 5 . Instead of two cooling openings 151, as in the Fig. 7a-c can be seen, a cooling opening 151 can also be provided in only one of the side walls 115 and 116. In this case, only one piston 101, 102 is cooled.

Die Ausführungsform der Fig. 8A-8C unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 11 dadurch, dass zwei Kühlöffnungen 152 in der kreisbogenförmigen Wand vorgesehen sind. Wie in der Fig. 11 umfasst die Ausführungsform der Fig. 8 auch drei Arbeitskammern A1, A2 und A3. Eine besonders gute Kühlwirkung kann bei der Arbeitskammer A3 erzielt werden, da die Kühlöffnungen 152 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ein Kühlfluid, beispielsweise Luft, kann somit z.B. von der einen bis zur anderen Seite herein- und herausströmen, was in der Figur 8 mittels Pfeilen 130 und 131 angedeutet ist. Durch die Kühlöffnungen 152 können die Arbeitskammern A1, A2 und A3 sowie die Kolben 101 und 102 somit zumindest konvektiv mittels eines Kühlfluids gekühlt werden. Die Kühlöffnung 152 ist hierbei genauso groß ausgebildet wie eine Oberkante 140 der Kolben 101 und 102. Die Kühlöffnung 152 kann aber auch kleiner oder größer als die Oberkante 140 der Kolben 101 und 102 sein. Wie in der Fig. 8b zu erkennen ist, gibt es somit eine Schwenklage, in der sämtliche Arbeitskammern A1, A2 und A3 geschlossen sind. In der Schwenklage der Fig. 8c sind Arbeitskammern A1 und A2 geöffnet, während in der Schwenklage der Fig. 8a die Arbeitskammer A3 weitgehend geöffnet ist. Die Anordnung der Kühlöffnungen 152 in der Fig. 8 ähnelt im Übrigen der Ausführung der Fig. 2. Alternativ kann auch hier lediglich eine Kühlöffnung 152 statt zweier Kühlöffnungen 152 vorgesehen sein.The embodiment of the 8A-8C differs from the embodiment of Fig. 11 in that two cooling openings 152 are provided in the arcuate wall. Like in the Fig. 11 includes the embodiment of FIG Fig. 8 also three working chambers A1, A2 and A3. A particularly good cooling effect can be achieved in the working chamber A3, since the cooling openings 152 are arranged opposite one another. A cooling fluid, for example air, can thus flow in and out from one side to the other, which is in the Figure 8 is indicated by arrows 130 and 131. The working chambers A1, A2 and A3 and the pistons 101 and 102 can thus be cooled at least convectively by means of a cooling fluid through the cooling openings 152. The cooling opening 152 is of the same size as an upper edge 140 of the pistons 101 and 102. However, the cooling opening 152 can also be smaller or larger than the upper edge 140 of the pistons 101 and 102. Like in the Fig. 8b It can be seen that there is a swivel position in which all working chambers A1, A2 and A3 are closed. In the swivel position of the Fig. 8c Working chambers A1 and A2 are open, while in the swivel position of the Fig. 8a the working chamber A3 is largely open. The arrangement of the cooling openings 152 in the Fig. 8 is similar to the execution of the Fig. 2 . Alternatively, only one cooling opening 152 can be provided here instead of two cooling openings 152.

In den Fig. 9a und 9b sind bezüglich Kühlöffnungen 151 und 152 Mischformen der Fign. 7 und 8 gezeigt, in Analogie zu der Ausführungsform der Fig. 6a. In der Fig. 9a ist die im Querschnitt kreisbogenförmige Wand durch zwei Teile 111' und 111" bzw. 112' und 112" gebildet, welche radial auf unterschiedlichen Positionen liegen. Es gibt einen radialen Spalt 140 zwischen der Oberkante 140 des Kolbens und der kreisbogenförmigen Gehäusewand 111' und 112'. Der radiale Spalt 140 erstreckt sich in Schwenkrichtung über einen Mittelpunktswinkel ε und in axialer Richtung von dem Gehäusedeckel 113 bis zur Gehäuserückwand 114. Die Abmessungen des Spalts 140 können je nach Ausführungsform radialer Richtung, in axialer Richtung oder in Schwenkrichtung variiert werden. In der Fig. 9b ist die kreisbogenförmige Wand 111" und 112" lediglich so groß wie die Oberkante 140 des Kolbens 101 und 102. Alternativ können auch die Abmessungen der kreisbogenförmigen Wand 111" und 112" kleiner oder größer sein. Im Vergleich zu der Ausführungsform der Fig. 8 gibt es in den Fig. 9a und 9b lediglich eine Arbeitskammer A3. In den Ausführungsformen der Fign. 9a und 9b kann der Kolben 101 und 102 von mehreren Seiten konvektiv gekühlt werden. Ein Verlust an Kammervolumen wird also in den Fign. 9a und 9b durch eine erhöhte Kühlwirkung kompensiert.In the 9a and 9b are mixed forms of cooling openings 151 and 152 Fig. 7 and 8th shown in analogy to the embodiment of the Fig. 6a . In the Fig. 9a the wall, which is circular in cross section, is formed by two parts 111 'and 111 "or 112' and 112", which are located radially at different positions. There is a radial gap 140 between the top edge 140 of the piston and the arcuate housing wall 111 'and 112'. The radial gap 140 extends in the pivoting direction over a central angle ε and in the axial direction from the housing cover 113 to the rear wall 114 of the housing. The dimensions of the gap 140 can be varied in the radial direction, in the axial direction or in the pivoting direction, depending on the embodiment. In the Fig. 9b the arcuate wall 111 "and 112" is only as large as the upper edge 140 of the piston 101 and 102. Alternatively, the dimensions of the arcuate wall 111 "and 112" can be smaller or larger. Compared to the embodiment of the Fig. 8 there are in the 9a and 9b only a working chamber A3. In the embodiments of the Fig. 9a and 9b the pistons 101 and 102 can be convectively cooled from several sides. A loss of chamber volume is therefore in the Fig. 9a and 9b compensated by an increased cooling effect.

Die Figuren 7-9 unterscheiden sich des Weiteren von der Figur 11 dadurch, dass eine Größe der Kühlöffnungen 151 und 152 jeweils mittels eines in einer entsprechenden Gehäusewand angeordneten, nicht dargestellten Schiebers variabel steuerbar oder einstellbar ist. Der Schieber vermag die Kammer bündig abzuschließen und ist jeweils mit einer nicht dargestellten elektronischen Steuervorrichtung verbunden, welche weiterhin mit im Kolben 101 und 102 angeordneten, nicht-dargestellten Drucksensor und Temperatursensor verbunden ist. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgestaltet, den Schieber anzusteuern, um die Größe der Kühlöffnung während des Betriebs der Kolbenmaschine zu regulieren oder zu ändern. Ab dem Erreichen eines Schwellenwerts einer Temperatur und/oder eines Drucks in der Kammer kann die Kühlöffnung 151 und 152 zur Kühlung des Kolbens 101 und 102 und/oder der Kammer mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen werden. Wenn die am Kolben 101 und 102 gemessene Temperatur z.B. weniger oder mehr als ein bestimmter Schwellenwert beträgt, kann die Kühlöffnung 151 und 152 geschlossen oder geöffnet werden, um ein Fördervolumen der Kolbenmaschine zu erhöhen. Somit können während des Betriebs der Kolbenmaschine Fördervolumen, Kühlfluiddurchsatz, Druck und Temperatur beeinflusst werden, um die Effizienz der Kolbenmaschine zu erhöhen. Der Schieber kann alternativ auch mittels einer mechanischen Steuervorrichtung betätigt werden, beispielsweise einer Nockenwelle, um die Kühlöffnung 151 und 152 mehr oder weniger weit zu schließen oder zu öffnen. Statt des Schiebers kann z.B. auch eine Drosselklappe oder eine andere Regeleinrichtung vorgesehen sein.The Figures 7-9 also differ from the Figure 11 in that the size of the cooling openings 151 and 152 can be variably controlled or set by means of a slide, not shown, arranged in a corresponding housing wall. The slide is able to close the chamber flush and is each connected to an electronic control device, not shown, which is further connected to a pressure sensor and temperature sensor, not shown, arranged in the pistons 101 and 102. The control device is designed to control the slide in order to regulate or change the size of the cooling opening during the operation of the piston engine. From reaching a threshold value of a temperature and / or a pressure in the chamber, the cooling opening 151 and 152 can be used to cool the piston 101 and 102 and / or the chamber be opened or closed more or less. If the temperature measured on the pistons 101 and 102 is, for example, less or more than a certain threshold value, the cooling opening 151 and 152 can be closed or opened in order to increase a delivery volume of the piston machine. Thus, during the operation of the piston machine, delivery volume, cooling fluid throughput, pressure and temperature can be influenced in order to increase the efficiency of the piston machine. Alternatively, the slide can also be actuated by means of a mechanical control device, for example a camshaft, in order to close or open the cooling opening 151 and 152 to a greater or lesser extent. Instead of the slide, a throttle valve or another control device can also be provided, for example.

Weiterhin ist zur Verbesserung der Kühlwirkung jeweils in den Ausführungsbeispielen der Figuren 7-9 ein optionales Gebläse oder eine Kühlvorrichtung vorgesehen (in den Figuren 7, 8 und 9 jeweils nicht dargestellt), welches je nach Bedarf Luft oder ein anderes Kühlfluid in die Kühlöffnung 151 und 152 hineinbläst. Auch das Gebläse ist mit der genannten Steuervorrichtung verbunden. Das Gebläse wird insbesondere dann durch die Steuervorrichtung angesteuert, wenn der Schieber die jeweilige Öffnung 151 und 152 öffnet oder schließt. Falls keine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, kann das Kühlfluid durch die Bewegung des Kolbens durch die Kühlöffnung 151 und 152 angesaugt werden. Um den Kühlluftdurchsatz weiter zu erhöhen, kann an der in den Figuren gezeigten Kühllufteinlassöffnung ein Venturirohr vorgesehen sein. Zur Steigerung der Kühlwirkung können auf der Außenseite des Gehäuses Kühlrippen vorgesehen sein.Furthermore, in order to improve the cooling effect in each of the exemplary embodiments Figures 7-9 an optional fan or cooling device is provided (in the Figures 7 , 8th and 9 not shown in each case), which blows air or another cooling fluid into the cooling opening 151 and 152 as required. The blower is also connected to the control device mentioned. The blower is controlled in particular by the control device when the slide opens or closes the respective openings 151 and 152. If no cooling device is provided, the cooling fluid can be drawn in through the cooling opening 151 and 152 by the movement of the piston. In order to further increase the cooling air throughput, a venturi tube can be provided at the cooling air inlet opening shown in the figures. To increase the cooling effect, cooling fins can be provided on the outside of the housing.

Die Ausführungsformen der Figuren 7A bis 9B können durch weitere nebeneinander, jedoch um 180° gedreht zueinander angeordnete Gehäuseteile mit Doppelkolbenplatten beliebig erweitert werden.The embodiments of the Figures 7A to 9B can be expanded as required by further housing parts with double piston plates arranged side by side, but rotated by 180 ° to each other.

Der Antrieb oder Abtrieb der Kolbenmaschine ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen der Fign. 1 bis 9B beschränkt. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Kurbelzapfen der Kurbelwelle in ein Pleuelauge einer gelenkig mit dem Kolben verbundenen Pleuelstange eingreift.The drive or output of the piston machine is not based on the illustrated embodiments of the Fig. 1 to 9B limited. It can be provided, for example, that the crank pin of the crankshaft engages in a connecting rod eye of a connecting rod that is articulated to the piston.

Die in den Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert und einzeln beansprucht werden.The features of the various disclosed in the exemplary embodiments Embodiments can be combined with one another and claimed individually.

Die vorliegende Offenbarung schließt unter anderem die folgende Aspekte ein:
1. Kolbenmaschine, umfassend

ein Gehäuse (1, 103) mit einer Kammer, die einen im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist,
einen als Schwenkelement ausgebildeten schwenkbaren und in dem Gehäuse (1, 103) angeordneten Kolben (15, 101, 102) mit einer ersten Arbeitsfläche (29, 30),
wobei das Gehäuse (1, 103) und der Kolben (15, 101, 102) mindestens eine erste variable Arbeitskammer (2, A1, A2, A3) definieren,
einen mit dem Kolben (15, 101, 102) verbundenen Antrieb oder Abtrieb,
einen in der Arbeitskammer (2, A1, A2, A3) angeordneten Auslass (23, 25, 19a, 19b, 19c) zum Auslassen eines Arbeitsfluids,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (1, 103) in mindestens einer Gehäusewand (5, 6, 7, 8, 111, 112, 114, 115, 116, 117) eine Kühlöffnung (51, 51', 52, 53, 54, 54', 55, 151, 152, 160) zur Kammer aufweist zumindest zur konvektiven Kühlung einer der ersten Arbeitsfläche (29, 30) gegenüberliegenden Seite (32) des Kolbens (15, 101, 102) mittels eines Kühlfluids.

2. Kolbenmaschine nach Aspekt 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer durch eine im Querschnitt kreisbogenförmige Wand (8, 111, 112) begrenzt ist, und die Kühlöffnung (52, 152) in der kreisbogenförmigen Wand (8, 111, 112) vorgesehen ist.
3. Kolbenmaschine nach Aspekt 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (52, 152) in der kreisbogenförmigen Wand (8, 111, 112) durch einen Mittelpunktswinkel (β) definiert ist, welcher höchstens so groß ist wie ein Schwenkwinkel (α) des Kolbens (15, 101, 102).
4. Kolbenmaschine nach einem der Aspekte 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisbogenförmige Wand (8, 111, 112) einen zweiten Mittelpunktswinkel (γ) definiert, wobei eine der kreisbogenförmigen Wand (8, 111, 112) zugewandte Kolbenseite (28, 140) im Querschnitt kreisbogenförmig ist und einen dritten Mittelpunktswinkel (δ) definiert, wobei der zweite Mittelpunktswinkel (γ) genau so groß ist wie der dritte Mittelpunktswinkel (δ) oder kleiner oder größer ist als der dritte Mittelpunktswinkel (δ).
5. Kolbenmaschine nach einem der Aspekte 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (52, 152) in der kreisbogenförmigen Wand (8, 111, 112) sich über eine gesamte axiale Ausdehnung der kreisbogenförmigen wand (8, 111, 112) erstreckt.
6. Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkbewegung des Kolbens (15, 101, 102) eine Schwenkebene definiert, und die Kammer durch eine Vorderwand (113) und eine Rückwand (7, 114) begrenzt ist, wobei die Vorderwand (113) und die Rückwand (7, 114) parallel zur Schwenkebene sind, und die Kühlöffnung (54, 54') in der Vorderwand (113) und/oder in der Rückwand (7, 114) vorgesehen ist.
7. Kolbenmaschine nach Aspekt 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (54, 54') in der Rückwand (7, 114) und/oder Vorderwand (113) Wand sich über eine gesamte radiale Ausdehnung der Rückwand (7, 114) und/oder Vorderwand (113) erstreckt.
8. Kolbenmaschine nach einem der Aspekte 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15, 101, 102) auf einer der ersten Arbeitsfläche (29, 30) gegenüberliegenden Seite eine zweite Arbeitsfläche (30, 29) aufweist, und der Kolben (15, 101, 102) und das Gehäuse (1, 103) eine zweite variable Arbeitskammer (A1, A2) mit einem darin angeordneten zweiten Auslassventil (25, 19a, 19b) definieren, wobei die Kühlöffnung (52, 54, 152) die erste Arbeitskammer (2, A3) von der zweiten Arbeitskammer (A1, A2) trennt.
9. Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer (2, A1, A2, A3) je nach Schwenklage des Kolbens (15, 101, 102) geöffnet oder geschlossen ist.
10. Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer durch eine der ersten Arbeitsfläche abgewandte Seitenwand (5, 6, 115, 116) begrenzt ist, wobei die Kühlöffnung (51', 55, 151) in der Seitenwand (5, 6, 115, 116) vorgesehen ist.
11. Kolbenmaschine nach Aspekt 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlöffnung (51', 55, 151) in der Seitenwand (6, 115, 116) sich über eine gesamte radiale und/oder axiale Ausdehnung der Seitenwand (6, 115, 116) erstreckt.
12. Kolbenmaschine nach einem der Aspekte 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisbogenförmige Wand (8, 111, 112) und/oder die Vorderwand (113) und/oder die Rückwand (7, 114) und/oder die Seitenwand (5, 6, 115, 116) durch die Kühlöffnung (51', 52, 54, 152) zweigeteilt ist.
13. Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kolben (15) eine zweite im Querschnitt kreisbogenförmige Wand (70) befestigt ist, die auf einem kleineren Radius als eine maximale radiale Ausdehnung des Kolbens (15) angeordnet ist und zumindest in einer Schwenklage des Kolbens (15) in einen Durchlass (55) einer Seitenwand (5) eingreift, wobei eine zweite variable Arbeitskammer zumindest durch die zweite bogenförmige Wand (70), den Kolben (15) und die Seitenwand (5) definiert ist.
14. Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15, 101, 102) Kühlrippen (31) aufweist und/oder als Hohlkörper ausgebildet ist.
15. Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlvorrichtung (60), vorzugsweise ein Gebläse oder eine Pumpe, vorgesehen ist zur Förderung des Kühlfluids durch die Öffnung (51, 51', 52, 53, 54, 54', 55, 151, 152, 160) des Gehäuses (1, 103) und in die Kammer.
16. Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass eine Größe der Kühlöffnung (51, 51', 52, 53, 54, 54', 55, 151, 152, 160) variabel steuerbar oder einstellbar ist, vorzugsweise mittels eines in einer Gehäusewand (5, 6, 7, 8, 111, 112, 114, 115, 116, 117) angeordneten Regelorgans oder Schiebers (61, 61', 62, 63, 64, 65) oder Drosselklappe.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

55

Kühlöffnung

2

Arbeitskammer

60

Gebläse

3 Lagergehäuse 61

Schieber

4 Kurbelgehäuse 61'

Schieber

5

Linke Seitenwand

62

Schieber

6

Rechte Seitenwand

63

Schieber

7 Stirnwand 64

Schieber

8

Kreisbogenförmige Wand

65

Schieber

9

Drehzylinder

70

kreisbogenförmige Wand

10

Lagerschalen

101

Kolben

11

Kurbelradius

102

Kolben

12

Öfsumpf

103

Gehäuse

13

Dichtleisten

103a Gehäuseteil

14

Schwenkachse

103b Gehäuseteil

15

Kolben

104

Drehachse

16

Pleuelstange

105

Lager

17

Führungsnut

106

Drehzylinder

18

Kurbelzapfen

107

Führungsnut

19

Kurbelwelle

108

Kurbelwellenzapfen

22

Linkes Einlassventil

109

Antriebswelle

23 Linkes Auslassventil 110

Kurbelwelle

24

Rechtes Einlassventil

111 Gehäusewand

25 Rechtes Auslassventil 111'

kreisbogenförmige Wand

28

Oberkante Kolben

111"

kreisbogenförmige Wand

29

Arbeitsfläche

112

Gehäusewand

30 Arbeitsfläche 112'

kreisbogenförmige Wand

31

Kühlrippen

112"

kreisbogenförmige Wand

32

Kolbenseite

113

Gehäusedeckel

51 Kühlöffnung 114 Gehäuserückwand 51'

Kühlöffnung

115

erste Seitenwand

52 Kühlöffnung 116

zweite Seitenwand

53 Kühlöffnung

17a

Bewegung Kurbelzapfen

54 Kühlöffnung 17b Bewegung Kurbelzapfen 54'

Kühlöffnung

18a

Einlassventil

18b Einlassventil

160 Spalt 18c Einlassventil α Schwenkwinkel des Kolbens 19a Auslassventil β Mittelpunktswinkel 19b

Auslassventil

γ Mittelpunktswinkel

19c

Auslassventil

δ Mittelpunktswinkel

130 Strömungsrichtung ε Mittelpunktswinkel 131

Strömungsrichtung

A1 Arbeitskammer

140 Oberkante Kolben

A2 Arbeitskammer

151

Kühlöffnung

A3 Arbeitskammer

152 Kühlöffnung

The present disclosure includes the following aspects, among others:
1. Piston engine, comprising

a housing (1, 103) with a chamber which has an essentially circular sector-shaped cross section,
a pivotable piston (15, 101, 102) designed as a pivoting element and arranged in the housing (1, 103) with a first working surface (29, 30),
the housing (1, 103) and the piston (15, 101, 102) defining at least one first variable working chamber (2, A1, A2, A3),
an input or output connected to the piston (15, 101, 102),
an outlet (23, 25, 19a, 19b, 19c) arranged in the working chamber (2, A1, A2, A3) for discharging a working fluid,
characterized,
that the housing (1, 103) in at least one housing wall (5, 6, 7, 8, 111, 112, 114, 115, 116, 117) has a cooling opening (51, 51 ', 52, 53, 54, 54', 55, 151, 152, 160) to the chamber has, at least for convective cooling, a side (32) of the piston (15, 101, 102) opposite the first working surface (29, 30) by means of a cooling fluid.

2. Piston machine according to aspect 1, characterized in that the chamber is delimited by a wall (8, 111, 112) which is circular in cross section, and the cooling opening (52, 152) is provided in the circular wall (8, 111, 112) .
3. Piston machine according to aspect 2, characterized in that the opening (52, 152) in the arcuate wall (8, 111, 112) through a Center point (β) is defined, which is at most as large as a swivel angle (α) of the piston (15, 101, 102).
4. Piston machine according to one of the

aspects

2 or 3, characterized in that the arcuate wall (8, 111, 112) defines a second center angle (γ), one side of the piston (28, 111, 112) facing the arcuate wall (8, 111, 112) 140) is circular arc-shaped in cross section and defines a third center angle (δ), the second center angle (γ) being exactly as large as the third center angle (δ) or smaller or larger than the third center angle (δ).
5. Piston machine according to one of the aspects 2 to 4, characterized in that the opening (52, 152) in the arcuate wall (8, 111, 112) extends over an entire axial extent of the arcuate wall (8, 111, 112) .
6. Piston machine according to one of the preceding aspects, characterized in that a pivoting movement of the piston (15, 101, 102) defines a pivot plane, and the chamber is delimited by a front wall (113) and a rear wall (7, 114), the Front wall (113) and the rear wall (7, 114) are parallel to the swivel plane, and the cooling opening (54, 54 ') is provided in the front wall (113) and / or in the rear wall (7, 114).
7. Piston machine according to aspect 6, characterized in that the opening (54, 54 ') in the rear wall (7, 114) and / or front wall (113) wall extends over an entire radial extent of the rear wall (7, 114) and / or front wall (113) extends.
8. Piston machine according to one of the aspects 2 to 7, characterized in that the piston (15, 101, 102) has a second working surface (30, 29) on a side opposite the first working surface (29, 30), and the piston ( 15, 101, 102) and the housing (1, 103) define a second variable working chamber (A1, A2) with a second outlet valve (25, 19a, 19b) arranged therein, the cooling opening (52, 54, 152) being the first Separate working chamber (2, A3) from the second working chamber (A1, A2).
9. Piston machine according to one of the preceding aspects, characterized in that the working chamber (2, A1, A2, A3) is opened or closed depending on the pivoting position of the piston (15, 101, 102).
10. Piston machine according to one of the preceding aspects, characterized in that the chamber is delimited by a side wall (5, 6, 115, 116) facing away from the first working surface, the cooling opening (51 ', 55, 151) in the side wall (5th , 6, 115, 116) is provided.
11. Piston machine according to aspect 10, characterized in that the cooling opening (51 ', 55, 151) in the side wall (6, 115, 116) extends over an entire radial and / or axial extent of the side wall (6, 115, 116) extends.
12. Piston machine according to one of the aspects 2 to 11, characterized in that the arcuate wall (8, 111, 112) and / or the front wall (113) and / or the rear wall (7, 114) and / or the side wall (5 , 6, 115, 116) through the cooling opening (51 ', 52, 54, 152) is divided in two.
13. Piston machine according to one of the preceding aspects, characterized in that a second wall (70) which is circular in cross-section and is arranged on the piston (15) is arranged on a smaller radius than a maximum radial extension of the piston (15) and at least engages in a pivoting position of the piston (15) in a passage (55) of a side wall (5), a second variable working chamber being defined at least by the second arcuate wall (70), the piston (15) and the side wall (5).
14. Piston machine according to one of the preceding aspects, characterized in that the piston (15, 101, 102) has cooling fins (31) and / or is designed as a hollow body.
15. Piston machine according to one of the preceding aspects, characterized in that a cooling device (60), preferably a blower or a pump, is provided for conveying the cooling fluid through the opening (51, 51 ', 52, 53, 54, 54', 55, 151, 152, 160) of the housing (1, 103) and into the chamber.
16. Piston machine according to one of the preceding aspects, characterized in that a size of the cooling opening (51, 51 ', 52, 53, 54, 54', 55, 151, 152, 160) is variably controllable or adjustable, preferably by means of a a housing wall (5, 6, 7, 8, 111, 112, 114, 115, 116, 117) arranged control member or slide (61, 61 ', 62, 63, 64, 65) or throttle valve.

Reference symbol list 1 casing 55 Cooling opening 2nd Chamber of Labor 60 fan 3rd Bearing housing 61 Slider 4th Crankcase 61 ' Slider 5 Left side wall 62 Slider 6 Right side wall 63 Slider 7 Front wall 64 Slider 8th Arc wall 65 Slider 9 Rotary cylinder 70 circular wall 10th Bearing shells 101 piston 11 Crank radius 102 piston 12 Bog 103 casing 13 Sealing strips 103a Housing part 14 Swivel axis 103b Housing part 15 piston 104 Axis of rotation 16 connecting rod 105 warehouse 17th Guide groove 106 Rotary cylinder 18th Crank pin 107 Guide groove 19th crankshaft 108 Crankshaft journal 22 Left inlet valve 109 drive shaft 23 Left exhaust valve 110 crankshaft 24th Right inlet valve 111 Housing wall 25th Right exhaust valve 111 ' circular wall 28 Top edge of the piston 111 " circular wall 29 Work surface 112 Housing wall 30th Work surface 112 ' circular wall 31 Cooling fins 112 " circular wall 32 Piston side 113 Housing cover 51 Cooling opening 114 Rear panel 51 ' Cooling opening 115 first side wall 52 Cooling opening 116 second side wall 53 Cooling opening 17a Crank pin movement 54 Cooling opening 17b Crank pin movement 54 ' Cooling opening 18a Inlet valve 18b Inlet valve 160 gap 18c Inlet valve α Swing angle of the piston 19a Exhaust valve β Center angle 19b Exhaust valve γ Center angle 19c Exhaust valve δ Center angle 130 Flow direction ε Center angle 131 Flow direction A1 Chamber of Labor 140 Top edge of the piston A2 Chamber of Labor 151 Cooling opening A3 Chamber of Labor 152 Cooling opening

Claims

Kolbenmaschine, umfassend - ein Gehäuse (1) mit einer Kammer, die einen im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist,

- einen als Schwenkelement ausgebildeten schwenkbaren und in dem Gehäuse (1) angeordneten Kolben (15) mit einer ersten Arbeitsfläche (29, 30),
wobei das Gehäuse (1) und der Kolben (15) mindestens eine erste variable Arbeitskammer (2) definieren,

- einen mit dem Kolben (15) verbundenen Antrieb oder Abtrieb,

- ein in der Arbeitskammer (2) angeordnetes Auslassventil (23) zum Auslassen eines Arbeitsfluids sowie ein in der Arbeitskammer angeordnetes Einlassventil (22) zum Einlassen des Arbeitsfluids in die Arbeitskammer (2),
dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (1) in mindestens einer Gehäusewand (8) eine Kühlöffnung (52) zur Kammer aufweist zumindest zur konvektiven Kühlung einer der ersten Arbeitsfläche (29, 30) gegenüberliegenden Seite (32) des Kolbens (15) mittels eines Kühlfluids,

wobei die Kammer durch eine im Querschnitt kreisbogenförmige Wand (8) begrenzt ist, und die Kühlöffnung (52) in der kreisbogenförmigen Wand (8) vorgesehen ist.

Piston engine, comprising a housing (1) with a chamber which has a cross-section which is essentially in the shape of a sector of a circle,

a piston (15) which is designed as a pivoting element and is arranged in the housing (1) and has a first working surface (29, 30),
the housing (1) and the piston (15) defining at least one first variable working chamber (2),

- A drive or output connected to the piston (15),

an outlet valve (23) arranged in the working chamber (2) for discharging a working fluid and an inlet valve (22) arranged in the working chamber for admitting the working fluid into the working chamber (2),
characterized,

that the housing (1) has a cooling opening (52) to the chamber in at least one housing wall (8) at least for convective cooling of a side (32) of the piston (15) opposite the first working surface (29, 30) by means of a cooling fluid,

the chamber being delimited by an arcuate wall (8) in cross section, and the cooling opening (52) being provided in the arcuate wall (8).

Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlöffnung mittig in der kreisbogenförmigen Wand vorgesehen ist.Piston machine according to claim 1, characterized in that the cooling opening is provided centrally in the circular wall.

Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer (2) je nach Schwenklage des Kolbens (15) geöffnet oder geschlossen ist.Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the working chamber (2) is opened or closed depending on the pivoting position of the piston (15).

Kolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkbewegung des Kolbens (15) eine Schwenkebene definiert, und die Kammer durch eine Vorderwand und eine Rückwand (7) begrenzt ist, wobei die Vorderwand und die Rückwand (7) parallel zur Schwenkebene sind, und eine zusätzliche Kühlöffnung (54, 54') in der Vorderwand und/oder in der Rückwand (7) vorgesehen ist.Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that a pivoting movement of the piston (15) defines a pivot plane, and the chamber is delimited by a front wall and a rear wall (7), the front wall and the rear wall (7) being parallel to the pivot plane , and an additional cooling opening (54, 54 ') is provided in the front wall and / or in the rear wall (7).

Kolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer durch eine der ersten Arbeitsfläche abgewandte Seitenwand (5, 6) begrenzt ist, wobei eine zusätzliche Kühlöffnung (51', 55) in der Seitenwand (5, 6) vorgesehen ist.Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber is delimited by a side wall (5, 6) facing away from the first working surface, an additional cooling opening (51 ', 55) being provided in the side wall (5, 6).

Kolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine zusätzliche Kühlöffnung, wobei im Betrieb der Kolbenmaschine das Kühlfluid durch eine der Kühlöffnungen in die Kammer eingelassen wird und durch die jeweils andere Kühlöffnung aus der Kammer ausgelassen wird.Piston machine according to one of the preceding claims, comprising an additional cooling opening, the cooling fluid being let into the chamber through one of the cooling openings during operation of the piston machine and being let out of the chamber through the respective other cooling opening.

Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlvorrichtung (60), vorzugsweise ein Gebläse oder eine Pumpe, vorgesehen ist zur Förderung des Kühlfluids durch die Öffnung (52,) des Gehäuses (1) und in die Kammer.Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that a cooling device (60), preferably a blower or a pump, is provided for conveying the cooling fluid through the opening (52,) of the housing (1) and into the chamber.

Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Größe der Kühlöffnung (52,) variabel steuerbar oder einstellbar ist, vorzugsweise mittels eines in einer Gehäusewand (8) angeordneten Regelorgans oder Schiebers (62) oder Drosselklappe.Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that a size of the cooling opening (52,) is variably controllable or adjustable, preferably by means of a control element or slide (62) or throttle valve arranged in a housing wall (8).

Kolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (52) in der kreisbogenförmigen Wand (8) durch einen Mittelpunktswinkel (β) definiert ist, welcher höchstens so groß ist wie ein Schwenkwinkel (α) des Kolbens (15).Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the opening (52) in the form of a circular arc Wall (8) is defined by a central angle (β) which is at most as large as a swivel angle (α) of the piston (15).

Kolbenmaschine nach vorstehenden, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisbogenförmige Wand (8) einen zweiten Mittelpunktswinkel (γ) definiert, wobei eine der kreisbogenförmigen Wand (8) zugewandte Kolbenseite (28) im Querschnitt kreisbogenförmig ist und einen dritten Mittelpunktswinkel (δ) definiert, wobei der zweite Mittelpunktswinkel (γ) genau so groß ist wie der dritte Mittelpunktswinkel (δ) oder kleiner oder größer ist als der dritte Mittelpunktswinkel (δ).Piston machine according to the preceding, characterized in that the circular arc-shaped wall (8) defines a second center angle (γ), a piston side (28) facing the circular arc-shaped wall (8) being circular in cross-section and defining a third center angle (δ), the second center angle (γ) is exactly as large as the third center angle (δ) or is smaller or larger than the third center angle (δ).

Kolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (52) in der kreisbogenförmigen Wand (8) sich über eine gesamte axiale Ausdehnung der kreisbogenförmigen wand (8) erstreckt.Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the opening (52) in the arcuate wall (8) extends over an entire axial extent of the arcuate wall (8).

Kolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kolbenmaschine als Verdichter, Druckgasmotoren, Hydraulikmotoren, Pumpe oder Vakuumpumpe ausgebildet ist.Piston machine according to one of the preceding claims, wherein the piston machine is designed as a compressor, compressed gas motors, hydraulic motors, pumps or vacuum pumps.

Kolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kolben (15) auf einer der ersten Arbeitsfläche (29, 30) gegenüberliegenden Seite eine zweite Arbeitsfläche (30, 29) aufweist, und der Kolben (15) und das Gehäuse (1) eine zweite variable Arbeitskammer mit einem darin angeordneten zweiten Auslassventil (25) und zweiten Einlassventil (24) definieren, wobei die Kühlöffnung (52) die erste Arbeitskammer von der zweiten Arbeitskammer trennt oder auf einer Trennlinie zwischen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer liegt.Piston machine according to one of the preceding claims, wherein the piston (15) on a side opposite the first working surface (29, 30) has a second working surface (30, 29), and the piston (15) and the housing (1) have a second variable Define working chamber with a second outlet valve (25) and second inlet valve (24) arranged therein, the cooling opening (52) separating the first working chamber from the second working chamber or lying on a dividing line between the first working chamber and the second working chamber.

Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlöffnung (52) als Nut, Kreissektor oder Kreis ausgebildet istPiston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling opening (52) is designed as a groove, circle sector or circle

Kolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) Kühlrippen (31) aufweist und/oder als Hohlkörper ausgebildet ist.Piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (15) has cooling fins (31) and / or is designed as a hollow body.