DE2443290A1 - MACHINE WITH HYPERELLIPTICAL GEARS - Google Patents
MACHINE WITH HYPERELLIPTICAL GEARSInfo
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Description
TlEDTKE - BüHLING " f\INNETlEDTKE - BüHLING "f \ INNE
Dipl.-ing.Tiedtke
Dipl.-Chem. Bühling
Dipl.-Ing. KinneDipl.-Ing.Tiedtke
Dipl.-Chem. Bühling
Dipl.-Ing. Chins
8 München 2 8 Munich 2
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München, den 10. Sept. 1974 B 6195 / case G.63047 ·. Munich, September 10, 1974 B 6195 / case G.63047 ·.
Luigi Murone
Rom, ItalienLuigi Murone
Rome, Italy
Maschine mit hyperelliptischen ZahnrädernMachine with hyperelliptical gears
Die Erfindung bezieht sich auf eine.neuartigeThe invention relates to a novel
Maschine.Machine.
Der Ausdruck "Maschine" in dem hier verwandten Sinne umfaßt:The term "machine" in the sense used here includes:
a) Antriebsmaschinen, insbesondere Verbrennungskraftmaschine]! (Diesel- oder Ottomotoren) oder Maschinen mit Außen-Verbrennung, .a) prime movers, especially internal combustion engines]! (Diesel or gasoline engines) or machines with external combustion, .
b) Arbeitsmaschinen, insbesondere Pumpen, undb) work machines, especially pumps, and
c) Getriebe, insbesondere Zahnrad-übersetzunpen mit veränderlichem übersetzungsverhältnis, d.h. mit unrunden Zahnrädern,c) Gear, in particular gear transmission with variable transmission ratio, i.e. with non-round gears,
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VI/3VI / 3
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und brauchbaren Maschine, welche in ihrer einfachsten Darstellung eine übersetzung mit Zahnrädern mit veränderlichem übersetzungsverhältnis enthält,"deren Verwendung die Herstellung von Pumpen und Motoren besonders einfacher und leichter, sowie leistungsfähiger Ausbildung ermöglicht.The object of the invention is to create a new and useful machine which, in its simplest form a transmission with gears with variable transmission ratio, "the use of which contains the production of pumps and motors particularly simple and easy, as well as enables more powerful training.
Weiterhin sollen mit der Erfindung einfache Verbrennungsmotoren mit innerer und äußerer Verbrennung mit guten Leistungen und einfache, leichte und leistungsfähige Pumpen geschaffen werden, die zu Motoren umkehrbar sind.Furthermore, with the invention simple internal combustion engines with internal and external combustion with good Performances and simple, light and powerful pumps are created that are reversible to motors.
Erfindungsgemäß ist die neue Maschine im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Paar gleicher Zahnräder aufweist, deren Profil aus einer Ellipse erhalten wurde,According to the invention, the new machine is essentially characterized in that it has at least one pair of the same Has gears whose profile was obtained from an ellipse,
Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung ist das Profil der Zahnräder hyperelliptisch nach folgender Polargleichung:According to an important aspect of the invention, the profile of the gears is hyperelliptical according to the following polar equation:
/ s a ff/ s a ff
a sin ν·χ + F cos Λ t a sin ν · χ + F cos t Λ
worin / den polaren Radius darstellt, welcher das geometrische Zentrum der Hyper-Ellipse mit einem ihrer Punkte V verbindet; ä ist die größere Halbachse der Ellipse, b die kleinere, und <X der Winkel, denJ? mit der größeren Halbachse bildet. where / represents the polar radius connecting the geometric center of the hyper-ellipse to one of its points V ; ä is the major semi-axis of the ellipse, b the smaller, and <X the angle thatJ? forms with the larger semi-axis.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung nSher erläutert.The invention will be explained below with reference to the description of exemplary embodiments with reference to the drawing nSher explained.
Fig. 1 stellt dar, wie man von einer Ellipse ausgehend die Polargleichung des Profils"des neuen hyperel liptischen Zahnrads erhalten kann; . .Fig. 1 shows how, starting from an ellipse, the polar equation of the profile "of the new hyperel Liptical gear can get; . .
Fig. 2 zeigt mit durchgehenden Linien schematisch ein hyperelliptisches Zahnradpaar und gestrichelt ein hyperelliptisches Doppelzahnradpaar, die zusammenarbeiten, wobei zwei zueinander winkelverschoben, aber auf einer gleichen Achse befestigt und zwei achsengleich, aber zueinander relativ im Winkel verstellbar sind;Fig. 2 shows a schematic with solid lines hyperelliptical gear pair and dashed a hyperelliptical double gear pair, the work together, two being angularly displaced to each other but fixed on the same axis and two are on the same axis, but adjustable in angle relative to one another;
Fig. 3 zeigt das Doppelpaar in einer besonderen Stellung;Fig. 3 shows the double pair in a special position;
ift. 1I stellt ein Schema dar, das den Aufbau und dieift. 1 I represents a scheme that the structure and the
Funktion eines Verbrennungsmotors erläutert, der in denFunction of an internal combustion engine explained in the
Fig. 5, 6 und 7 gezeigt ist, die einen QuerschnittFigures 5, 6 and 7 are shown which are a cross-section
entlang der Linie V-V in Fig. 6, einen axialen Schnitt gemSß der Linie VI-VI der Pig, 5 bzw. einen auseinandergezogenen Teilschnitt einesalong the line V-V in Fig. 6, an axial section according to the line VI-VI of the Pig, 5 and 6 respectively. an exploded partial section of a
Teils des Motors darstellen; 50981 1 /1070 Represent part of the engine; 50981 1/1070
Fig. 8 zeigt einen weitgehend der Fier. 5 entsprechenden Schnitt einer ersten Motorausführung mit äußerer Verbrennung,Fig. 8 shows one largely of the Fier. 5 corresponding Section of a first engine version with external combustion,
Fig. 9 zeigt schejnatisch im Querschnitt eine einfache Pumpe mit hyperelliptischen Zahnrädern;Fig. 9 shows schematically in cross section a simple one Pump with hyperelliptical gears;
Fig.10 zeigt eine weitgehend der Fig. 8 entsprechende Ansicht einer Abwandlung des Motors mit äußerer Verbrennung;FIG. 10 shows one that largely corresponds to FIG View of a modification of the engine with external combustion;
Fig.11'zeigt schematisch die relative Anordnung der11 'shows schematically the relative arrangement of the
diametralen Laufräder zu den beiden hyperelliptischen Zahnradpaaren des Motors gemäß der Fig. 10.diametrical impellers to the two hyperelliptical gear pairs of the motor according to the Fig. 10.
Für die Herstellung eines Zahnradpaares mit Veränderlichem übersetzungsverhältnis (also unrunde Zahnräder) zeigt sich das Problem der Bestimmung der Profile zweier (unründer) Räder, welche beim Drehen um ihre Zentren aufeinanderrollen, ohne sich gegeneinander zu verschieben. Damit dies geschehen kann, ist erforderlich und ausreichend, daß die folgenden Kupplungsbedingungen erfüllt werden: For the production of a gear pair with a variable transmission ratio (i.e. non-circular gears) the problem of determining the profiles of two (non-circular) Wheels, which roll on each other when turning around their centers, without to shift against each other. For this to happen, it is necessary and sufficient that the following coupling conditions are met:
(1) a) Die beiden Profile müssen die gleiche Tangente an der Berührungsstelle aufweisen;(1) a) The two profiles must have the same tangent at the point of contact;
b) die Summe der konjugierte Punkte verbindendenb) the sum of the conjugate connecting points
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Halbmesser muß konstant sein (als konjugiert sind zwei Punkte zu verstehen, die zu den beiden Profilen gehören und die bei der Umdrehung zusammenfallen),Radius must be constant (two points are to be understood as conjugate that belong to the two profiles and those at the rotation coincide),
c) die durch die konjugierten Punkte auf den beiden Profilen beschriebenen Bögen müssen gleich sein.c) the arcs described by the conjugate points on the two profiles must be the same.
Diese Voraussetzungen werden durch eine quadratische oder Hyper-Ellipse erfüllt, die auch ein konvexes Profil besitzt, das sich zur Ausbildung eines Zahnradseignet. Um diese Hyper-Ellipse zu bestimmen wird folgendermaßen vorgegangen: These requirements are met by a square or hyper-ellipse, which is also a convex profile possesses, which is suitable for the formation of a gearwheel. To determine this hyper-ellipse, proceed as follows:
Es wird nach Fig. 1 eine Ellipse E mit dem Zentrum O, den Halb-Achsen OA = a und OB = B (a > b),.dem Polarradius f - OP und der Abweichung O^ bestimmt und es werden die beiden Umfange E1, Ep, die Erzeugenden der Ellipse gezogen, die den Radius a bzw. b aufweisen. Werden die Senkrechte und die Parallele zu OA gezogen, die durch P gehen, so werden auf den Umfangen E1 und E2 die beiden Punkte R- und R2 erhalten, die auf dem gleichen Radius OR- liegen, der mit OA den Winkel Θ, nämlich die exzentrische Abweichung bildet. Wird unter 90° zu dem Radius OR1 ein Radius OS1 gezogen, so schneidet er die beiden erzeugenden Umfange an den Punkten S- und Sp. Wird die Parallele zu OA durch S2 oder die Senkrechte zu OA durch S-gezogen, erhält man den Punkt Q im Schnitt mit der Ellipse. Der dadurch bestimmte Polar-Radius χΐ ist mit dem Polar-Radius / konjugiert. Werden die beiden Polar-Radien f und γ - als Funktion von θ ausgedrückt, erhält man:1, an ellipse E with the center O, the half-axes OA = a and OB = B (a> b), the polar radius f - OP and the deviation O ^ are determined and the two circumferences E are determined 1 , Ep, the generatrices of the ellipse drawn, which have the radius a and b. If the perpendicular and the parallel to OA are drawn, which go through P, the two points R- and R 2 are obtained on the perimeters E 1 and E 2 , which lie on the same radius OR- that with OA the angle Θ , namely forms the eccentric deviation. If a radius OS 1 is drawn at 90 ° to the radius OR 1 , it intersects the two generating circumferences at the points S- and Sp. If the parallel to OA is drawn through S 2 or the perpendicular to OA through S-, one obtains the point Q in the intersection with the ellipse. The polar radius χΐ determined by this is conjugated with the polar radius /. If the two polar radii f and γ - are expressed as a function of θ, one obtains:
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(2) ? 2 = a2 cos2e + b2 sin29(2) ? 2 = a 2 cos 2 e + b 2 sin 2 9
(3) /I2 = a2 sin2e + b2 cos29(3) / I 2 = a 2 sin 2 e + b 2 cos 2 9
Die Summe dieser beiden Gleichungen ergibt: f2 + J>12' = a2 + b2 The sum of these two equations gives: f 2 + J> 1 2 '= a 2 + b 2
Unter Berücksichtigung von /sin p( = b sin θ und ufcos C^ = a cos 'Θ, ergibt sich:Taking into account / sin p (= b sin θ and ufcos C ^ = a cos' Θ, we get:
(5) tgo< = I tg θ(5) tgo <= I tg θ
Wird f nach θ in (2) und θ nach OC in (5) abgeleitet, erhält man:If f is derived from θ in (2) and θ from OC in (5), you get:
(6) ^- = (b2 - a2)(6) ^ - = (b 2 - a 2 )
Es wird nun eine Kurve m (weiterhin gemäft Pig. I)There is now a curve m (still referred to as Pig. I)
betrachtet, die als Ort der Punkte P* definiert ist,'die umconsidered, which is defined as the location of the points P * 'which around
2 2 ™*2 2 ™ *
ξ s OF vom Zentrum 0 entfernt liegen. Macht man f - ξ , und folglich a = a und b = F, d.h. substituiert man ξ s OF are away from the center 0. If one makes f - ξ , and consequently a = a and b = F, that is, one substitutes
O O Ο ■·O O Ο ■ ·
( S % a » b) s (J* ,¥, F) und bezeichnet man mit V den Winkel, den die Tangente t bei F mit dem Vektor OF bildet und mit s" die Länge des Bogens TfF (wobei X der Schnittpunkt der Verlängerung von OA jp^t m ist), erhält man aus den vorher-( S% a »b) s (J *, ¥, F) and V denotes the angle that the tangent t at F forms with the vector OF and s" denotes the length of the arc TfF (where X is the intersection of the Extension of OA jp ^ t m), one obtains from the previous
gehenden Gleichungen:going equations:
(8) ( j» 2, a2, b2) = (f , ä, F)(8) (j » 2 , a 2 , b 2 ) = (f, ä, F)
= d B\/ä F + (F- ä)* sin 2 2θ'= d B \ / ä F + (F- ä) * sin 2 2θ '
Von dem Vorzeichen in (10) abgesehen, bleiben (10) und (11) unverändert bei Ersetzen des Punktes P~ durch dessen Konjugat ü (Schnittpunkt des verlängerten Radius S* ^ mit der Kurve m), d.h. bei Ersatz des Paramentes θ durch θ +^/2.Apart from the sign in (10), (10) and (11) remain unchanged when the point P ~ is replaced by its conjugate ü (intersection of the extended radius S * ^ with the curve m), i.e. when the parameter θ is replaced by θ + ^ / 2.
Somit erfüllen unter Beachtung des Vorzeichens von (10) die Gleichungen (9), (10), (11) vollkommen die Kupplungsbedingungen (1) für zwei der Kurve m gleichen, aber um Ti/2 bezüglich des Parameters θ phasenverschobenen Kurven, d.h. bei Verkopplung an der bezüglich θ konjugierten Lage. Die betreffende Kurve m wird hier als quadratische oder Hyperellipse bezeichnet und ihre Polargleichunpr β ( o< ) lautet wie folgt:Thus, taking into account the sign of (10), equations (9), (10), (11) completely satisfy the coupling conditions (1) for two curves which are the same as curve m but which are phase-shifted by Ti / 2 with respect to the parameter θ, ie at Coupling at the position conjugate with respect to θ. The curve m in question is referred to here as a quadratic or hyperellipse and its polar equation β (o <) is as follows:
a sin c^ + b cos1" (Λa sin c ^ + b cos 1 "(Λ
abgeleitet aus den Gleichungen (2), (8), (5) durch ersichtliches Substituieren.derived from equations (2), (8), (5) by obvious substitution.
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Die Gleichung für den tg V in polarer Darstellung, die aus (5), (8), (10) erhalten werden kann, istThe equation for the tg V in polar representation that can be obtained from (5), (8), (10) is
(I3) tg ν =(I 3 ) tg ν =
(F - a ) sin 2(F - a) sin 2
während für die senkrechte Komponente Y = FGT (G" ist der Schnittpunkt der Senkrechten η durch F mit einem Radius OG", der einen Winkel V mit dem Leitradius OF bildet) und die tangentiale Komponente X = OC" bezüglich der Tangente t die folgenden Gleichungen gelten:while for the vertical component Y = FGT (G "is the point of intersection the perpendicular η through F with a radius OG ", the one Angle V with the guide radius OF forms) and the tangential component X = OC "with respect to the tangent t the following Equations apply:
CU) Y = f sin V
(15) X = f cos VCU) Y = f sin V
(15) X = f cos V
Es ist der Beweis möglich, daß eine zweite "elliptische" Lösung besteht, die durch die gleiche Ellipse E gegeben ist, die aber nur um einen ihrer Brennpunkt gedreht wird. Auch diese Lösung ist bei bestimmten Anwendungen vorteilhaft, aber bei den hier vorgesehenen Anwendungen ist die quadratische Ellipse wegen der Mittigkeit und hauptsächlich der regelmäßigen Wiederkehr am besten geeignet.It is possible to prove that a second "elliptical" Solution exists which is given by the same ellipse E, but which is only rotated about one of its focal points. These too Solution is beneficial in certain applications, but in the applications envisaged here is the square ellipse best suited because of the centrality and mainly the regular return.
Ohne vom Zweck und dem Gedanken der Erfindung abzuweichen, kann die Hyper-Ellipse (12) durch eine mehr oder weniger annähernde Kurve ersetzt werden, beispielsweise durch die Ellipse m , mit den Halbachsen a, F und der Ortskurvenglei-Without deviating from the purpose and concept of the invention, the hyper-ellipse (12) can be more or less approximate curve can be replaced, for example by the ellipse m, with the semiaxes a, F and the locus track
ChUnß 509811/1070 ChUnß 509811/1070
2 2
X Y
--W—+ —"7 = *» ^e ^-n ^iR· * gestrichelt dargestellt ist.2 2
XY
--W— + - "7 = *» ^ e ^ - n ^ iR · * is shown in dashed lines.
Die Formeln (12), (13), (14), (15) sind zur praktischen Ausbildung eines Zahnrads M mit hyperelliptischem Profil dienlich, dessen Zähnezahl durch vier teilbar sein muß, damit die Kurven m der zu kuppelnden Räder konjugiert angepaßt werden können.The formulas (12), (13), (14), (15) are for practical use Formation of a gear M with a hyperelliptical profile useful, the number of teeth must be divisible by four, so the curves m of the wheels to be coupled can be adapted conjugate.
V/as die Form und die Herstellung der Zähne,anbetrifft, so können die üblichen Formen und Herstellungsverfahren Verwendung finden.As for the shape and manufacture of the teeth, the usual shapes and manufacturing processes can be used Find.
Es werden nun die beiden hyperelliptischen, gleichen "■ Zahnräder M und N mit Halbachsen ä" und F in konjugierter Berührung θ und θ + TIlZ in Betracht gezogen, die in Fig. 2 durchgehend gezeichnet sind, wobei die kleinere Halbachse b~ des einen Zahnrads mit der größeren Halbachse a des anderen ausgefluchtet ist. Dieses Paar erfüllt die Voraussetzungen (1) und stellt damit ein Getriebe (mechanische Transmission) mit veränderlichem übersetzungsverhältnis dar; dieses Obersetzungsverhältnis des hyperelliptischen Paares M8 N ist durch Ausdrücken der konjugierten Drehungen c< und ß von M bzw. N, in Abhängigkeit von θ über die Gleichungen (5) und (8) leicht zu bestimmen, d.h.The two hyperelliptical, identical "■ gears M and N with semiaxes" and F in conjugate contact θ and θ + TIlZ are now taken into account, which are drawn continuously in FIG is aligned with the major semi-axis a of the other. This pair meets the requirements (1) and thus represents a gear (mechanical transmission) with a variable transmission ratio; this transmission ratio of the hyperelliptic pair M 8 N can easily be determined by expressing the conjugate rotations c <and ß of M and N, as a function of θ via equations (5) and (8), ie
(16) tg (a s r tg θ und(16) tg (a s r tg θ and
(17) tgß =| tg (Θ ψ J^) ergeben(17) tgß = | tg (Θ ψ J ^) result
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(18) tgo< tgß = --!-.(18) tgo <tgß = -! -.
Die Gleichung (18) stellt das übersetzungsverhältnis des Paares M, N dar; darin bedeutet das Minuszeichen, daß die beiden Räder in entgegengesetzter Richtung drehen. Insbesondere entspricht einer Drehung von M um o{ - -Steine Gegendrehung ß von N gejnäß Equation (18) represents the gear ratio of the pair M, N; in it the minus sign means that the two wheels are turning in opposite directions. In particular, a rotation of M by o {- -stones corresponds to a counter-rotation β of N according to
(19) tg ß * - JL 0 ä(19) tg ß * - JL 0 ä
Es kann bewiesen werden, daß (19) eine untere Grenze für (Ί8) darstellt.It can be proven that (19) is a lower limit for (Ί8).
Nun sei angenommen, daß (gemäß der Darstellung durch gestrichelte Linien in Fig. 2 und der Fig. 3) auf eine Welle Q achsengleich zwei gleiche hyperelliptische Räder M-und M~ zueinander um Ti /2 winkelversetzt aufgekeilt sind und eine Lage einnehmen, die durch eine Verdrehung des Rads M umC?C = —w— und οι s - —jp dargestellt ist. Es sei außerdem angenommen, daß auf der Welle 01 zwei hyperelliptische Räder N1 und N2 jeweils im Eingriff mit den Rädern M1 und M2 lose angebracht sind. Die Stellung dieser Räder N1 und N2 ist diejenige, welche das Rad.N einnehmen würde, wenn das Rad M aus der in Fig. 2 gezeigten Lage'heraus um.o^o = —«— verdreht würde. Demgemäß befinden sich in der dargestellten Lage die größeren Achsen' der Räder N1 und N2 in einem Winkelabstand voneinander von 2 ßQ It is now assumed that (as shown by dashed lines in FIG. 2 and FIG. 3) on a shaft Q two identical hyperelliptical wheels M and M ~ are keyed at an angle offset from one another by Ti / 2 and occupy a position which by rotating the wheel M by C? C = —w— and οι s - - jp. It is also assumed that two hyperelliptical wheels N 1 and N 2 are loosely mounted on the shaft 01, each in engagement with the wheels M 1 and M 2. The position of these wheels N 1 and N 2 is the one that would take the Rad.N when the wheel M from the position shown in Figure 2 Lage'heraus um.o ^ o = -. "- would twisted. Accordingly, in the position shown, the larger axes' of the wheels N 1 and N 2 are at an angular distance from one another of 2 ß Q
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Die gemäß den vorgenannten Maßnahmen erhaltene Maschine wird hier als "doppeltes hyperelliptisches Paar" M1N1ZM3N2 mit Halbwellen ä", F und Rotationsachsen 0,0' bezeichnet,.The machine obtained according to the aforementioned measures is referred to here as a "double hyperelliptical pair" M 1 N 1 ZM 3 N 2 with half-waves ", F and axes of rotation 0,0 '.
Wenn man weiterhin vom Übersetzungsverhältnis von (18) ausgeht, mit « die Drehung der Welle 0, also des Komplexes Q, M M0, mit B1 = -arc tg (-3- cot tf ) die entsprechende Drehung vonIf one continues from the transmission ratio of (18), with «the rotation of the shaft 0, thus of the complex Q, M M 0 , with B 1 = -arc tg (-3- cot tf) the corresponding rotation of
c· ac · a
und mit ß? = arctg (~- tgCtf ) diejenige von N2 bezeichnet undand with ß ? = arctg (~ - tgCtf) denotes that of N 2 and
a
den Unterschied zwischen den als Funktion von OT erhaltenen
Werten von ftp unc* ^i berechnet, wird ein Parameter £ gefunden
(im weiteren als "Winkelabweichung" bezeichnet), der weitgehend die Veränderlichkeit des gegenseitigen Winkelabstands zwischen
den Rädern N1 und N2 bei Veränderung von ^ zum Ausdruck bringt,
nämlicha
calculates the difference between the values of ftp unc * ^ i obtained as a function of OT, a parameter £ is found (hereinafter referred to as "angular deviation") which largely determines the variability of the mutual angular distance between the wheels N 1 and N 2 when changing of ^ expresses, namely
(20) £ = ß2 - B1 = arctg (-—- tg (X ) + arctg (~*· (20) £ = ß 2 - B 1 = arctg (-—- tg (X) + arctg (~ * ·
a aa a
Werden nun in (20) die nachverzeichneten diskreten Wer te von Oi eingesetzt, erhält man die entsprechenden Vierte von £ , und zwar: 'If the traced discrete values of Oi are now inserted in (20), the corresponding fourths of £ are obtained , namely: '
(21)(21)
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Aus dieser Tabelle (21) ist leicht ersichtlich, daß sich die Abweichung £ zwischen dem Minimalwert ί „ = 2 R
und dem Höchstwert £ R = ~iC - 2 ßQ ändert, d.h.From this table (21) it can easily be seen that the deviation £ between the minimum value ί „= 2 R
and the maximum value £ R = ~ iC - 2 ß Q changes, ie
(22) 2 8>o% £ ^ (IC -2 Ao), und zwar(22) 2 8> o % £ ^ (IC -2 A o ), namely
mit einer (Winkel-)Frequenz o( * 7Γ , so daß £ bei jeder halben
Umdrehung der Welle 0 den gleichen Wert annimmt. Dies ergibt sich deutlich auch aus der Fig. 3, wo wegen der Symmetrie
bei jeder Viertelumdrehung der Welle Q jedes der Räder N1,
N2 genau die vorangehende Lage des andern Rads einnimmt.with an (angular) frequency o (* 7Γ, so that £ assumes the same value for every half revolution of the shaft 0. This can also be seen clearly from FIG
with each quarter turn of the shaft Q each of the wheels N 1 ,
N 2 occupies exactly the previous position of the other wheel.
Aufgrund der vorgenannten wichtigen Merkmale kann das hyperelliptische Rädergetriebe vorteilhafterweise bei Transmissionen
mit veränderlichen Übersetzungsverhältnissen
Verwendung finden. Insbesondere sind die einfachen und die
doppelten Paare zur Schaffung neuartiger Pumpengattungen und Umlaufmotoren mit veränderlichem Volumen geeignet ■. In diesem
Falle führt die Winkelfrequenz o( = 7T des Doppelpaarantriebs
zum Entfall der Verteilermechanismen, die allgemein für
Zündung, Auspuff, Ansaugen und dgl. sonst erforderlich sind, wodurch der Vorteil der Einfachheit, der geringeren Sperrigkeit
und des geringeren Gewichts gegeben ist.Due to the aforementioned important features, the hyperelliptical gear train can advantageously be used for transmissions with variable gear ratios
Find use. In particular, the simple and the
double pairs to create new types of pumps and rotary motors with variable volume ■. In this case, the angular frequency o ( = 7 T of the double pair drive eliminates the distribution mechanisms that are generally used for
Ignition, exhaust, suction and the like are otherwise required, whereby the advantage of simplicity, less bulkiness and lower weight is given.
Zur näheren Erläuterung des Aufbaus und der Funktion einer hyperelliptischen Verbrennungs-Umlaufkraftmaschine wird nun auf die Fig. 1I, 5, 6 und 7 bezug genommen.A more detailed explanation of the structure and function of a hyperelliptic combustion circulating combustion engine is now made to Fig. 1 I, 5, 6 and 7 taken respect.
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In Fig. 4 ist das funktionelle Schema des Motors gezeigt und in den Fip. 59 6 und 7 ist dessen Aufbauanordnung dargestellt.In Fig. 4 the functional scheme of the engine is shown and in the Fip. 5, 9, 6 and 7, its structure is shown.
In Fig. l\ ist ein hyperelliptisches Doppelradpaar 26,27, 2 8 und 29 mit den Halbmessern ä, b und den Drehachsen O und O\ dargestellt, bei dem die Winkel-Divergenz £ (20) die Grenzwerte 2ß und (K-ZSb ) des Bereichs (22) einnimmt. Die beiden ο οIn Fig. 1 \ a hyperelliptical double wheel pair 26, 27, 28 and 29 with the radii, b and the axes of rotation O and O \ is shown, in which the angle divergence £ (20) the limit values 2ß and (K-ZSb ) of the area (22). The two ο ο
Teilantriebe 26,27 und 28,29 sind unter axialem Abstand angebracht, wobei die beiden RSder 27 und 28 auf der Ausgangswelle 8 im Abstand angeordnet sind, während auf zwei gleichen Halbwellen 19, 20 mit gemeinsamer Achse 0' jeweils pro Halbwelle die Räder 26 und 29 aufgekeilt sind.Partial drives 26,27 and 28,29 are attached at an axial distance, with the two RSder 27 and 28 on the output shaft 8 are arranged at a distance, while on two identical half-waves 19, 20 with a common axis 0 'each per half-wave the wheels 26 and 29 are keyed.
Zwischen den beiden Paaren 26,27 und 23,29 ist ein Motorzylinder 1 mit einer zur Achse O1 achsengleich liegenden zylindrischen Kammer 15 angeordnet, also achsengleich zu den Halbwellen 19, 20.Between the two pairs 26, 27 and 23, 29, a motor cylinder 1 is arranged with a cylindrical chamber 15 lying on the same axis as the axis O 1 , that is to say on the same axis as the half-shafts 19, 20.
In der Kammer 15 drehen sich zwei diametrale Läufer i»6,ll7/deren jeder auf einer unterschiedlichen Halbwelle 19,20 befestigt ist. Two diametrical rotors i »6, 117 / each of which is fastened to a different half-shaft 19, 20 rotate in the chamber 15.
Jeder der Läufer besteht aus einem "V-förmigen starren Körper" (festen Flächenwinkel) mit Achse O1 und einem festen Winkel £2 ^ 2ß o» der durcn den Motorzylinder 1 und die Halb-s wellen 19,20 begrenzt ist. ■Each of the runner consists of a "V-shaped rigid body" (fixed surface angle) with the axis O 1 and a fixed angle £ 2 ^ 2ß o »durcn of the engine cylinder 1 and the half-waves is limited s 19,20. ■
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Jeder der beiden Läufer ^6,47 (die ineinander geschoben sind, wie aus der späteren Erläuterung hervorgeht) ist über eine der Halbwellen 19,20 mit einem der Zahnräder 26,29 fest verbunden, zu denen die Läufer die gleiche Ausrichtung aufweisen.Each of the two runners ^ 6,47 (which are pushed into one another, as will emerge from the later explanation) is Fixedly connected via one of the half-shafts 19, 20 to one of the gears 26, 29, to which the runners have the same orientation exhibit.
Die beiden Diametral-Läufer unterteilen die zylindrische Kammer 15 in vier veränderliche Räume (Volumen) V1, V2» V V The two diametrical runners divide the cylindrical chamber 15 into four variable spaces (volumes) V 1 , V 2 »VV
Dadurch wird konzeptmäßig ein Einzelzylinder-Rotationsmotor, mit Viertaktzyklus und mit vier veränderlichen Volumen gebildet, deren jedes die vier Takte in einer einzigen Umdrehung ausführt, da (X = TT (21) ist.This conceptually constitutes a single cylinder rotary engine, four-stroke cycle and four variable volumes, each of which makes the four strokes in a single revolution, since (X = TT (21).
Indem der feste Winkel £ ρ ^er Läufer mit der einzigen Einschränkung £ 2*=: 2ß_ bestimmt wurde, sind an den Grenzen der Veränderbarkeit (22) der Winkelabweichung £ (20) die Minimal-Winkelöffnung £ Q und die grOftte Winkelttffnung C 1 für jedes der vier veränderlichen Volumina und damit auch das Kompressionsverhältnis -» des Motors festgelegt.Since the fixed angle £ ρ ^ er runner was determined with the only restriction £ 2 * =: 2ß_, the minimum angular opening £ Q and the largest angular opening C 1 for each of the four variable volumes and thus also the compression ratio - »of the engine is determined.
(23)(23)
(25) f * L·. - (25) f * L ·. -
6 0 9a8 1 1 / 1 0 7 06 0 9 a 8 1 1/1 0 7 0
Beispielsweise wurde in den erläuternden Zeichnungen angesetzt:For example, in the explanatory drawings:
(26)/ (a = 60 mm; b = 30 mm) f 2
= 26,5°;
= 1/10,2(26) / (a = 60 mm; b = 30 mm) f 2 = 26.5 °;
= 1 / 10.2
= 26,5°; 2ßQ = 53°; €Q = 8°; £ 1 = 82°;= 26.5 °; 2 [beta] Q = 53 [deg.]; € Q = 8 °; £ 1 = 82 °;
In der Anfangsstellung der Fig. Ί- stehen einander diametral zwei Minimalvolumen V^,V, mit Winkelöffnunp £ Q und zwei Höchstvolumen V2,V14 mit winkelöfi>nunß € \ gegenüber, die bei Beginn der Drehung o( der Motorwelle 8 nach rechts oder links jeweils zu-oder abnehmen (20), (21), (22). Da der Zündunpsbereich längs der oberen Mantellinie des Zylinders, also oberhalb des Volumens V^festgelegt wird, sind dementsprechend eine Auspufföffnung 6 und eine.Ansaupöffnung 5, beide mit der (Winkel)· Größe £*2» den Läufern U69U7 am unteren Teil des Zylinders genau entpepenzusetzen (Fig. 5).In the initial position of Fig. Ί- are diametrically opposed to each other two minimum volumes V ^, V, with Winkelöffnunp £ Q and two maximum volumes V 2 , V 14 with winkelöfi> now ß € \ , which at the beginning of the rotation o ( after the motor shaft 8 increase or decrease right or left (20), (21), (22). Since the ignition area is determined along the upper surface line of the cylinder, i.e. above the volume V ^, an exhaust port 6 and a suction port 5, both with the (angle) · size £ * 2 »to exactly match the sliders U6 9 U7 on the lower part of the cylinder (Fig. 5).
Der Zündbereich tritt jedoch mit den veränderlichen Volumina V1, V2, V,, V^ erst in Verbindung, wenn diese sich dem Minlmalwert c annähern. Daher ist keinerlei periodischer Ablauf der Zündung erforderlich und Zündkerzen 3 (oder Einspritzdüsen) können im Dauerbetrieb arbeiten. Abgesehen von Früh- oder Spätzündungen (welche durch Versuche bestimmt werden müssen) wandelt sich außerdem die Auspuff-Öffnung zur Ansaug- oder Einlaßöffnung um und umgekehrt, wenn die Drehrichtung der Motorwelle umgekehrt wird.However, the ignition range only comes into contact with the variable volumes V 1 , V 2 , V 1, V ^ when they approach the minimum value c. Therefore, no periodic sequence of the ignition is required and spark plugs 3 (or injection nozzles) can work continuously. Apart from early or retarded ignitions (which must be determined by experiment), the exhaust port also converts to the intake or inlet port and vice versa if the direction of rotation of the motor shaft is reversed.
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Der vorstehend technisch besprochene Motor besitzt einen insgesamt mit 1 bezeichneten Zylinder, der an seinem oberen Teil Ausnehmungen 2 für Zündkerzen oder Einspritzdüsen 3 aufweist, die in einer keilförmigen Nut 4 längs einer inneren Mantellinie enden. Seitlich sind die Auspuff- bzw. Ansaugleitungen 5 und 6 ausgebildet. Tm unteren Teil ist ein zylindrischer Raum 7 vorgesehen, in dem die Triebwelle 3 läuft. Der Zylinder 1 besitzt einen Mantel 9 für eine Kühlflüssigkeit zu seiner stetigen Kühlung an allen Teilen, also auch am Boden bei 9A. Die von irgendeiner bekannten Versorgung kommende Flüssigkeit läuft in die und aus der Mantelhülle durch Durchlässe bzw. Bohrungen 10,11. Im untersten Teil des Zylinders 1 ist eine übliche ölwanne 12 mit Verbindungs- und Sammel-Löchern 13,1Ί vorgesehen.The above technically discussed engine has a generally designated 1 cylinder on his upper part has recesses 2 for spark plugs or injection nozzles 3, which in a wedge-shaped groove 4 along an inner Surface line end. The exhaust and suction lines 5 and 6 are formed laterally. The lower part is a cylindrical one Space 7 is provided in which the drive shaft 3 runs. The cylinder 1 has a jacket 9 for a cooling liquid its constant cooling on all parts, including the bottom at 9A. The fluid from any known supply runs into and out of the jacket shell through passages or bores 10, 11. In the lowest part of the cylinder 1 is a Usual oil pan 12 with connection and collection holes 13,1Ί intended.
Zur seitlichen Begrenzunp der zylindrischen Kammer 15 im Zylinder 1 werden zwei gleiche pfronfenförmige innere Stirnteile 16 benützt. Diese Stirnteile tragen mittels Lagern 17 und Dichtungen 18 die zwei Halbwellen 19 und 20. Die Schmierung der Lager ist über die Kanäle 21 gewährleistet, die aus den Stirnteilen 16 ausgenommen sind und die mit Hohlräumen 22 in Verbindung stehen, die nach außen durch sog. Außenköpfe 23 begrenzt sind, die einander gleich sind.For the lateral delimitation of the cylindrical chamber 15 in the cylinder 1, two identical plug-shaped inner ones are used Front parts 16 used. These front parts carry the two half-shafts 19 and 20 by means of bearings 17 and seals 18. The lubrication the bearing is ensured via the channels 21, which are excluded from the end parts 16 and which are provided with cavities 22 in Connection that are limited to the outside by so-called. Outer heads 23, which are equal to each other.
Diese Außenköpfe sind oval becherförmig und mit Abstütz· außenflanschen 2H versehen, in die ein Ansatz 25 der Innenstirnteile 16 eingreift. Die Außenköfpe 23 grenzen den Hohlraum 22 ab, in dem die hyperelliptischen Zahnräder 26,27, These outer heads are oval, cup-shaped and are provided with supporting outer flanges 2H , into which a shoulder 25 of the inner end parts 16 engages. The outer head 23 delimit the cavity 22 in which the hyperelliptical gears 26,27,
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28 und 29 für die zwei Antreibe anpeordnet sind. Die Zahnräder 26 und 29 sind auf den Halbwellen 20 bzw. 19 angebracht, während die beiden anderen auf der Motorwelle 8 sitzen. Die Außenköpfe 23 halten die Halbwellen 19,20 bzw. die Motorwelle B durch in darin entsprechend ausgebildeten Lagerungen 32, 32A angebrachte Lager 30 und 31. Insbesondere um die Abdichtung an den Austritten der Motorwelle 8 zu gewährleisten, sind ölauffangpfannen 33 vorgesehen, während zur Gewährleistung der Schmierung der Zylinderkammer 15 Kanüle 35» 36 in Verbindung mit den Hohlräumen 22 vorgesehen sind, die das Schmiermittel über die öffnungen 37 zugeführt erhalten. Die Kanäle 35 schließen an übliche Einführpfropfen 38 an, die Lagerungen JSA nach außen verschließenj in denen die Lager 30 angeordnet sinös und die das Schmiermittel in die axiale Bohrung HO der Halbwellen 19,20 einführen, von wo es dann an die erforderlichen Stellen über nicht gezeichnete Durchlässe gelangt.28 and 29 for the two drives are arranged. The gears 26 and 29 are mounted on the half-shafts 20 and 19, respectively, while the other two sit on the motor shaft 8. The outer heads 23 hold the half-shafts 19, 20 or the motor shaft B by means of bearings 30 and 31 mounted in correspondingly designed bearings 32, 32A therein the lubrication of the cylinder chamber 15 cannulas 35 »36 are provided in connection with the cavities 22, which receive the lubricant supplied via the openings 37. The channels 35 connect to conventional Einführpfropfen 38, the bearings JSA outwardly verschließenj where SINOE 30 is arranged the bearing s and which introduce the lubricant into the axial hole HO of the half shafts 19,20 from where it is then transferred to the required places of non- Drawn passages arrives.
Die beiden Halbwellen 19,20, die einander gleich sind, sind achsengleich in der zylindrischen Kammer 15 angeordnet, und wie bereits erwähnt in den Lagern 17, 30 drehbar gehaltert. An ihren gegenüberliegenden inneren Enden weisen sie eine zylindrische Aufnahme 1Jl auf. In jeder der Aufnahmen kl ist das entsprechend geformte Ende eines Führungskorpers 1J2 eingepaßt, der in axialer Richtung durchbohrt und mit einem Flansch 1O versehen ist, der zwischen den Enden der Halbwellen 19920 angeordnet ist und an diesen anliegt» Außerdem sind die Halbwellen mit einander diametral gegenüberliegenden Längsnuten ΊΊ versehen, die durch ^i1PgH0 diametralen Schlitzdurchlaß ^5The two half-shafts 19, 20, which are identical to one another, are arranged on the same axis in the cylindrical chamber 15 and, as already mentioned, are rotatably supported in the bearings 17, 30. At their opposite inner ends they have a cylindrical receptacle 1 Jl. Kl in each of the shots, the correspondingly shaped end of a Führungskorpers 1 J2 is fitted, which runs through in the axial direction and is provided with a flange 1 O, which is arranged between the ends of the half shafts 19 9 20 and this' abuts addition, the half-waves provided with diametrically opposed longitudinal grooves ΊΊ, which through ^ i 1 PgH 0 diametrical slot passage ^ 5
ORJGiNAL INSPECTEDORJGiNAL INSPECTED
miteinander verbunden sind.are connected to each other.
Die Durchlässe 45 ermöglichen die Befestigung der diametralen Läufer 46, 47, die die Kolben des vorliegenden Motors darstellen. Insbesondere besteht jeder der Läufer aus diametral gegenüberliegenden gleichen Teilen 46A,B und 47A,B, die ungefähr zur Hälfte ihrer Länge in die LSngsnuten 44 der zugeordneten Halbwellen'eingelassen sind und mittels eines Ansatzes in den diametralen Schlitz 45 hineinreichen. Zwei durch den Schlitz 45 und die beiden Teile des Läufers führende Schraubbolzen 48 halten die beiden Teile fest zusammen. Die beiden Teile eines jeden Läufers erstrecken sich, wie bereits angegeben und dargestellt, freitragend über die andere Halbwelle, so daß die beiden Läufer 46, 47 axial auf der Hälfte ihrer Länge ineinandergeschoben sind und gemeinsam den Hutzraum des Zylinders 15 überstreichen. Im Querschnitt betrachtet weisen die beiden Teile der Läufer außerhalb der sie aufnehmenden Halbwellen eine steife V-Porm auf. Längs ihres Umfangs, wo die Abdichtung zwischen den vier Kammern Vl, V2, V3, V4 vorgesehen werden muß, sind in entsprechenden Sitzen oder Nuten übliche längliche Dichtungen 49 eingesetzt (beisnielsweise metallisiertes Graphit), die im Fachgebiet der umlaufenden Verbrennungsmotoren, z.B. Vfankelmotoren, bekannt sind.The passages 45 allow the attachment of the diametrical Rotors 46, 47, which represent the pistons of the present engine. In particular, each of the runners consists of diametrically opposite equal parts 46A, B and 47A, B which are approximately half of their length in the LSngsnuten 44 of the associated Half waves are let in and by means of an approach Reach into the diametrical slot 45. Two by the Slot 45 and the two parts of the runner leading screw bolts 48 hold the two parts tightly together. The two parts of each runner extend as previously indicated and shown, cantilevered over the other half-shaft, so that the two rotors 46, 47 axially on half of their Are pushed into one another length and jointly sweep over the hood space of the cylinder 15. Wise viewed in cross-section the two parts of the runners outside the half-waves accommodating them have a stiff V-shape. Along its perimeter where the waterproofing must be provided between the four chambers V1, V2, V3, V4, are in corresponding seats or grooves Usual elongated seals 49 are used (for example metallized graphite) known in the art of rotating internal combustion engines such as Vfankel engines.
Die Zahnräder 27,28 sind auf die Welle 8 mit ihren größeren Durchmessern rechtwinklig zueinander aufgekeilt. In der Ausgangsstellung (Fig. 5) haben die beiden entgegenstehenden Räume Vl und V3 eine Kleinstgröße, während die anderenThe gears 27, 28 are keyed onto the shaft 8 with their larger diameters at right angles to one another. In the starting position (Fig. 5), the two opposing spaces Vl and V3 have a small size, while the others
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entgegenstehenden Räume V2 und Vl die Hfichstgrfiße aufweisen. Wenn die Motorwelle 8 um "IfU gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, führen der Raum Vl den Verbrennungstakt, V2 den Auspufftakt, V3 den Ansaup- oder Einlaßtakt und V4 den Kompressionstakt aus. Wenn die Welle UmTD2 *n entgegengesetztem Sinn gedreht wird, werden die Takte der Volumina V2 und Vl vertauscht. Bei der Drehung im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers dient die öffnung 6 zum Auslassen und die öffnung 5 zum Ansaugen oder Einlassen, während die Verhältnisse vertauscht sind, wenn der Drehsinn umgekehrt ist. In der in den Figuren dargestellten Ausführung werden Takt-Vor- und -Nachabläufe mittels Abarbeiten der Kanten 60 der Läufer und Verkleinerung der Zündnuten 1J erhalten, damit sie mit beiden Drehrichtungen zu vereinbaren sind.opposing spaces V2 and Vl have the maximum size. If the motor shaft 8 is rotated counterclockwise by "If U , the space Vl the combustion stroke, V2 the exhaust stroke, V3 the intake or intake stroke and V4 the compression stroke. If the shaft UmTD 2 * n is rotated in the opposite direction, the cycles of the volumes V2 and Vl are interchanged. When turning in the counterclockwise direction, the opening 6 is used for letting out and the opening 5 for sucking in or letting in, while the ratios are reversed when the direction of rotation is reversed. In the one shown in the figures Execution, cycle pre- and post-cycle processes are obtained by working off the edges 60 of the runners and reducing the size of the ignition grooves 1 J so that they can be reconciled with both directions of rotation.
Es ist wichtig zu bemerken, daß jeder Takt des Zyklus innerhalb einer Viertelumdrehung der Welle 8 abläuft, weil die Wiederholungsrate sk der Winkel-Divergenz £ gleich IC ist, so da9 alle vier Takte des Ansaugen«, der Kompression, der Entspannung und des Auspuffs eines jeden der vier veränderlichen Volumina (Vl, V2, V3, νΊ) während einer einzigen Umdrehung ab- · laufen und daher bei jeder Umdrehung vier Nutζtakte (Entspannung bzw. Verbrennung) stattfinden, also acht für zwei Umdrehungen, ebenso viele, wie ein üblicher Achtzylinder-Motor ergeben würde. It is important to note that each clock runs of the cycle within a quarter revolution of the shaft 8, because the repetition rate sk of the angular divergence £ same IC, so DA9 all four strokes of suction, "the compression, relaxation and the exhaust of an each of the four variable volumes (Vl, V2, V3, νΊ) during a single rotation off run · and therefore take place at each rotation four Nutζtakte (relaxation or combustion), so eight for two turns, as many as a standard eight-cylinder Engine would result.
Die aufgrund der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin: Ziemlich einfache Ausbildung des Motors, der keine The advantages that can be achieved on the basis of the invention are : Quite a simple design of the motor that does not have any
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Möglichkeit der Verwendung einer Nebelschmierung anstelle der Kreislaufschmierung, Trägheitssymmetrie der umlaufenden Massen, hohe erreichbare Drehzahl, große Ansaug- und Auspufföffnungen und gedrungene Ausbildung bei geringerem Gewicht.Possibility of using mist lubrication instead the circuit lubrication, inertial symmetry of the rotating masses, high achievable speed, large intake and exhaust openings and compact training with less weight.
In der Fig. 8 ist ein hyperelliptischer thermischer Rotationsmotor mit äußerer Verbrennung dargestellt. Dieser Motor stellt eine Abwandlung des Verbrennungsmotors wie oben beschrieben dar, so daß lediglich die Unterschiede angedeutet und für gleiche oder gleichwertige Teile gleiche Bezugszeichen benützt werden, denen aber die Zahl "10" vorangesetzt wird. Bei diesem Motor ist der Brennbereich durch zwei neue öffnungen ersetzt: eine Auspufföffnung 106A und eine Ansaugftffnunp 105A, welche in diametral entgegengesetzter Lage zu den vorbestehenden öffnungen 105 und 106 ausgebildet sind. Dadurch werden zwei voneinander unabhängige Kreisläufe geschaffen, welche außen in Serie oder pacaUeL verbund en sind. Der Grund dazu ist, Gase oder Sattdämpfe, die mit thermischer Energie aufgeladen von außen geliefert werden, zu entspannen und dadurch mechanische Arbeit zu erzielen. Daher sind die beiden Ansaugöffnungen 105, 105A kleiner als die beiden Auspufföffnungen 106, 106A, wobei die Weite entsprechend der gewünschten Entspannung bestimmt vorzusehen ist. Dieser Doppelmotor erlaubt den energetischen Umwandlungsprozess auf zweierlei Arten:In Fig. 8, a hyperelliptical thermal rotary engine with external combustion is shown. This Motor represents a modification of the internal combustion engine as described above, so that only the differences are indicated and the same reference numerals are used for the same or equivalent parts, but are preceded by the number "10". In this engine, the combustion area has been replaced by two new openings: an exhaust opening 106A and an intake opening 105A, which are formed in a diametrically opposite position to the pre-existing openings 105 and 106. Through this two independent circuits are created, which are externally connected in series or in a package. The reason is Gases or saturated vapors, which are charged with thermal energy from the outside, relax and thereby mechanical To achieve work. Therefore, the two intake openings 105, 105A are smaller than the two exhaust openings 106, 106A, the width being determined according to the desired relaxation. This double engine allows the energetic Conversion process in two ways:
A) mittels offenen Kreislaufs unter Verwendung immer neuen, über eine einzige Wärmezufuhr (einzelner Erzeuger und Parallelverbindung), oder mittels zweier Wärmezuführungen (zwei Erzeuger und Serienschaltung) aufgeladenen Gases und Abstoßen dee aus-A) by means of an open circuit using always new, via a single heat supply (single generator and parallel connection), or by means of two heat supplies (two generators and series connection) charged gas and expelling the
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-■ 21 -- ■ 21 -
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genutzten Gases; oderused gas; or
B) im geschlossenen Kreislauf unter Benützung des energetisch aufgeladenen Gases in einem der beiden Kreisläufe unter RUcIcsneisung an den Erzeuger des aufgebrachten Gases über den zweiten Kreis (Serienverbindunp-).B) in a closed circuit using the energetically charged gas in one of the two circuits with recirculation to the generator of the applied gas via the second Circle (series connection).
Eine Abwandlung des Motors der Fig. 8 ist in den Fig. 10, 11 gezeigt. Hier werden zur Bezeichnung gleicher Teile oder entsprechender Teile die gleichen Pezugszeichen mit der Vornummer "20" benutzt. Der maßgebliche Unterschied besteht darinj daft die kleinsten Volumen bei einem zu dem der Fig. 8 senkrechten Durchmesser entstehen, da die Läufer 2ΟΊ6 und 20 Ί 7 entgegen dem Zustand gemäß Fig. 8 auf die entsprechenden Halbwellen 2019 und 2020 so aufgekeilt sind9 daß ein Winkel von 90° (ß„ -^/2^ m^t der Keßeren Achse des zugeordneten Getriebes 2026, 2029 entsteht, Tn der Fig. 11 ist das doppelte hyperelliptische Paar 2026, 2027 und 2O28s 2029 in der jeweiligen Grenzstellung (22) dargestellt. Für das übrige gilt das bezüglich der Fig. 8 gesagte.A modification of the motor of FIG. 8 is shown in FIGS. 10, 11. The same reference symbols with the prefix "20" are used here to designate the same parts or corresponding parts. The decisive difference is that the smallest volumes arise with a diameter perpendicular to that of FIG. 8, since the rotors 2ΟΊ6 and 20Ί7, contrary to the state according to FIG. 8, are wedged onto the corresponding half-waves 2019 and 2020 so 9 that an angle of 90 ° (ß " - ^ / 2 ^ m ^ t of the Keßeren axis of the associated gear 2026, 2029 arises, Tn of FIG. 11, the double hyperelliptical pair 2026, 2027 and 2028 s 2029 is shown in the respective limit position (22) For the rest, what has been said with regard to FIG. 8 applies.
Pei den beiden Abwandlungen des Motors mit äußerer Verbrennung kann das kleinste Winke1-volumen £ bis zur Toleranzgrenze herabgesetzt werden, weil das Kompressionsverhältnis Ϋ (25) keinerlei Bedeutung mehr hat. Außerdem ist wegen der verschiedenen Winkel-Öffnung der Ansaugung und des Auspuffs der Drehsinn der Treibwelle vorgegeben.Pei the two variations of the external combustion engine Winke1 the smallest-volume can be reduced £ to the tolerance limit, because the compression ratio Ϋ (25) no longer has any importance. In addition, the direction of rotation of the drive shaft is specified because of the different angular opening of the intake and exhaust.
Nach den obigen Ausführungen ist es offensichtlich, daß 509811/1070 From the above, it is evident that 509811/1070
eine hyperelliptische Pumpe mit Doppelkreislauf nichts weiter als einen Motor mit Außenverbrennunsr darstellt, mit dem einzigen Unterschied, daß in diesem Falle die beiden Ansaugttffnungen den beiden Auspufföffnungen gleich sind, wodurch durch Umkehren der Drehrichtung die Arbeitsrichtuntr umgekehrt werden kann. Es bestehen wiederum zwei unabhängige Kreisläufe, die getrennt in Serie oder parallel arbeiten können. Die Ausrichtung ßo der Läufer zum Doppel-Hyperellipsenpaar kann willkürlich sein. Insbesondere kann man eine Ausführung ähnlich der Fig. 8 mit ßp = O von einer gemäß den Fig. 10 und 11 mit B>2 - 7Γ/? unterschieden werden. Abgesehen von der Kühlung und sonstigen unwichtigeren Einzelheiten, wird im übrigen auf das hinsichtlich des thermischen Motors für äußere Verbrennung gesagte bezug genommen.a hyperelliptical pump with double circuit is nothing more than a motor with external combustion, with the only difference that in this case the two intake openings are the same as the two exhaust openings, whereby the direction of operation can be reversed by reversing the direction of rotation. There are again two independent circuits that can work separately in series or in parallel. The alignment ß o of the runners to the double hyperellipse pair can be arbitrary. In particular, an embodiment similar to FIG. 8 with βp = O can be changed from one according to FIGS. 10 and 11 with B> 2 - 7Γ /? can be distinguished. Apart from the cooling and other less important details, reference is made to what has been said with regard to the thermal engine for external combustion.
Die Fig. 9 zeigt im schematischen Schnitt eine einfache hyperelliptische Pumpe, die aua nur einem einzelnen hyperelliptischen Räderpaar 300, 301 besteht. Diese Pumne ist gleich den üblichen Zahnradpumpen, mit dem einzigen Unterschied, daß die runden Zahnräder durch das hyperelliptische Zahnradpaar ersetzt sind. In der Fig. 9 sind der doppelte Zylinder mit 302, 303 und die Wellen, deren eine angetrieben wird, mit 30*1 und 305, der Nutzraum mit 3O6 und die Ansaug- und Auslaßleitungen mit 307, 30B bezeichnet.FIG. 9 shows, in a schematic section, a simple hyperelliptical pump, which can also be used for only one single pump hyperelliptical pair of wheels 300, 301. This pump is the same as the usual gear pumps, with the only difference that the round gears are replaced by the hyperelliptical gear pair. In Fig. 9 are the double cylinder with 302, 303 and the shafts, one of which is driven, with 30 * 1 and 305, the usable space with 3O6 and the suction and Outlet lines designated 307, 30B.
Die hyperelliptischen Pumpen gemäß der Erfindung kennen in mechanische Motoren ohne jegliche Änderung umgewandelt werden, wenn die durchströmende Flüssigkeit entspre-• ' 509811/1070 The hyperelliptical pumps according to the invention can be converted into mechanical motors without any modification if the liquid flowing through corresponds to • '509811/1070
chende mechanische Energie besitzt (fiefJIlIe8 Druck und dgl·). In diesem Falle überträgt sich die mechanische Energie der Flüssigkeit auf die Motorwelles wodurch sie verwendbar wird. Wegen ihrer einfachen Form und Funktion und dem Fehlen von Ventilen, Verteilern und sonstigen Zubehörteilen sind diese Maschinen geeignet, ständig oder abwechselnd als Pumpen oder als mechanische Motoren zu arbeiten»has sufficient mechanical energy (fiefjIlIe 8 pressure and the like). In this case, the mechanical energy of the liquid is transferred to the motor shaft whereby it s is usable. Because of their simple form and function and the lack of valves, distributors and other accessories, these machines are suitable to work continuously or alternately as pumps or as mechanical motors »
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995017582A1 (en) * | 1993-12-23 | 1995-06-29 | Janosi Marcell | Rotary motion drive, especially for internal combustion engines |
CN101975247A (en) * | 2010-11-02 | 2011-02-16 | 重庆大学 | High-order denatured elliptic bevel gear pair with variable transmission ratio |
CN105864040A (en) * | 2016-04-29 | 2016-08-17 | 燕山大学 | Ovoid gear pump driven by ovoid gear transmission |
WO2018020279A1 (en) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | Panagiotis Zaraphonitis | Phase morphing mechanism |
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