DE69004087T2

DE69004087T2 - Flüssigkeitsringmaschinen.

Info

Publication number: DE69004087T2
Application number: DE90908294T
Authority: DE
Inventors: John Rendell Conrad Pedersen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: WO1990015250A1; US5251593A; GB8912505D0; EP0474697B1; EP0474697A1; JPH04507274A; AU5728390A; DE69004087D1

Description

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsringmaschinen und insbesondere eine thermodynamische Flüssigkeitsringmaschine, die bei Zufuhr von Wänne als Motor Arbeit leistet oder bei Zufuhr von Arbeit eine Kühlwirkung als Kühleinrichtung erzeugt.
Flüssigkeitsringmaschinen sind an sich bekannt und bestehen in bekannter Weise aus einem mit Schaufeln versehenen Rotor, der in einer zylindrischen Trommel drehbar angeordnet ist, wobei die Schaufelenden während der Rotation mit einem Flüssigkeitsring in Kontakt gehalten werden. Der Flüssigkeitsring bildet eine geschlossene Kammer zusammen mit zwei benachbarten Schaufeln des Rotos und das Kammervolumen ändert sich abhängig von der Winkellage des Rotors, da die Drehachse des Rotors aus der Zentralachse der Trommel verschoben angeordnet ist. Es ist einsichtig, dar eine solche Maschine entweder zum Verdichten eines Arbeitsfluids benutzt werden kann oder für eine gesteuerte Expansion des Fluids, abhängig von den Winkellagen, in denen das Fluid in jede Kammer eintritt und aus ihr austritt.
Die Funktionsweise einer solchen Flüssigkeitsringmaschine ist bekannt. Jedoch ist die Anwendung solcher Maschinen dadurch begrenzt, dar sie im Vergleich mit anderen Maschinen einen vergleichsweise geringen Wirkungsgrad besitzen, der bestenfalls im allgemeinen nicht mehr als etwa 50% beträgt. Ein bedeutender Faktor hinsichtlich des Wirkungsgrades solcher Maschinen liegt in den hohen mechanischen Verlusten, die von dem Eintauchen der Wandungen der äußeren Trommel in den rotierenden Flüssigkeitsring herrühren. FR- E-59 937 und WO 89/12168 (veröffentlicht am 14.12.1989) offenbaren einen Flüssigkeitsringverdichter, bei dem die Trommel zusammen mit dem Flüssigkeitsring drehbar ist, um die Planschverluste des Flüssigkeitsrings zu verkleinern.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine thermodynamische Flüssigkeitsringmaschine mit höherem Wirkungsgrad zu schaffen.
Erfindungsgemäß ist eine Flüssigkeitsringmaschine mit wenigstens einer Flüssigkeitsringanordnung vorgesehen, mit einer Trommel, welche eine zylindrische Wand hat, welche eine Zentralachse umgibt, einem Rotor mit Schaufeln, welcher innerhalb der Trommel um eine Achse drehbar ist, welche parallel zu, aber gegenüber der Zentralachse der Trommel verschoben ist, und innerhalb der Trommel angeordneten Flüssigkeit derart, daß, wenn der Rotor sich mit einer ausreichenden Geschwindigkeit dreht, die Flüssigkeit einen sich drehenden Ring neben der zylindrischen Wand der Trommel bildet und die Enden der Schaufeln auf dem Rotor mit der Flüssigkeit während dieser Drehung in Berührung gehalten werden, so dar eine Reihe von Kammern zwischen den Schaufeln des Rotors gebildet wird, wobei die Kammern am äußeren Umfang durch den Flüssigkeitsring begrenzt werden und ihr Volumen sich in Abhängigkeit von der Winkellage des Rotors wegen der Verschiebung der Drehachse des Rotors und der Mittenachse der Trommel verändert und Einlaß- und Auslaßeinrichtungen, mit denen ein Arbeitsfluid in die Kammern in geeigneten Winkellagen des Rotors hineingeführt oder herausgeführt wird, wobei wenigstens die zylindrische Wand der Trommel um die Mittenachse frei drehbar ist, um zu ermöglichen, daß die zylindrische Wand durch den Flüssigkeitsring gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsringmaschine eine thermodynamische Maschine ist, mit einem Flüssigkeitsringkompressionsteil mit einem Einlaß für das Fluidum und einem Auslaß für das komprimierte Fluidum, und einem Flüssigkeitsringexpansionsteil mit einem Einlaß für das Fluid und einem Auslaß für das entspannte Fluid, wobei der Flüssigkeitsringkompressionsteil und der Flüssigkeitsringexpansionsteil aus jeweiligen Flüssigkeitsringanordnungen gebildet werden, und der Flüssigkeitsringkompressionsteil und der Flüssigkeitsringexpansionsteil auf getrennten Antriebswellen montiert sind, um so bei verschiedenen Geschwindigkeiten drehen zu können.
Eine derartige thermodynamische Maschine besitzt geringe Reibungsverluste und daher einen hohen Wirkungsgrad. Arbeitet die Maschine als Motor, so liefert sie im Verhältnis zu ihrer Größe und ihres Gewichts eine hohe Leistung, so daß ein solcher Motor mit Vorteil für viele Anwendungszwecke benutzt werden kann, wie für superleichte Flugzeuge, für die im Verhältnis zum Gewicht eine hohe Leistungsabgabe erforderlich ist.
Da die zylindrische Wandung der Trommel mit einer Drehzahl rotiert, die praktisch der Drehzahl des Flüssigkeitsringes entspricht, sind die von der Trommelwand auf den rotierenden Flüssigkeitsring ausgeübten Planschverluste minimal und der Wirkungsgrad der Maschine ist im Vergleich zu bekannten Flüssigkeitsringmaschinen bei einer bestimmten Drehzahl wesentlich höher. Dies vergrößert in starkem Maße den Bereich der Einsatzmöglichkeiten für die Maschine in Folge mehrerer Vorteile, die erfindungsgemäß im Vergleich zu bekannten Maschinen erzielt werden.
(1) Wesentlich höhere Drehzahlen sind möglich,
(2) höhere Druckunterschiede werden ermöglicht,
(3) bei einer bestimmten Maschinengröße wird der Durchsatz an Arbeitsfluid vergrößert,
(4) für den Flüssigkeitsring lassen sich eine größere Anzahl von Flüssigkeiten verwenden, da die Viskosität der Flüssigkeit weniger wichtig ist.
Mögliche Einsatzbereiche für erfindungsgemäße Maschinen sind außerdem Wärmepumpen mit Luftkreislauf und verschiedene Arten von Wärmemaschinen.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist die Innenfläche der zylindrischen Wand der Trommel mit radial nach innen gerichteten Schaufeln oder Lappen versehen. Die Anordnung solcher Schaufeln oder Lappen verringert in starkem Male die Bewegungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aufgrund der Druckunterschiede zwischen benachbarten Kammern, so daß kleinere Rotordrehzahlen als sonst vorgesehen Verwendung finden können, um bestimmte Druckdifferenzen zu halten.
Vorzugsweise weist der Rotor eine Abdeckplatte auf, welche sich senkrecht zur Drehachse des Rotors an einem axialen Ende des Rotors erstreckt und mit dem entsprechenden axialen Ende jeder Schaufel des Motors verbunden ist. Eine derartige Abdeckplatte verhindert eine Leckage zwischen benachbarten Kammern an diesem Ende des Rotors und erlaubt ein axiales Spiel zwischen diesem Ende des Rotors und der benachbarten Wand der Trommel, um die Herstellung dadurch zu vereinfachen, dar größere axiale Toleranzen zulässig sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Einlaß- -und Auslaßeinrichtungen Einlaß- und Auslaßleitungen auf, welche sich durch eine Lochplatte erstrecken, welche eine axiale Endwand der Trommel bildet und welche mit den Kammern in Verbindung kommen können.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weisen die Einlaß- und Auslaßeinrichtungen Einlaß- und Auslasleitungen auf, welche sich durch eine feststehende Nabe erstrecken und in eine zylindrische Außenfläche der Nabe münden, um somit mit den Kammern über Kanäle verbindbar zu sein, die sich durch den Rotor erstrecken und in eine innere zylindrische Fläche des Rotors münden, die die zylindrische Außenfläche der Nabe umgibt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Darstellung des allgemeinen Prinzips einer Flüssigkeitsringmaschine;
Fig. 2 einen Achsenschnitt durch eine Flüssigkeitsringanordnung in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 einen Achsenschnitt durch eine Flüssigkeitsringanordnung in einer zweiten Ausführungsforin der Erfindung;
Fig. 4 einen Achsenschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Abänderung und
Fig. 5 bis 9 Diagramme zur Darstellung der allgemeinen Anordnung mehrerer Flüssigkeitsringmotoren, wobei die Motoren in den Fig. 6 und 8 erfindungsgemäße Ausführungen sind.
In Fig. 1 besteht eine Flüssigkeitsringmaschine allgemein aus einer äußeren Trommel mit einer zylindrischen Außenwand 1 um eine zentrale Achse 2, einem mit Schaufeln versehenen Rotor 3, der in der Trommel um eine Achse 4 drehbar ist, die parallel, jedoch versetzt zur Mittelachse 2 der Trommel angeordnet ist, und einer Flüssigkeit, die einen rotierenden Flüssigkeitsring 5 neben der Außenwand 1 der Trommel bildet, wenn der Rotor 3 mit ausreichender Drehzahl rotiert. In der Figur besitzt der Rotor 3 nur vier Schaufeln 6, doch versteht sich, dar eine viel größere Schaufelzahl vorgesehen ist, und die Schaufeln in gleichen Abständen am Umfang des Rotors 3 angeordnet sind.
Die radiale Länge jeder Schaufel 6 ist vorzugsweise etwas größer als der doppelte Abstand zwischen den Achsen 2 und 4, so dar die radial äußersten Enden der Schaufeln bei der Drehung des Rotors 3 nicht aus der Flüssigkeit austreten. In der Figur ist die von den Enden der Schaufeln 6 bei der Rotation ausgeführte Bahn durch den Kreis 7 gekennzeichnet. Somit bildet sich eine Reihe von Kammern 8 zwischen den Schaufeln 6, wobei die Kammern 8 an dem Außenumfang von dem Flüssigkeitsring 5 begrenzt sind und ihr Volumen abhängig von der Winkeldrehung des Rotors 3 veränderlich ist. Somit ist verständlich, daß bei Drehung des Rotors in Pfeilrichtung 9 die in der Zeichnung nach unten weisende Kammer 8 im Uhrzeigersinn umläuft und damit ihr Volumen verringert, bis es ein Minimum erreicht, wenn sie die mit A bezeichnete Winkellage erreicht, worauf das Volumen der Kammer sich vergrößert, bis sie die Winkellage B erreicht. Tritt Arbeitsfluid in die Kammer 8 über einen Einlaß bei A ein und durch einen Auslaß bei B aus, so arbeitet die Maschine expandierend; wenn dagegen das Arbeitsfluid in die Kammer 8 über einen Einlaß bei B eintritt und über einen Auslaß bei A austritt, so arbeitet die Maschine als Verdichter.
Bei einem Verdichter ist praktisch der Halbbogen von A bis B im Uhrzeigersinn nahe zur Gänze zum Einlaß hin offen, während der Auslaß nur einen kurzen Bogen von einigen Grad aus der Position A im Gegenuhrzeigersinn einnimmt (entsprechend etwa der Breite einer einzelnen Kammer). Jedoch erreicht weder der Einlaß noch der Auslaß tatsächlich die Position A, so daß stets mindestens eine Schaufel 8 zwischen dem Einlaß und Auslaß im Bereich A liegt. Ähnliche Faktoren sind für den Einlaß und Auslaß einer expandierenden Maschine gültig. Die genaue Lage der Anschlüsse ist jedoch vom Winkel zwischen den Schaufeln und dem gewünschten Volumenverhältnis der Verdichtung oder Expansion abhängig.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Flüssigkeitsringmaschine gemäß der Erfindung, bei der der Rotor 3 auf einer Welle 10 befestigt und von Lagern 11 drehbar gelagert ist, die in einer gehäusefesten Anschlußplatte 12 der Trommel 13 liegen. Außerdem ist die Trommel 13 auf einer Welle 14 befestigt, die in Lagern 15 drehbar gelagert ist, die in einer Wand eines Außengehäuses 16 liegen. Wie ersichtlich, sind die Schaufeln 6 am Rotor 3 etwa rechteckförmig. Ferner ist der Rotor 3 mit einer ringförmigen Abdeckplatte 17 versehen, die rechtwinklig zur Drehachse des Rotors liegt und die mit einem axialen Ende aller Schaufeln 6 verbunden ist. Dies verhindert Leckage zwischen benachbarten Kammern an diesem axialen Ende des Rotors. Ferner soll die Schaufelzahl groß sein, um die Druckdifferenz zu minimieren und damit die Leckage zwischen benachbarten Kammern über den Abstand zwischen den Schaufeln und der festen Anschlußplatte 12 an Stellen, an denen es keine Flüssigkeit gibt.
Es ist aus der Figur ersichtlich, daß die Trommel 13 eine tellerförmige Basis 18 und eine an dieser befestigten ringförmigen Deckelplatte 19 besteht. Die Deckelplatte 19 hat einen erhabenen Innenrand 20, der gegenüber dem Außenumfang der festen Anschlußplatte 12 mit einer Ringdichtung 21 abgedichtet ist, um die Rotation der Trommel 13 gegenüber der Anschlußplatte 12 zu ermöglichen. Ferner ist ein Einlaßkanal 22 mit einem Einlaß 23 in der Anschlußplatte 12 verbunden, um den Kammern des Rotors Fluid niedrigen Druckes zuzuführen, und ein Auslaßkanal 24 ist mit einem Auslaß 25 in der Anschlußplatte 12 verbunden, um Fluid hohen Druckes aus den Kammern abzuführen.
Bemerkenswert ist, daß der Ringspalt 26 zwischen der Anschlußplatte 12 und der Deckelplatte 19 in der Flüssigkeit untergetaucht ist und damit ist die Leckage von Arbeitsfluid durch den Spalt 26 minimal. Diese Anordnung ist wirksam, weil jede Kammer nur für eine kurze Zeitspanne Druckfluid enthält. Es ist auch vorteilhaft, Spiralnuten sowohl auf der Innenfläche der Anschlußplatte als auch auf der Innenfläche der Deckelplatte 19 anzuordnen, um die Flüssigkeit nach innen zu treiben und die Fähigkeit zu verbessern, Druckfluid in den Kammern zu halten.
Es ist auch ersichtlich, daß die Außenfläche 27 des Rotors 3 konisch verläuft, so daß das Volumen der Kammern 8 in der Position A in Fig. 1 minimal wird, während die nötige Fluidverbindung zwischen den Kanälen 23 und 25 und den Kammern 8 hergestellt wird.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform gemäß der Erfindung, die unterschiedliche Kanalanordnungen aufweist. In dieser Ausführungsform ist die gehäusefeste Anschlußplatte 12 an einer gehäusefesten Nabe 30 angeformt, die mit Einlaß- und Auslaßkanälen 22 und 24 versehen ist, die mit Einlaß- und Auslaßanschlüssen 31 und 32 in Verbindung stehen, die an einer äußeren zylindrischen Fläche 33 der Nabe 30 münden. In diesem Fall sind die Schaufeln 6 an einem ringförmigen Außenteil 34 des Rotors 3 befestigt, dessen zylindrische Innenfläche 35 die zylindrische Außenfläche 33 der Nabe 30 umgibt, und die Einlaß- und Auslaßöffnungen 31 und 32 stehen mit den Kammern 8 über Schlitze 36 in Verbindung, die durch den Rotorteil 34 zwischen den Schaufeln 6 greifen und auf der zylindrischen Innenfläche 35 ausmünden.
In dieser Ausführungsform sind Abdeckplatten 37 und 38 an den Schaufeln 6 an jedem axialen Ende des Rotors befestigt, um die Leckage zwischen benachbarten Kammern 8 zu verkleinern. Jedoch erfolgt eine gewisse Leckage zwischen benachbarten Kammern 8 über die Schlitze 36 und den Ringspalt zwischen dem Rotorteil 34 und der Nabe 30.
Fig. 4 zeigt eine Einzelheit einer abgeänderten Ausführungsform der Fig. 2, bei der ein Lager 11 für ein unteres Ende der Welle 10 des Rotors 2 durch eine Nabe 40 greift, die an der Anschlußplatte 12 angeformt ist, wobei die Trommel 13 von einem Übergröße-Trommellager 41 um die Nabe 40 gestützt ist. Eine ähnliche Lageranordnung (nicht dargestellt) ist für das obere Ende der Welle 10 vorgesehen und beinhaltet ein weiteres Übergröße-Trommellager 41. Eine derartige Anordnung macht einen überhängenden Rand 20 an der Trommel 13 überflüssig.
Die vorbeschriebenen Flüssigkeitsringmaschinen können mit Vorteil für einen Motor Verwendung finden, der eine verhältnismäßig große Ausgangsleistung bei einem verhältnismäßig geringen Gesamtgewicht des Motors liefert. Der Motor arbeitet vorzugsweise in einem Verbrennungszyklus mit konstantem Druck und besteht vorzugsweise aus einer Flüssigkeitsringmaschine 50 und einer Brennkammer 51 außerhalb der Flüssigkeitsringmaschine für eine kontinuierliche Verbrennung, wie schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Die Flüssigkeitsringmaschine in Fig. 5 besteht aus einem Verdichter 52 und einer Expansionsmaschine 53, die beide (52,53) als Flüssigkeitsringmaschinen ausgebildet sind und damit Maschinen mit positiver Verdrängung sind, d.h. es sind Maschinen, die ein bestimmtes Gasvolumen in einem bestimmten Volumenverhältnis verarbeiten. Es ist verständlich, daß im Verdichter 52 komprimierte Luft in den Lufteinlaß der Brennkammer 51 eintritt und die Verbrennungsprodukte, die die Brennkammer 51 verlassen, in der Expansionsmaschine 53 expandiert werden. In einer möglichen Anordnung sind der Verdichter 52 und die Expansionsmaschine 53 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, so daß der Verdichter 52 von der Expansionsmaschine 53 angetrieben ist. In der Brennkammer erfolgt kein Druckanstieg, so daß das Volumen des Arbeitsfluids, das der Expansionsmaschine 53 zugeführt wird, größer ist als das Volumen des vom Verdichter 52 gelieferten Arbeitsfluids infolge des Temperaturanstiegs bei der Verbrennung. Damit ist in diesem Fall der Volumenanstieg des Arbeitsfluids abhängig vom Gesamtverhältnis zwischen Brennstoff und Luft kann sich verändern. Selbstverständlich kann die Ausgangsleistung mehreren Zwecken dienen, beispielsweise für den Antrieb eines superleichten Flugzeugs.
Mehrere unterschiedliche Ausbildungen eines derartigen Motors sind möglich, um verschiedenen Anforderungen zu genügen und einige sind schematisch in den Fig. 6 bis 9 dargestellt. Hier sind die Flüssigkeitsringmaschinen schematisch entsprechend Fig. 1 dargestellt und die Erstreckung der Einlaß- und Auslaßkanäle ist schattiert dargestellt. Die verschiedenen Motoren lassen sich danach klassifizieren, ob der Drehzahl der Abtriebswelle groß oder klein ist und ob der Drehmomentbereich am Abtrieb groß oder klein ist. Eine hohe Drehzahl der Verdichterwelle wird bevorzugt.
Der Motor gemäß Fig. 6 gebraucht einen Verdichter und eine Expansionsmaschine auf einer gemeinsamen Welle, sowie eine weitere Expansionsmaschine mit einer eigenen Antriebswelle, die parallel mit der ersten Expansionsmaschine angetrieben ist. In diesem Fall wird die Abtriebsleistung von der zweiten Expansionsmaschine geliefert und das aus der Expansionsmaschine austretende Fluidvolumen ist abhängig von der gewünschten Drehzahl der Triebwelle. Dieser Motor hat einen großen Drehzahlbereich und einen großen Drehmomentbereich und ist deshalb im Betrieb sehr flexibel, wenn auch die Anordnung komplex ist.
Fig. 7 zeigt eine Anordnung, die ähnlich der Anordnung in Fig. 5 ist, bei der eine einzelne Expansionsmaschine sowohl für den Antrieb des Verdichters als auch zur Leistungsabgabe vorgesehen ist. Ein solcher Motor liefert einen kleinen Drehzahlbereich, jedoch einen großen Drehmomentbereich.
Fig. 8 zeigt einen Motor ähnlich dem Prinzip des in Fig. 6 dargestellten Motors, wobei jedoch der Verdichter und die erste Expansionsmaschine kombiniert sind, so daß ihre Funktionen von einer einzigen Flüssigkeitsringmaschine wahrgenommen werden. Wie man einfach aus Fig. 8 erkennt, dienen die ersten 1800 des Rotationszyklus einer Rotorkammer einer solchen Maschine zum Verdichten der Einlaßluft für die Verbrennung, wohingegen die restlichen 1800 des Zyklus zum Expandieren der Verbrennungsprodukte und damit zum Antrieb des Verdichters dienen. Wie in der Anordnung der Fig. 6, ist eine Expansionsmaschine mit einer getrennten Abtriebswelle zur Leistungsabgabe vorgesehen. Ein solcher Motor besitzt einen groben Drehzahlbereich, jedoch einen kleinen Drehmomentbereich.
Fig. 9 zeigt einen Motor mit einer einzigen Flüssigkeitsringmaschine, die jedoch wiederum der Doppelfunktion eines Verdichters und eines Verdichterantriebs dient, wie oben beschrieben. In diesem Fall wird auch die Abtriebsleistung von der einzigen Flüssigkeitsringmaschine geliefert. Ferner werden die Anschlüsse allgemein so gewählt, daß der Einlaßanschluß an dem expandierenden Abschnitt ein "spätes Schließen des Anschlusses" vermittelt, um das erforderliche Arbeitsfluidvolumen zu ergeben, während der Einlaßkanal in dem Verdichterteil ein "spätes Schließen des Anschlusses" vorsieht, um ein Verdichtungsverhältnis ähnlich dem Expansionsverhältnis zu liefern. Der Motor in Fig. 9 besitzt einen schmalen Bereich hinsichtlich Drehzahl und Drehmoment.
Es ist verständlich, daß Motoren, wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt, bei denen ein einzelner Rotor sowohl die Verdichtung als auch die Expansion durchführt, nicht ohne weiteres gedrosselt werden kann, um das Drehmoment zu verändern (und in diesem Sinn sind sie ähnlich den Zweitakt-Kolbenmotoren).
Es ist zu erwarten, daß jene Motoren, bei denen die Abtriebsleistung von einer Expansionsmaschine mit getrennter Welle geliefert wird, wie die Motoren in den Fig. 6 und 8, eine einfache Anordnung aufweisen, um die äußere Trommel zu drehen, auch wenn die Abtriebswelle und damit der Motor stationär sind, um die Integrität des Flüssigkeitsringes beizubehalten. Dies ermöglicht den großen Drehzahlbereich solcher Motoren einschließlich der Null-Drehzahl, wobei mindestens etwas Drehmomentkapazität vorhanden ist, um aus dem Stillstand zu starten.

Claims

1. Flüssigkeitsringmaschine mit wenigstens einer Flüssigkeitsringanordnung mit einer Trommel (13), welche eine zylindrische Wand (1) hat, welche eine Zentralachse (2) umgibt, einem Rotor (3) mit Schaufeln, welcher innerhalb der Trommel um eine Achse (4) drehbar ist, welche parallel zu, aber gegenüber der Zentralachse (2) der Trommel verschoben ist, und einer innerhalb der Trommel angeordneten Flüssigkeit derart dass, wenn der Rotor (3) sich mit einer ausreichenden Geschwindigkeit dreht, die Flüssigkeit einen sich drehenden Ring (5) neben der zylindrischen Wand (1) der Trommel bildet und die Enden der Schaufeln (6) auf dem Rotor mit der Flüssigkeit während dieser Drehung in Berührung gehalten werden, so dass eine Reihe von Kammern (8) zwischen den Schaufeln (6) des Rotors (3) gebildet wird, wobei die Kammern (8) am äusseren Umfang durch den Flüssigkeitsring (5) begrenzt werden und ihr Volumen sich in Abhängigkeit von der Winkellage des Rotors (3) wegen der Verschiebung der Drehachse (4) des Rotors und der Mittenachse (2) der Trommel verändert und Einlass- und Auslasseinrichtungen (22,24) mit denen ein Arbeitsfluid in die Kammern (8) in geeigneten Winkellagen des Rotors (3) hineingeführt oder herausgeführt wird, wobei wenigstens die zylindrische Wand (1) der Trommel um die Mittenachse (2) frei drehbar ist, um zu ermöglichen, dass die zylindrische Wand (1) durch den Flüssigkeitsring (5) gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsringmaschine eine thermodynamische Maschine ist, mit einem Flüssigkeitsringkompressionsteil (52) mit einem Einlass für das Fluidum und einem Auslass für das komprimierte Fluidum, und einem Flüssigkeitsringexpansionsteil (53) mit einem Einlass für das Fluid und einem Auslass für das entspannte Fluid, wobei der Flüssigkeitsringkompressionteil (52) und der Flüssigkeitsringexpansionsteil (53) aus jeweiligen Flüssigkeitsringanordnungen gebildet werden, und der Flüssigkeitsringkompressionsteil (52) und der Flüssigkeitsringexpansionsteil (53) auf getrennten Antriebswellen montiert sind, um so bei verschiedenen Geschwindigkeiten drehen zu können.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der zylindrischen Wand (1) der Trommel (13) mit radial nach innen gerichteteten Schaufeln oder Lappen versehen ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) eine Abdeckplatte (17) aufweist, welche sich senkrecht zur Drehachse des Rotors an einem axialen Ende des Rotors erstreckt und mit dem entsprechenden axialen Ende jeder Schaufel (6) des Rotors verbunden ist.

4. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (13) eine schalenförmige Basis (18) und eine daran festgemachte ringförmige Deckplatte (19) aufweist und, dass der Rotor (3) auf einer Welle (10) montiert ist, welche von Lagern (11) getragen wird, welche sich durch eine feststehende Platte (12) innerhalb des Ringes der Abdeckplatte (19) erstrecken, wobei eine ringförmige Dichtung (21) zwischen der feststehenden Platte (12) und der Abdeckplatte (19) vorgesehen ist, um die Drehung der Trommel (13) bezüglich der feststehenden Platte (12) zu ermöglichen.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass- und Auslasseinrichtungen Einlass- und Auslassleitungen (22,24) aufweisen, welche sich durch eine Lochplatte (12), welche eine axiale Endwand der Trommel (13) bildet, erstrecken und mit den Kammern (8) in Verbindung kommen können.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass- und Auslasseinrichtungen Einlass- und Auslassleitungen (22,24) aufweisen, welche sich durch eine feststehende Nabe (30) erstrecken und in eine zylindrische Aussenfläche (33) der Nabe münden, um somit den Kammern (8) über Oeffnungen (31,32), welche sich durch den Rotor (3) erstrecken und in eine zylindrische Innenfläche (35) des Rotors, welche die zylindrische Aussenfläche (33) der Nabe umgibt, öffnen.

7. Maschine nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Motor ist, der eine Brennkammer (51) hat, mit einem Brennstoffeinlass, einem Lufteinlass und einem Verbrennungsauslass, wobei der Einlass des Flüssigkeitsringkompressionsteiles (52) ausgelegt ist, um Luft aufzunehmen und der Auslass des Flüssigkeitsringkompressionsteiles (52) angeschlossen ist, um komprimierte Luft zum Lufteinlass der Brennkammer (51) zu liefern, und der Einlass der Flüssigkeitsringexpansionsteiles (53) angeschlossen ist, um die Verbrennungsprodukte vom Verbrennungsauslass der Brennkammer (51) aufzunehmen und der Auslass des Flüssigkeitsringexpansionsteiles (53) ausgelegt ist, um die entspannten Verbrennungsprodukte auszustossen.

8. Maschine nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsringkompressionsteil und ein weiterer Flüssigkeitsringexpansionsteil (Fig. 8) in entsprechenden Umfangshälften der Trommel (13) einer gemeinsamen Flüssigkeitsringanordnung gebildet sind.

9. Maschine nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Flüssigkeitsringexpansionsteil (Fig.6), der aus einer weiteren Flüssigkeitsringanordnung gebildet ist, einen Eingang für die Flüssigkeit und einen Ausgang für die expandierte Flüssigkeit hat und, welche auf einer gemeinsamen Antriebswelle für den Flüssigkeitsringkompressionsteil montiert ist, um den Flüssigkeitsringkompressionsteil anzutreiben.