EP0602272A1 - Rotary piston machine - Google Patents

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EP0602272A1
EP0602272A1 EP92121562A EP92121562A EP0602272A1 EP 0602272 A1 EP0602272 A1 EP 0602272A1 EP 92121562 A EP92121562 A EP 92121562A EP 92121562 A EP92121562 A EP 92121562A EP 0602272 A1 EP0602272 A1 EP 0602272A1
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EP
European Patent Office
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rotor
machine according
compressor
wing
shaft
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EP92121562A
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German (de)
French (fr)
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EP0602272B1 (en
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Walter Müller
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Individual
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Priority to DE59208366T priority patent/DE59208366D1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C11/00Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
    • F01C11/002Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
    • F01C11/004Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle and of complementary function, e.g. internal combustion engine with supercharger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines

Definitions

  • the invention relates to a rotary piston machine, in particular to an internal combustion engine for liquid and gaseous fuels according to the preambles of claims 1, 14, 21, 27 and 31.
  • Rotary or rotary piston machines which have only rotating parts instead of reciprocating pistons, have been developed as compressors and in the form of positive displacement pumps, but also as internal combustion engines, whereby both the fresh gas supply and the exhaust gas discharge can be problematic.
  • Such rotary piston machines generally have two or more rotating parts within the working space walls, namely power and shut-off parts that are in flat rolling engagement with one another, of which at least one usually moves non-uniformly about a fixed axis.
  • Wankel rotary engine which, however, tends to consume a lot of fuel due to its special combustion chamber shape and the long combustion paths and cold walls that result, and therefore also has high carbon monoxide and hydrocarbon emissions. In any case, this engine has so far not met the environmental requirements of low-pollution, economical operation.
  • Newer rotary lobe motors have at least two axially parallel rotors which mesh with one another in the manner of a gear pump with a high degree of accuracy. Gas-tight contact with the surface is hardly guaranteed, however, because deposits of the combustion roll into the rolling surfaces and thus counteract a tight seal. The ratio of displacement to wall area size is often unfavorable. When the fuel / air mixture burnout hits cold surfaces, high CO and HC emissions continue to occur. It is not uncommon for the geometry of the runners and the associated shut-off bodies to be subject to a completely abstract design according to the prior art, so that the production would require an extreme technical outlay which is economically forbidden.
  • an engine described there has a rotating part which rotates in the combustion chamber around a stationary center and which has two or more radial projections on a cylindrical base body which engage in circumferential recesses of at least one immediately adjacent roller body. Larger rotary lobe diameters could allow higher torques, but high peripheral speeds would then occur. In the case of very rapid gas exchange processes, the flow and control times for valves would and channels too short, even with large cross sections, to be technically feasible. The resulting charge deficits would have to be compensated for with rich mixtures, and poorer exhaust gas values would have to be accepted.
  • a main object of the invention is to provide a rotary piston machine of the type mentioned at the outset with improved efficiency.
  • it is an important goal to create an efficient, easy-to-manufacture rotary piston engine with economically justifiable effort, which can be produced in different types if possible based on the modular principle.
  • Suitable construction means and functional sequences are also intended to ensure smooth engine operation and to keep pollutant emissions low during operation.
  • the housing has an engine block to which at least on the one hand axially connects a compressor block, in which similar rotor blades or rotating bodies are arranged on the same shafts as the rotors or rotating bodies rotating in the engine block.
  • the compressor is therefore outside the hot engine block, which is extremely cheap for the oxygen-rich fresh air supply.
  • the mechanical effort is low because one and the same shafts support the rotating elements both in the engine block and in the compressor block.
  • the fuel mixture is advantageously mechanically processed by gradually adding and atomizing the fuel over cold surfaces without that it ignites. Therefore, all fuels can be compressed and brought into the combustion chamber of the engine block with a high degree of loading or delivery with exact fuel-air dosing, where optimal combustion can take place.
  • the or each compressor block is axially sealed between a bearing part adjoining the cover plate and a side channel part adjacent to the engine block.
  • the housing parts are plate-shaped or disk-shaped and fit snugly against one another by screw connections, but are detachably held together. This is a very advantageous sandwich construction for production and assembly and is also service-friendly because the motor can be dismantled and reassembled relatively easily in the event of maintenance or repair.
  • a flow inlet is arranged in at least one gusset formed between adjacent work spaces of the or each compressor, that is, where the work spaces overlap.
  • claim 7 provides that an ignition device is arranged in a gusset formed between adjacent working spaces of the engine block, and a flow outlet is arranged offset to this. This ensures a favorable use of space and the best operating conditions, each with opposite, symmetrically running rotary piston strokes.
  • channels which run transversely to the shafts are present in the or each side channel part and have check valves in particular on the compressor side or near inflow openings to the engine block.
  • these side channels can be fluidly connected to one another via axial channels along or in the rotating body shafts. It is advantageous if the side and axial channels together have a volume that corresponds to the effective compression volume in the rotor working space for a given compression ratio (e.g. 10: 1).
  • At least the axial channels can also be flow-connected or connectable with a spring-loaded or gas-loaded boost pressure accumulator. It can be seen that in this way very simple means not only achieve gas flow which is as functional as it is reliable, but also prevent a drop in pressure during the short charging process. As a result, inflow velocities can be achieved which are considerably higher than the blow-through velocities. Engines with this device, preferably in a ceramic version, can therefore also work with hydrogen combustion without misfiring.
  • claim 12 provides that the or each wing of the compressor rotor leads the or each wing of the motor rotor in the direction of rotation. This ensures that the compression process is completed shortly before the consequent high-pressure loading into the combustion chambers.
  • the wings, ribs, projections or the like. in cross-section smaller than the associated circumferential recesses, so that they pass at least essentially without contact during circulation.
  • the wing therefore passes over in the rotating bodies or control rollers with very little friction, which improves the efficiency and moreover makes it possible to dispense with an optimal fit of the wings in this area. This is a significant simplification for the engine and its manufacture; this enables a full ceramic version in particular.
  • a motor cell in sandwich construction with two compressor cells is assembled so that a wing rotor is assigned two adjacent, axially parallel rotating bodies symmetrically aligned, each of which delimits two opposing combustion and compression chambers, which rotate twice per shaft revolution swept over by the wings and therefore used twice in symmetrical strokes.
  • the engine's displacement is therefore doubled per revolution, and accordingly the combustion chamber cold surfaces are effectively halved, while the compressor inputs and the inflow channels into the combustion chamber remain relatively large. For this reason, the displacement volume is functionally divided into eight small portions that flow at moderately high speeds on the inlet and outlet side.
  • two pairs of injectors are provided for fuel supply per engine block, expediently in the arrangement that on the circumference of the or each compressor, two injectors are opposite each other.
  • the combustion chambers are loaded twice per revolution via four inflow openings, i.e. in eight small gas portions within a very short time, in the millisecond range lying times and therefore with controllable inflow speeds.
  • the opposite arrangement of the inflow openings has the advantage that the two mixture flows meet in the middle of the combustion chamber and thus swirl well.
  • the ignition can take place in continuous spark operation, which saves a complex ignition system.
  • An important embodiment of the invention provides, according to claim 17, that the runners, the rotating bodies and / or the working spaces consist of highly heat-resistant material such as ceramic or are covered or covered with it.
  • An all-ceramic version is also possible.
  • the insulating properties offer numerous advantages, namely lower heat losses, high operating temperatures of the engine in the range from 300 ° C to 400 ° C with improved combustion of the fuel on hot interior surfaces, little wear and tear, thus largely maintenance-free, etc.
  • the preferably made of heat-resistant steel shaft of the wing rotor is elastically supported in the radial direction according to claim 18, namely according to claim 19 by star bearings on or in a resilient high-speed steel bearing of an adjacent cover plate, optionally using radial expansion compensation elements.
  • the shaft of the wing rotor is gas-supported at least in the engine block, e.g. with compression or fuel gas introduced in a lubrication channel in the shaft.
  • This is particularly advantageous for the ceramic version, in order to lubricate the interior of the motor, which is conventionally supplied with lubricating oil, but this is hardly or not possible at internal temperatures up to 400 ° C.
  • the design according to independent claim 21 is a simpler design of a motor without an external compressor, with an ignition device in a gusset between working spaces of the wing rotor and a first rotating body, and in further gussets near the working space of a second rotating body with respect to flow inlets and outlets available.
  • the compressor and the combustion chamber are arranged side by side, while the compressor stroke and combustion stroke start points are opposite each other.
  • the point of contact between the rotor and the rotating body can also be easily lubricated via the fuel injection nozzle on the engine block.
  • the construction of claim 22 is favorable, according to which the working space of the rotor has partially cylindrical chambers of different radii, oval cross-sections from a combustion chamber with a smaller radius to a compression chamber with a larger radius being present, and in the rotor a wing being arranged so as to be axially displaceable
  • Two rotating bodies, each with a pair of different circumferential recesses, are assigned, which touch the wing ends during circulation. Due to its larger radius compared to the combustion chamber, the compressor chamber achieves an appropriately large delivery rate without shortening the working stroke.
  • the rotating bodies or control rollers are guided in such a way that they move the rotor and guide it in orbit.
  • This arrangement can advantageously be operated with a sufficiently large compressor volume as a naturally aspirated engine with a carburetor, the injection nozzle being replaced by a carburetor at the inlet.
  • the vane rotor is assigned a control disk with two valve bores lying opposite one another, which with respect to the vane ends of the rotor e.g. are angularly offset by 30 ° to 35 ° and, when circulating, come into flow connection one after the other with inflow openings of the moror block.
  • the valve bores can be extended to elongated holes to optimize the loading process that the control disc specifies.
  • the rotor of the rotary piston machine can be designed as a roller body, which according to claim 26 preferably with the shafts and / or with the wings, ribs, projections or the like. are in one piece. This is easy to control in terms of production technology and extremely cheap in terms of strength.
  • an ignition device is again arranged in a gusset between the working spaces of the wing rotor and a first rotating body; there are flow inlets and outlets on the circumference of the work area for the runner.
  • Several — for example three — vanes can be arranged on the motor rotor, which successively enter larger circumferential recesses in the counter-rotating body.
  • the outside diameter of the vane rotor can be larger than that of the rotating body or the control roller, and the motor can be operated at relatively low speeds.
  • the rotor can in turn be provided with at least one coaxial control disk with compressor blades offset at an angle to the rotor blades be assigned (claim 28), which is favorable for faster running engines.
  • the or each coaxial control disk can be laid in the combustion chamber (claim 29), which contributes to increasing the combustion chamber temperature and also allows air or gas storage of the wing rotor.
  • 1 denotes an engine block which is generally in the form of a rectangular disk of a certain thickness. It is - there marked with M - part of a housing G, to which a compressor block V belongs (FIG. 2).
  • a wing rotor 4 is arranged centrally in the engine block 1 and is rigidly connected to a shaft 54 or is in one piece.
  • Radial projections or wings 18 are designed as rounded lugs and mesh contactlessly with recesses 30 on the circumference of two adjacent rotating bodies 6.
  • the wing rotor 4 sits in a working space 7, which is essentially cylindrical and connects to the working spaces 8 for the rotating bodies 6, which overlap on both sides .
  • the latter are rigidly connected to shafts 55 or in one piece.
  • a spark plug 14 is seated on one side, which is arranged offset from the plane relative to an outlet 15.
  • Axial channels 10 in addition to a rotating body 6 each have a flow connection with an inflow opening 12 near the gusset-side gussets 13.
  • the engine block 1 is also provided with a number of cooling bores 22 and with bores 23 for a screw connection, which also pass through the compressor block V or 2 (FIG. 2).
  • a compressor rotor 5 with vanes 19 in a chamber 27, which corresponds to the working space 7 in the engine block 1. It is also cylindrical and overlaps with cylindrical working spaces 28 for two rotating bodies 21, again gussets 74 being formed. At each of these there is an inlet 16 to the working space 27.
  • the vanes 19 rotating therein in the direction of rotation U dip into recesses 30 on the circumference of the rotating bodies 31 Rotate the annular gap 39 in the opposite direction to the direction of rotation U.
  • the partial section according to Fig. 1a shows the arrangement of a spring-loaded pressure accumulator 3, which at a boost pressure of e.g. 10 to 12 bar prevents a drop in pressure during the very short charging process. This ensures that the inflow speed of the fuel / air mixture (or other drive gases) is greater than the burn-through speed, for example at about 10 bar about three times higher than this.
  • the pressure accumulator 3 makes it possible to use hydrogen, i.e. to operate as oxyhydrogen engine.
  • the engine block M, 1 is located between two compressor blocks V, 2 with the interposition of a side channel plate 62 in each case.
  • a bearing plate 63 and a cover plate 64 connect to the compressor blocks V, 2 on the outside.
  • Screws 23 hold the block-disk package of the housing G together near the corners.
  • a gear unit with gear wheels 24, 25, 26 of the same size within the cover plates 64 ensures that the shafts 55 rotate in opposite directions synchronously with the central shaft 54.
  • At least one channel 59 can be present in the central shaft 54 in order to bring lubricant from an adjacent compressor V, 2 into the interior of the engine block M, 1.
  • the plates 62 delimiting the engine block M, 1 on each side each contain side channels 20 which are connected to one another by an axial channel 10 for pressure equalization, unless an interruption by a shut-off device 11 is desired.
  • Check valves 9 block the return path from the engine block M, 1 to the compressor blocks V, 2.
  • the views in Fig. 3a and 3b show the course of the side channels 20 with two connections on the one hand to the axial channel 10 (Fig. 3 center) and on the other hand to the compressor inputs 53 and the inflow openings 12, i.e. on charging channels to the combustion chamber K. It can be seen that these flow paths are short and have relatively large cross sections; therefore, gas exchange takes place quickly without excessive speeds.
  • FIG. 4 there is a central compressor block V, 2 between two engine blocks M, 1.
  • a sealing plate 61 with seals 33 adjoins each block, which abut the shafts 55 of the rotating bodies 6 and 21, respectively.
  • the rotor shaft 54 is also sealed to the sealing plates 61 by (not marked) O-ring seals on each of the blocks 1, 2.
  • Couplings 32 can be provided in order to connect individual structural units to one another in a modular manner and thereby establish the rotary connection of the individual shaft sections.
  • the central double compressor V, 2 has inlets 16, which can be designed as air intake slots.
  • Check valves 9 are in turn located at the transition to the side channels 20, and cross channels 10 can be one between the side channels 20 Establish pressure equalization.
  • On the circumference of the compressor block V, 2, diametrically opposite one another in relation to pairs of injection nozzles 17 and a central lubricating nipple 31 are also arranged.
  • FIGS. 8 and 9 show an advantageous construction of the rotors 5, 6.
  • Both the motor rotor 5 with its wings 18 and the shaft 54 are in one piece, and the compressor rotor 6 with the shaft 55.
  • Both shafts 54, 55 can be used for good storage be appropriately graded.
  • Suitable designs of the wings 18 and the associated circumferential recesses 30 are shown in FIGS. 8 and 9 with different dimensions.
  • the mechanical fuel supply is shown as an example in FIG. 7. It can be seen that the injection nozzle 17 leads to the circumference of the working chamber 8, in which the rotating body 21 rotates. A segment or pressure piece 37 can be adjusted by means of an adjusting screw to the extent that is necessary or expedient for the eventual use of highly viscous fuels. Depending on the design, a spark plug (not shown here) can be arranged on the gusset 13. Opposite it there can be auxiliary bores 41 (left in FIG. 7) which directly connect the working spaces 7, 8 in the vicinity of the gusset and therefore allow the injection of compressed mixture in the form of a mist 40 of the compression phase.
  • combustion chambers which are formed by the vanes 18 in the working space 7, are designated K1, K2 in the following; to distinguish the two wings 18 they have the letters P, Q (Fig. 1).
  • Corresponding compressor chambers L1, L2 are formed by the individual blades R, S of the compressor rotor 5 in the compressor chambers 27.
  • the wing P When rotating in the direction U, the wing P moves through the chamber K1 and thereby causes a first stroke. He then enters a recess 30 on the circumference of the rotating body 6 and thus changes into the chamber K2 without contact, with which the second stroke of the wing P begins.
  • Fig. 1 the phase is shown where the single wing Q has reached the position just described. It also performs two strokes one after the other, namely up to a contact point 59 between the rollers 4, 6.
  • the effective doubling of the displacement has the consequence that the required segment areas can be correspondingly small.
  • the ratio of surface area to cubic capacity is extremely favorable according to the invention;
  • the low cold wall surface contact of the fuel gases makes it possible to significantly reduce the pollutant emission values. It contributes to the fact that the combustion takes place very quickly on short paths. Because the A uniform heating is also ensured in both combustion chambers K1, K2 in a block M, 1.
  • a combustion chamber K1 or K2 is loaded through two planarly opposed inflow openings 12, and this is positively controlled by the rotating bodies 6 and their circumferential recesses 30. Therefore, two mixture flows meet approximately in the middle of the combustion chamber, which leads to intensive swirling. Simultaneous ignition via the double spark plugs 14, which preferably operate with continuous spark operation, then causes rapid, clean mixture burn-through, work being transferred to the blades 18 of the motor rotor 4 four times per revolution.
  • the size of the thrust and suction surfaces determined by the wing height and wing width is not limited to the proportions shown in the drawing. Where a rectangular, elongated shape would be unfavorable per se, a good combustion compensation can be achieved by using the usual stratified charge method with different mixtures that are combined in the combustion chamber. In contrast, stratified charging can only be achieved with great effort in gasoline engines.
  • Another important advantage of the motor according to the invention is based on the synchronous drive of the shafts 54, 55 by means of similar gear wheels 24, 25, 26 (FIG. 3).
  • the peripheral speed of the rotating bodies or control rollers 6 is greater than that of the motor rotor 4, so that a friction effect occurs at the contact point 59, through which possible deposits and combustion residues are continuously eliminated.
  • the resulting abrasion is blown out with the exhaust gases through the outlets 15.
  • a high level of tightness is ensured at the contact point 59 because the combustion pressure is directed against the direction of rotation of the two rollers 4, 6. In Fig. 1, this is indicated by arrows.
  • the movement gap 39 (FIGS. 3, 13, 15) for highly viscous fuels on the segment 37 (FIG. 18) can be adjusted.
  • FIG. 10 shows a cross section through an all-ceramic rotor 4 with expansion compensation elements 36, which absorb stresses occurring at very high temperatures.
  • the rotor shaft 54 is made of heat-resistant steel. Thanks to a very narrow contact point, little heat is transferred from the rotor 4 to the shaft 54. Cavities in the expansion compensation elements 36 (FIG. 11) can be used for cooling, for example with an air circuit.
  • FIG. 12 shows a side view of the all-ceramic rotor 4 with a partial section along the line XII-XII in FIG. 10.
  • Ceramic claddings which can also be divided several times to compensate for tension, are shown in FIGS. 13 and 14 with cross hatching.
  • the ceramic used can be reinforced, for example with corrugated wire or carbon fibers.
  • Separating elements 49 can be provided on joining surfaces.
  • One side lining or - in the case of a two-part version - two side linings 51, 52 are expediently provided in the sealing disks 61 (FIG. 14).
  • air spaces 47 are expediently present, between which there are contact areas 46.
  • a simplified engine block M, 1 is shown in FIG. 15, the rotor 4 effecting only two strokes per revolution of the shaft.
  • External compressor blocks are not available; rather, a compressor chamber L connects to a combustion chamber K in the interior of the engine block.
  • An extension 44 is provided at the outlet 15, by means of which the stroke in the combustion chamber K is shortened in terms of function.
  • An appropriate relationship to the compressor path is thus maintained, for example with a stroke over an angle of 100 °, whereas the working combustion stroke is assigned approximately 80 °.
  • Fuel is supplied via the injection nozzle 17, processed along the annular gap 39 and then atomized, as shown in FIG. 7.
  • the ignition takes place by means of a continuous spark spark plug 14. Because the compressor stroke and combustion stroke starting points are opposite one another, there are no adverse mutual influences.
  • FIG. 16 Another modification is shown in FIG. 16.
  • the working stroke combustion chamber K has a smaller radius than the compression chamber L, which results in an adequate delivery rate without shortening the working stroke.
  • the rigid rotor wing 75 extends over the entire diameter of the working space 7. Between its (left and right) different radii there are oval return curves 58, via which the rotor wing 75 is guided and received by the rotating bodies or control rollers 6, 76. If the volume of the compression chamber L is large enough, this arrangement can be operated as a naturally aspirated engine with a carburetor.
  • FIG. 17 A sectional view along the line XVII-XVII in FIG. 15 can be seen from FIG. 17. It can be seen that inlet and outlet 16 and 15 lie in one plane; Double spark plugs are designated 14. Two injection nozzles 17 can be used for the stratified charge method mentioned.
  • Check valves 9 between the side channels 20 and the transverse channel 10 are shown schematically as ball valves.
  • FIG. 18 An engine according to FIG. 18 is provided for three working strokes.
  • Its vane rotor 65 has three vanes 18 which divide the circulation space into three chambers, namely into the combustion chamber K and two compressor chambers L1, L2. Between the inlet 16 and the outlet 15 there is a relatively long distance or a large angular range in the circumferential direction U, so that the residual exhaust gas quantity of the flushing stroke pushed out in front of the individual wings P, Q, R can only be sucked in with the fresh air in very small proportions. If - as shown - the vane rotor 65 and the rotary body 6 have relatively large diameters, a lower speed is desirable in order to keep the peripheral speeds appropriately low.
  • the combustion chamber charging process is advantageously controlled by means of control disks 69.
  • the axial position of the control disks 69 on the rotor shaft 54, which is designed here as a spline shaft, can be seen in FIG. 21.
  • Valve bores 71 are designed to be an elongated hole (FIG. 20) in order to optimally adapt the charging process.
  • the check valve 9 sits in an outer branch channel near the one gusset 13, which is opposite the double spark plug 14.
  • the wing ends designated here with 56, 57 in turn limit the working strokes in the combustion chamber K and in the compression chamber L.
  • the coaxial control disks 69 can be laid in the combustion chambers K1, K2, i.e. recessed in the side plate (s) 62 and screwed onto the motor-wing rotor 4 or in one piece with it (FIG. 20a). Their front and circumferential surfaces can take over the air or gas bearing of the vane rotor 4, which is also advantageous in the steel version in order to reduce the boost pressure slip.
  • the distance B between the control disks 69 determines the exact width of the or each rotating body 21. For high speeds, it is advantageous if the counterbores to the inflow openings 12 are elongated, so that a sufficient volume of gas can flow in per charging process.
  • FIG. 22 shows the left half of the motor of FIG. 21 in a schematic, exploded illustration. Representatively, this drawing also illustrates the structure of the invention Rotary piston machine also in other designs. It can be seen that the whole unit consists of relatively few components, which are inexpensive to manufacture and assemble thanks to the plate-like or disk-like shape.
  • FIG. 23 Another combined design is shown in FIG. 23.
  • the rotor shaft 54 arranged off-center here carries a rotor 4 with two individual vanes P, Q for delimiting a combustion chamber K and a compression chamber L.
  • the latter is in turn larger, in that a relatively long arc leads from inlet 16 to outlet 15, the raised arrangement of which leads to the combustion stroke shortened.
  • This measure serves to achieve a delivery level close to 1, i.e. a good charge ratio.
  • Such a motor is well suited for devices such as lawn mowers, small vehicles, etc.
  • the motor rotor 4 has only one wing 18, which is immersed in only one recess 30 in the rotating body 6.
  • the result is a burning path on an arc of, for example, 280 °, so that long-flame fuels such as coal dust or coal dust paste are preferred in order to achieve a high degree of delivery (well over 1).
  • the outlet located in the gusset opposite the spark plug 14 enables the incineration residues (ash) to be blown out directly and without problems.
  • 25 shows the compressor block V, 2 with the position of the compressor rotor 5 and the rotating body 21 such that the wing 19 is located in the associated recess 30. It can also be seen that the design according to FIGS. 24 and 25 can be easily converted into a steam engine or hydraulic motor in a simple manner.
  • FIG. 26 shows a vortex lock in the form of a seal 72 without sealing lips, which is advantageous for a ceramic motor, a dynamic one Flow creates a barrier effect.
  • a vortex lock can be used without a sealing lip (FIG. 26) for a ceramic motor and with a sealing lip 73 (FIG. 27) for a steel version.
  • a rotary piston machine generally has a few plate-shaped components and, within the housing G, an engine block M, 1 which is preferably encapsulated between two compressor blocks V, 2. Similar wing rotors 4, 5 mounted on shafts 54, 55 mesh with rotating bodies 6, 21 parallel to the axis in a contactless manner such that diametrically opposite working spaces 7; 8 and inlets and outlets 12; 15, 16 per round e.g.

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Abstract

A rotary piston engine with few plate-shaped components has an engine block (M, 1), preferably encapsulated between two compressor blocks, inside the housing (G). Similar bladed rotors (4, 5) supported on shafts (54, 55) mesh contact free with rotary bodies (6, 21) axially parallel thereto in such a way that the blades (18; 19) sweep over diametrically opposing working chambers (7; 8) and inlets and outlets (12; 15, 16), for example twice per revolution; in so doing, the proportion of combustion chamber cold surfaces is halved whilst the actual displacement is doubled, and the four inlet and outlet ports are in reality also doubled, thereby reducing the flow velocities accordingly. Short, wide connecting paths (10, 20) result in good exhaust and refill at moderately high flow velocity. Two symmetrically opposing combustion strokes (= four working strokes) and hence four exhaust, scavenging, intake and compression strokes occur during each rotation of the engine shaft. The design permits a fully ceramic construction and variety of types with high efficiency. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine, insbesondere auf einen Verbrennungsmotor für flüssige und gasförmige Kraftstoffe gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 14, 21, 27 und 31.The invention relates to a rotary piston machine, in particular to an internal combustion engine for liquid and gaseous fuels according to the preambles of claims 1, 14, 21, 27 and 31.

Rotations- oder Drehkolbenmaschinen, die statt Hubkolben nur rotierende Teile haben, sind als Kompressoren und in Form von Verdrängerpumpen, aber auch als Brennkraftmaschinen entwickelt worden, wobei sowohl die Frischgas-Zufuhr als auch die Abgas-Abfuhr problematisch sein kann. Solche Umlaufkolbenmaschinen haben allgemein innerhalb von Arbeitsraumwänden zwei oder mehr Drehteile, nämlich miteinander in flächigem Wälz-Eingriff stehende Leistungs- und Absperrteile, von denen sich meist zumindest einer um eine feststehende Achse ungleichförmig bewegt.Rotary or rotary piston machines, which have only rotating parts instead of reciprocating pistons, have been developed as compressors and in the form of positive displacement pumps, but also as internal combustion engines, whereby both the fresh gas supply and the exhaust gas discharge can be problematic. Such rotary piston machines generally have two or more rotating parts within the working space walls, namely power and shut-off parts that are in flat rolling engagement with one another, of which at least one usually moves non-uniformly about a fixed axis.

Ein Beispiel ist der bekannte Wankel-Kreiskolbenmotor, der allerdings wegen seiner besonderen Brennraumgestalt und dadurch bedingten langen Brennwegen sowie kalten Wandungen zu recht großem Kraftstoff-Verbrauch neigt und deshalb auch hohe Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoff-Emissionen aufweist. Den Umwelt-Anforderungen eines schadstoffarmen sparsamen Betriebs wird dieser Motor jedenfalls bislang nicht gerecht.One example is the well-known Wankel rotary engine, which, however, tends to consume a lot of fuel due to its special combustion chamber shape and the long combustion paths and cold walls that result, and therefore also has high carbon monoxide and hydrocarbon emissions. In any case, this engine has so far not met the environmental requirements of low-pollution, economical operation.

Neuere Drehkolbenmotoren haben wenigstens zwei achsparallele Läufer, die miteinander in der Art einer Zahnradpumpe mit hoher Paßgenauigkeit kämmen. Gasdichte Flächenberührung bleibt jedoch kaum gewährleistet, weil sich Ablagerungen der Verbrennung in die Abrollflächen einwalzen und damit einem dichten Flächenschluß entgegenwirken. Ungünstig ist oft das Verhältnis von Hubraum zu Wandflächengröße. Beim Auftreffen des Kraftstoff/Luft-Gemisch-Ausbrandes auf kalte Flächen kommen weiterhin hohe CO- und HC-Emissionen zustande. Nicht selten unterliegt die Geometrie der Läufer und der zugehörigen Absperrkörper nach dem Stand der Technik einer ganz abstrakten Formgebung, so daß die Fertigung einen extremen technischen Aufwand erfordern würde, der sich wirtschaftlich verbietet. Bei einer Bauform gemäß DE-A 39 05 081 wird der Gaswechsel durch relativ enge Kanäle am Läufer geführt, was äußerst hohe Strömungsgeschwindigkeiten und im Bereich der Mittelachse zusätzliche Turbulenzen zur Folge hat, also ebenfalls nicht ökonomisch sein kann.Newer rotary lobe motors have at least two axially parallel rotors which mesh with one another in the manner of a gear pump with a high degree of accuracy. Gas-tight contact with the surface is hardly guaranteed, however, because deposits of the combustion roll into the rolling surfaces and thus counteract a tight seal. The ratio of displacement to wall area size is often unfavorable. When the fuel / air mixture burnout hits cold surfaces, high CO and HC emissions continue to occur. It is not uncommon for the geometry of the runners and the associated shut-off bodies to be subject to a completely abstract design according to the prior art, so that the production would require an extreme technical outlay which is economically forbidden. In the case of a design in accordance with DE-A 39 05 081, the gas exchange is carried out through relatively narrow channels on the rotor, which results in extremely high flow velocities and additional turbulence in the region of the central axis, and therefore cannot be economical either.

Laut DE-A 35 43 944 hat ein dort beschriebener Motor einen im Brennraum um ein ortsfestes Zentrum umlaufenden Drehteil, der an einem zylindrischen Grundkörper zwei oder mehr radiale Vorsprünge aufweist, die in Umfangs-Ausnehmungen wenigstens eines unmittelbar benachbarten Wälzkörpers eingreifen. Größere Drehkolben-Durchmesser könnten zwar höhere Drehmomente ermöglichen, doch würden dann große Umfangsgeschwindigkeiten auftreten. Bei sehr raschen Gaswechselvorgängen würden die Strömungs- und Steuerzeiten für Ventile und Kanäle selbst mit großen Querschnitten zu kurz, um sich technisch noch sinnvoll realisieren zu lassen. Die entstehenden Ladungsdefizite müßten mit fetten Gemischen ausgeglichen, und schlechtere Abgaswerte in Kauf genommen werden.According to DE-A 35 43 944, an engine described there has a rotating part which rotates in the combustion chamber around a stationary center and which has two or more radial projections on a cylindrical base body which engage in circumferential recesses of at least one immediately adjacent roller body. Larger rotary lobe diameters could allow higher torques, but high peripheral speeds would then occur. In the case of very rapid gas exchange processes, the flow and control times for valves would and channels too short, even with large cross sections, to be technically feasible. The resulting charge deficits would have to be compensated for with rich mixtures, and poorer exhaust gas values would have to be accepted.

Es besteht mithin ein Bedürfnis nach Abhilfe. Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Rotationskolbenmaschine der eingangs genannten Art mit verbessertem Wirkungsgrad. Insbesondere ist es ein wichtiges Ziel, mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand einen leistungsfähigen, einfach zu fertigenden Drehkolbenmotor zu schaffen, der möglichst nach dem Baukastenprinzip in verschiedenen Typen herstellbar ist. Durch geeignete Konstruktionsmittel und Funktionsabläufen soll ferner ein ruhiger Motorlauf gesichert sowie der Schadstoff-Ausstoß im Betrieb grundsätzlich niedrig gehalten werden.There is therefore a need for remedial action. A main object of the invention is to provide a rotary piston machine of the type mentioned at the outset with improved efficiency. In particular, it is an important goal to create an efficient, easy-to-manufacture rotary piston engine with economically justifiable effort, which can be produced in different types if possible based on the modular principle. Suitable construction means and functional sequences are also intended to ensure smooth engine operation and to keep pollutant emissions low during operation.

Grundgedanken der Erfindung sind in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1, 14, 21, 27 und 31 angegeben. Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 13, 15 bis 20, 22 bis 26 sowie 28 bis 30.Basic ideas of the invention are specified in the characterizing parts of claims 1, 14, 21, 27 and 31. Further developments are the subject of claims 2 to 13, 15 to 20, 22 to 26 and 28 to 30.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht nach Anspruch 1 darin, daß das Gehäuse einen Motorblock aufweist, an den axial wenigstens einerseits ein Verdichterblock anschließt, in dem gleichartige Flügelläufer bzw. Drehkörper auf denselben Wellen angeordnet sind wie die im Motorblock umlaufenden Läufer bzw. Drehkörper. Der Verdichter befindet sich mithin außerhalb des heißen Motorblocks, was für die sauerstoffreiche Frischluftversorgung überaus günstig ist. Der mechanische Aufwand ist gering, weil jeweils ein und dieselben Wellen die Umlaufelemente sowohl im Motorblock als auch im Verdichterblock lagern. Vorteilhaft wird das Kraftstoffgemisch mechanisch aufbereitet, indem der Kraftstoff allmählich über kalte Flächen zugeführt und vernebelt wird, ohne daß es zu einer Selbstzündung kommt. Daher lassen sich alle Kraftstoffe verdichten und mit hohem Lade- bzw. Liefergrad unter exakter Kraftstoff-Luft-Dosierung in die Brennräume des Motorblocks bringen, wo eine optimale Verbrennung stattfinden kann.An essential feature of the invention according to claim 1 is that the housing has an engine block to which at least on the one hand axially connects a compressor block, in which similar rotor blades or rotating bodies are arranged on the same shafts as the rotors or rotating bodies rotating in the engine block. The compressor is therefore outside the hot engine block, which is extremely cheap for the oxygen-rich fresh air supply. The mechanical effort is low because one and the same shafts support the rotating elements both in the engine block and in the compressor block. The fuel mixture is advantageously mechanically processed by gradually adding and atomizing the fuel over cold surfaces without that it ignites. Therefore, all fuels can be compressed and brought into the combustion chamber of the engine block with a high degree of loading or delivery with exact fuel-air dosing, where optimal combustion can take place.

Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, daß der bzw. jeder Verdichterblock zwischen einem an die Abdeckplatte anschließenden Lagerteil und einem dem Motorblock benachbarten Seitenkanalteil axial dicht gehalten ist. Alternativ kann der Motorblock laut Anspruch 3 axial zwischen zwei Verdichterblöcken sitzen, vorzugsweise mit je einer ein- oder zweiteiligen Abdichtungsscheibe dazwischen. Derart gebildete Baueinheiten sind außerordentlich kompakt und thermodynamisch sehr vorteilhaft. Dazu trägt es bei, wenn laut Anspruch 4 die Verdichter-Flügel insbesondere im Axialrichtung größer als die Motor-Flügel sind, so daß das Schöpfvolumen des Verdichters das Motor-Arbeitsvolumen überschreitet und ein Liefer- bzw. Ladegrad = 1 erzielbar ist.According to claim 2 it is provided that the or each compressor block is axially sealed between a bearing part adjoining the cover plate and a side channel part adjacent to the engine block. Alternatively, the engine block according to claim 3 can sit axially between two compressor blocks, preferably with a one or two-part sealing washer in between. Modules formed in this way are extremely compact and thermodynamically very advantageous. It helps if, according to claim 4, the compressor blades are larger than the motor blades, in particular in the axial direction, so that the scoop volume of the compressor exceeds the engine working volume and a delivery or loading level = 1 can be achieved.

Nach der Weiterbildung von Anspruch 5 sind die Gehäuseteile platten- oder scheibenförmig ausgebildet und durch Verschraubungen satt aneinander anliegend, jedoch lösbar zusammengehalten. Das ist eine für Fertigung wie Montage sehr vorteilhafte Sandwich-Bauweise und außerdem servicefreundlich, weil der Motor im Wartungs- oder Reparaturfall verhältnismäßig leicht auseinandergenommen und wieder zusammengesetzt werden kann.According to the development of claim 5, the housing parts are plate-shaped or disk-shaped and fit snugly against one another by screw connections, but are detachably held together. This is a very advantageous sandwich construction for production and assembly and is also service-friendly because the motor can be dismantled and reassembled relatively easily in the event of maintenance or repair.

Gemäß Anspruch 6 ist ein Strömungs-Einlaß in zumindest einem zwischen benachbarten Arbeitsräumen des bzw. jedes Verdichters gebildeten Zwickel angeordnet, also dort, wo sich die Arbeitsräume überlappen. An dieser Stelle ist die Frischluft-Zufuhr konstruktiv gut unterzubringen und zugleich strömungsgünstig in den Verdichter-Umlauf einzuspeisen.According to claim 6, a flow inlet is arranged in at least one gusset formed between adjacent work spaces of the or each compressor, that is, where the work spaces overlap. At this point, the fresh air supply is to be accommodated constructively and at the same time be fed into the compressor circulation in a streamlined manner.

In vergleichbarer Weise sieht Anspruch 7 vor, daß in einem zwischen benachbarten Arbeitsräumen des Motorblocks gebildeten Zwickel jeweils eine Zündeinrichtung und zu dieser ebenenversetzt ein Strömungsauslaß angeordnet ist. Dies gewährleistet eine günstige Raumausnutzung und beste Betriebsbedingungen mit jeweils gegenüberliegend-symmetrisch verlaufenden Drehkolbenhüben.In a comparable manner, claim 7 provides that an ignition device is arranged in a gusset formed between adjacent working spaces of the engine block, and a flow outlet is arranged offset to this. This ensures a favorable use of space and the best operating conditions, each with opposite, symmetrically running rotary piston strokes.

Bei der Ausgestaltung von Anspruch 8 sind in dem bzw. jedem Seitenkanalteil quer zu den Wellen verlaufende Kanäle vorhanden, die insbesondere verdichterseitig oder nahe Einström-Öffnungen zum Motorblock Rückschlagventile aufweisen. Diese Seitenkanäle können laut Anspruch 9 über Axialkanäle entlang oder in den Drehkörper-Wellen miteinander strömungsverbunden sein. Dabei ist es günstig, wenn die Seiten- und die Axialkanäle zusammen nach Anspruch 10 ein Volumen haben, das bei gegebenem Verdichtungs-Verhältnis (z.B. 10:1) dem effektiven Verdichtungsvolumen im Läufer-Arbeitsraum entspricht. Zumindest die Axialkanäle können ferner gemäß Anspruch 11 mit einem feder- oder gasbelasteten Ladedruckspeicher strömungsverbunden oder -verbindbar sein. Man erkennt, daß auf diese Weise mit sehr einfachen Mitteln nicht nur eine ebenso zweckmäßige wie zuverlässige Gasführung erreicht, sondern auch ein Druckabfall während des kurzen Ladevorganges verhindert wird. Infolgedessen lassen sich Einströmgeschwindigkeiten erzielen, die erheblich über den Durchbrenngeschwindigkeiten liegen. Motoren mit dieser Einrichtung, bevorzugt in Keramik-Ausführung, können daher auch mit Wasserstoff-Verbrennung ohne Fehlzündungen arbeiten.In the embodiment of claim 8, channels which run transversely to the shafts are present in the or each side channel part and have check valves in particular on the compressor side or near inflow openings to the engine block. According to claim 9, these side channels can be fluidly connected to one another via axial channels along or in the rotating body shafts. It is advantageous if the side and axial channels together have a volume that corresponds to the effective compression volume in the rotor working space for a given compression ratio (e.g. 10: 1). At least the axial channels can also be flow-connected or connectable with a spring-loaded or gas-loaded boost pressure accumulator. It can be seen that in this way very simple means not only achieve gas flow which is as functional as it is reliable, but also prevent a drop in pressure during the short charging process. As a result, inflow velocities can be achieved which are considerably higher than the blow-through velocities. Engines with this device, preferably in a ceramic version, can therefore also work with hydrogen combustion without misfiring.

Die wichtige Ausgestaltung von Anspruch 12 sieht vor, daß der bzw. jeder Flügel des Verdichter-Läufers dem bzw. jedem Flügel des Motor-Läufers in Umlaufrichtung voreilt. Dadurch ist sichergestellt, daß der Verdichtungsvorgang kurz vor dem infolgedessen mit hohem Druck erfolgenden Laden in die Brennräume abgeschlossen ist.The important embodiment of claim 12 provides that the or each wing of the compressor rotor leads the or each wing of the motor rotor in the direction of rotation. This ensures that the compression process is completed shortly before the consequent high-pressure loading into the combustion chambers.

Gemäß Anspruch 13 sind die Flügel, Rippen, Vorsprünge o.dgl. im Querschnitt kleiner als die zugeordneten Umfangsausnehmungen, so daß sie beim Umlauf zumindest im wesentlichen berührungslos vorbeigehen. Der Übertritt der Flügel erfolgt daher in den Drehkörpern bzw. Steuerwalzen ganz reibungsarm, was den Wirkungsgrad verbessert und überdies erlaubt, auf eine optimale Paßgenauigkeit der Flügel in diesem Bereich zu verzichten. Das ist eine wesentliche Vereinfachung für den Motor und seine Fertigung; dadurch wird insbesondere eine Vollkeramik-Ausführung ermöglicht.According to claim 13, the wings, ribs, projections or the like. in cross-section smaller than the associated circumferential recesses, so that they pass at least essentially without contact during circulation. The wing therefore passes over in the rotating bodies or control rollers with very little friction, which improves the efficiency and moreover makes it possible to dispense with an optimal fit of the wings in this area. This is a significant simplification for the engine and its manufacture; this enables a full ceramic version in particular.

In der bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 14 ist eine Motorzelle in Sandwich-Bauweise mit zwei Verdichterzellen so zusammengebaut, daß einem Flügelläufer zwei benachbarte, achsparallele Drehkörper symmetrisch-fluchtend zugeordnet sind, wobei diese je zwei einander gegenüberliegende Brenn- und Verdichterkammern begrenzen, welche pro Wellenumlauf zweimal von den Flügel überstrichen und daher in symmetrischen Hüben doppelt genutzt werden. Anteilig ist also der Hubraum des Motors pro Umdrehung verdoppelt, und entsprechend sind die Brennraum-Kaltflächen effektiv halbiert, während die Verdichter-Eingänge und die Einströmkanäle in den Brennraum relativ groß bleiben. Daher teilt sich das Hubraum-Volumen funktionell in acht kleine Portionen auf, die eingangs- und auslaßseitig mit mäßig hohen Geschwindigkeiten strömen.In the preferred embodiment according to claim 14, a motor cell in sandwich construction with two compressor cells is assembled so that a wing rotor is assigned two adjacent, axially parallel rotating bodies symmetrically aligned, each of which delimits two opposing combustion and compression chambers, which rotate twice per shaft revolution swept over by the wings and therefore used twice in symmetrical strokes. The engine's displacement is therefore doubled per revolution, and accordingly the combustion chamber cold surfaces are effectively halved, while the compressor inputs and the inflow channels into the combustion chamber remain relatively large. For this reason, the displacement volume is functionally divided into eight small portions that flow at moderately high speeds on the inlet and outlet side.

Nach Anspruch 15 sind zur Kraftstoff-Versorgung je Motorblock zwei Paare von Einspritzdüsen vorhanden, zweckmäßig in der Anordnung, daß am Umfang des bzw. jedes Verdichters zwei Einspritzdüsen einander gegenüberliegen. Damit läßt sich zündträges Benzin, zündfreudiges Dieselöl oder auch irgendein hochviskoser Kraftstoff gleichermaßen gut einbringen und vernebeln. Die Beladung der Brennräume erfolgt pro Umdrehung zweimal über vier Einström-Öffnungen, also in acht kleinen Gasportionen innerhalb sehr kurzer,im Millisekunden-Bereich liegender Zeiten und daher mit noch beherrschbaren Einströmgeschwindigkeiten. Die gegenüberliegende Anordnung der Einströmöffnungen hat den Vorteil, daß sich die beiden Gemischströme in der Brennraum-Mitte treffen und dadurch gut verwirbeln. Die Zündung kann im Dauerfunkenbetrieb erfolgen, wodurch ein aufwendiges Zündsystem eingespart wird.According to claim 15, two pairs of injectors are provided for fuel supply per engine block, expediently in the arrangement that on the circumference of the or each compressor, two injectors are opposite each other. This means that inert gasoline, ignitable diesel oil or any highly viscous fuel can be introduced and atomized equally well. The combustion chambers are loaded twice per revolution via four inflow openings, i.e. in eight small gas portions within a very short time, in the millisecond range lying times and therefore with controllable inflow speeds. The opposite arrangement of the inflow openings has the advantage that the two mixture flows meet in the middle of the combustion chamber and thus swirl well. The ignition can take place in continuous spark operation, which saves a complex ignition system.

Unterschiedliche Gemische, vor allem auch Schwachgase, können verarbeitet werden, wenn gemäß Anspruch 16 Strömungsverbindungen zwischen Seitenkanälen nicht vorhanden oder durch Absperrorgane verschließbar sind. Dies ermöglicht es, beispielsweise fette und magere Gemische nach dem an sich bekannten Schichtladungsverfahren alternierend einzubringen und nach Initialzündung mit hohem Wirkungsgrad sauber zu verbrennen.Different mixtures, especially weak gases, can be processed if, according to claim 16, flow connections between side channels are not available or can be closed by shut-off devices. This makes it possible, for example, to introduce rich and lean mixtures alternately according to the stratified charge method known per se and to burn them cleanly with high efficiency after initial ignition.

Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht gemäß Anspruch 17 vor, daß die Läufer, die Drehkörper und/oder die Arbeitsräume aus hochhitzebeständigem Material wie Keramik bestehen oder damit überzogen bzw. verkleidet sind. Auch eine Vollkeramik-Ausführung ist möglich. Die Isolier-Eigenschaften bieten zahlreiche Vorteile, namentlich niedrigere Wärmeverluste, hohe Betriebstemperaturen des Motors im Bereich von 300 °C bis 400 °C mit verbesserter Verbrennung des Kraftstoffes an heißen Innenraumflächen, geringen Verschleiß, mithin weitgehende Wartungsfreiheit usw.An important embodiment of the invention provides, according to claim 17, that the runners, the rotating bodies and / or the working spaces consist of highly heat-resistant material such as ceramic or are covered or covered with it. An all-ceramic version is also possible. The insulating properties offer numerous advantages, namely lower heat losses, high operating temperatures of the engine in the range from 300 ° C to 400 ° C with improved combustion of the fuel on hot interior surfaces, little wear and tear, thus largely maintenance-free, etc.

Die bevorzugt aus hitzebeständigem Stahl bestehende Welle des Flügelläufers ist nach Anspruch 18 in Radialrichtung elastisch abgestützt, namentlich laut Anspruch 19 durch Sternauflager an oder in einem federnden Schnellstahl-Lager einer benachbarten Abdeckplatte, gegebenenfalls unter Verwendung von radialen Dehnungsausgleichs-Elementen. Diese Maßnahmen sorgen zugleich für verbesserte Wärmeisolierung und für hohe Maßhaltigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen.The preferably made of heat-resistant steel shaft of the wing rotor is elastically supported in the radial direction according to claim 18, namely according to claim 19 by star bearings on or in a resilient high-speed steel bearing of an adjacent cover plate, optionally using radial expansion compensation elements. These measures also ensure improved thermal insulation and high dimensional accuracy at different temperatures.

Bei der Ausführung gemäß Anspruch 20 ist die Welle des Flügelläufers zumindest im Motorblock gasgelagert, z.B. mit in einem Schmierkanal in der Welle herangeführtem Verdichtungs- oder Brenngas. Dies ist vor allem für die Keramik-Ausführung vorteilhaft, um im Motor-Inneren auch solche Stellen zu schmieren, die herkömmlich mit Schmieröl versorgt werden, was jedoch bei Innentemperaturen bis zu 400 °C kaum oder nicht möglich ist.In the embodiment according to claim 20, the shaft of the wing rotor is gas-supported at least in the engine block, e.g. with compression or fuel gas introduced in a lubrication channel in the shaft. This is particularly advantageous for the ceramic version, in order to lubricate the interior of the motor, which is conventionally supplied with lubricating oil, but this is hardly or not possible at internal temperatures up to 400 ° C.

Die Gestaltung nach dem unabhängigen Anspruch 21 ist eine einfachere Bauform eines Motors ohne außenliegenden Verdichter, wobei in einem Zwickel zwischen Arbeitsräumen des Flügelläufers und eines ersten Drehkörpers eine Zündeinrichtung und in weiteren Zwickeln nahe dem Arbeitsraum eines zweiten Drehkörpers einander gegenüber Strömungs-Ein- und - Auslässe vorhanden sind. Verdichter und Brennkammern sind nebeneinander angeordnet, während sich Verdichterhub- und Verbrennungshub-Anfangspunkte gegenüberliegen. Über die Kraftstoff-Einspritzdüse am Motorblock ist hierbei auch die Berührungsstelle zwischen Läufer und Drehkörper gut schmierbar.The design according to independent claim 21 is a simpler design of a motor without an external compressor, with an ignition device in a gusset between working spaces of the wing rotor and a first rotating body, and in further gussets near the working space of a second rotating body with respect to flow inlets and outlets available. The compressor and the combustion chamber are arranged side by side, while the compressor stroke and combustion stroke start points are opposite each other. The point of contact between the rotor and the rotating body can also be easily lubricated via the fuel injection nozzle on the engine block.

Günstig ist die Konstruktion von Anspruch 22, wonach der Arbeitsraum des Läufers teilzylindrische Kammern unterschiedlicher Radien aufweist, wobei im Querschnitt ovale Übergänge von einer Brennkammer mit kleineren Radius zu einer Verdichterkammer mit größerem Radius vorhanden sind und in dem Läufer ein Flügel achsparallel verschieblich angeordnet ist, dem zwei Drehkörper mit jeweils paarweise verschiedenen Umfangsausnehmungen zugeordnet sind, welche die Flügel-Enden beim Umlauf berühren. Durch ihren im Vergleich zur Brennkammer größeren Radius erreicht die Verdichterkammer einen angemessen großen Liefergrad ohne Verkürzung des Arbeitshubes. An den unterschiedlichen Kammer-Übergängen werden die Drehkörper bzw. Steuerwalzen so geführt, daß sie den Läufer verschieben und auf der Umlaufbahn führen. Dazu kann der auslaßseitig angeordnete zweite Drehkörper gemäß Anspruch 23 tiefere Umfangsausnehmungen haben als der erste Drehkörper. Mit Vorteil läßt sich diese Anordnung bei genügend großem Verdichtervolumen als Saugmotor mit Vergaser betreiben, wobei die Einspritzdüse durch einen Vergaser am Einlaß ersetzt wird.The construction of claim 22 is favorable, according to which the working space of the rotor has partially cylindrical chambers of different radii, oval cross-sections from a combustion chamber with a smaller radius to a compression chamber with a larger radius being present, and in the rotor a wing being arranged so as to be axially displaceable Two rotating bodies, each with a pair of different circumferential recesses, are assigned, which touch the wing ends during circulation. Due to its larger radius compared to the combustion chamber, the compressor chamber achieves an appropriately large delivery rate without shortening the working stroke. At the different chamber transitions, the rotating bodies or control rollers are guided in such a way that they move the rotor and guide it in orbit. This can be done on the outlet side arranged second rotating body according to claim 23 have deeper peripheral recesses than the first rotating body. This arrangement can advantageously be operated with a sufficiently large compressor volume as a naturally aspirated engine with a carburetor, the injection nozzle being replaced by a carburetor at the inlet.

In der Ausführungsform von Anspruch 24 ist dem Flügelläufer eine Steuerscheibe mit zwei einander gegenüberliegenden Ventilbohrungen zugeordnet, die in bezug auf die Flügel-Enden des Läufers z.B. um 30° bis 35° winkelversetzt sind und beim Umlauf nacheinander in Strömungsverbindung mit Einström-Öffnungen des Mororblocks gelangen. Die Ventilbohrungen können zu Langlöchern erweitert werden, um den Ladevorgang zu optimieren, den die Steuerscheibe vorgibt.In the embodiment of claim 24, the vane rotor is assigned a control disk with two valve bores lying opposite one another, which with respect to the vane ends of the rotor e.g. are angularly offset by 30 ° to 35 ° and, when circulating, come into flow connection one after the other with inflow openings of the moror block. The valve bores can be extended to elongated holes to optimize the loading process that the control disc specifies.

Für alle Bauformen gilt, daß die Läufer der Rotationskolbenmaschine laut Anspruch 25 als Walzenkörper ausgebildet sein können, die gemäß Anspruch 26 bevorzugt mit den Wellen und/oder mit den Flügeln, Rippen, Vorsprüngen o.dgl. einstückig sind. Das ist fertigungstechnisch gut beherrschbar und festigkeitsmäßig überaus günstig.For all designs, the rotor of the rotary piston machine can be designed as a roller body, which according to claim 26 preferably with the shafts and / or with the wings, ribs, projections or the like. are in one piece. This is easy to control in terms of production technology and extremely cheap in terms of strength.

Eine weitere Bauform ist Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 27. Danach ist wiederum in einem Zwickel zwischen Arbeitsräumen des Flügelläufers und eines ersten Drehkörpers eine Zündeinrichtung angeordnet; am Umfang des Arbeitsraums für den Läufer sind Strömungs-Ein- und -Auslässe vorhanden. Am Motorläufer können mehrere - z.B. drei - Flügel angeordnet sein, die nacheinander in größere Umfangsausnehmungen des gegenläufig rotierenden Drehkörpers eintreten. Der Außendurchmesser des Flügelläufers kann größer sein als derjenige des Drehkörpers bzw. der Steuerwalze, und der Motor läßt sich mit verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen betreiben. Dem Läufer wiederum kann wenigstens eine koaxiale Steuerscheibe mit zu den Läufer-Flügeln winkelversetzten Verdichter-Flügeln zugeordnet sein (Anspruch 28), was für schneller laufende Motoren günstig ist. Die bzw. jede koaxiale Steuerscheibe kann in die Brennkammer verlegt sein (Anspruch 29), was zur Erhöhung der Brennkammer-Temperatur beiträgt und zudem eine Luft- bzw. Gaslagerung des Flügelläufers gestattet.Another design is the subject of independent claim 27. According to this, an ignition device is again arranged in a gusset between the working spaces of the wing rotor and a first rotating body; there are flow inlets and outlets on the circumference of the work area for the runner. Several — for example three — vanes can be arranged on the motor rotor, which successively enter larger circumferential recesses in the counter-rotating body. The outside diameter of the vane rotor can be larger than that of the rotating body or the control roller, and the motor can be operated at relatively low speeds. The rotor can in turn be provided with at least one coaxial control disk with compressor blades offset at an angle to the rotor blades be assigned (claim 28), which is favorable for faster running engines. The or each coaxial control disk can be laid in the combustion chamber (claim 29), which contributes to increasing the combustion chamber temperature and also allows air or gas storage of the wing rotor.

Bei allen Bauformen ist es ferner möglich, gemäß Anspruch 30 an den Flügeln zur Wandung des zugeordneten Arbeitsraums hin lippenlose Dichtungen oder Dichtlippen vorzusehen.In all designs, it is also possible, according to claim 30, to provide lipless seals or sealing lips on the wings towards the wall of the associated working space.

Noch eine weitere Ausführungsform, die sich vor allem für Kleingeräte wie Rasenmäher eignet und zur Verbrennung auch von Kohlestaub oder Kohlestaubpasten anbietet, ist im unabhängigen Anspruch 31 angegeben. Danach sitzt der Motorblock axial zwischen zwei Verdichterblöcken, wobei der VerdichterLäufer jeweils nur einen Flügel hat, der mit einem Verdichter-Drehkörper kämmt. Das erzeugte hohe Frischluft-Schöpfvolumen gewährleistet gute Verbrennung auch langflammiger Kraftstoffe, wobei die Rückstände (Asche) störungsfrei ausgeblasen werden.Yet another embodiment, which is particularly suitable for small appliances such as lawnmowers and also offers the combustion of coal dust or coal dust pastes, is specified in independent claim 31. The engine block then sits axially between two compressor blocks, with the compressor rotor only having one vane, which meshes with a compressor rotating body. The high fresh air volume generated ensures good combustion even of long-flame fuels, whereby the residues (ash) are blown out without interference.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen Motorblock,
Fig. 1a
einen Ausschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch in abgewandelter Bauform mit einem Druckspeicher,
Fig. 2
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen Verdichterblock,
Fig. 3
eine Axialschnittansicht entsprechend der Linie III-III in Fig. 1, mit einem Motorblock zwischen zwei Verdichtern,
Fig. 3a und 3b
je eine Ansicht einer Seitenkanalplatte in Richtung des Pfeils IIIa bzw. IIIb von Fig. 3,
Fig. 4
eine Axialschnittansicht ähnlich Fig. 3, jedoch mit einem Verdichter zwischen zwei Motorblöcken,
Fig. 5
eine Schrägansicht eines Motorläufers,
Fig. 6
eine Schrägansicht eines Drehkörpers bzw. einer Steuerwalze,
Fig. 7
eine Teildraufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine Verdichter-Einspritz-Anordnung,
Fig. 8
eine Draufsicht auf einen Flügel-Läufer zwischen zwei Drehkörpern,
Fig. 9
eine Draufsicht auf einen Flügel-Läufer mit einem Drehkörper,
Fig. 10
eine Querschnittsansicht einer Wellenlagerung,
Fig. 11
eine Schrägansicht eines elastischen Lagerelements,
Fig. 12
eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, entsprechend der Anordnung von Fig. 10,
Fig. 13
eine Draufsicht auf einen Motorblock mit Keramikauskleidung,
Fig. 14
eine Schrägansicht einer Seitenplatte mit Keramikverkleidung,
Fig. 15
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen kombinierten Motor-Verdichter-Block,
Fig. 16
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine im Vergleich zu Fig. 15 etwas abgewandelte Bauform,
Fig. 17
eine Axialschnittansicht entsprechend der Linie XVII-XVII in Fig. 15,
Fig. 18
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine abgewandelte Motor-Verdichter-Kombination,
Fig. 19
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen Motorblock mit Scheibensteuerung,
Fig. 20
eine Teildraufsicht auf eine Steuerscheibe,
Fig. 20a
eine Schrägansicht einer abgewandelten Läufer-Bauform mit zwei Steuerscheiben,
Fig. 21
eine Axialschnittansicht zu Fig. 19,
Fig. 22
eine auseinandergezogene Schrägansicht der Bestandteile der Anordnung von Fig. 19 bzw. Fig. 21,
Fig. 23
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine vereinfachte Motor-Verdichter-Kombination,
Fig. 24
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen Motorblock einer 1-Flügel-Läuferanordnung mit Steuerwalze,
Fig. 25
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen Verdichterblock zum Motor nach Fig. 24,
Fig. 26
eine Draufsicht auf einen Motorläufer für lippenlose Dichtungen und
Fig. 27
eine verkleinerte Draufsicht auf eine Flügelanordnung mit Dichtlippe.
Further features, details and advantages of the invention result from the wording of the claims and from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. In it show:
Fig. 1
a plan view, partly in section, of an engine block,
Fig. 1a
1, but in a modified design with a pressure accumulator,
Fig. 2
a plan view, partly in section, of a compressor block,
Fig. 3
2 shows an axial sectional view along the line III-III in FIG. 1, with an engine block between two compressors,
3a and 3b
each a view of a side channel plate in the direction of arrow IIIa or IIIb of Fig. 3,
Fig. 4
3 shows an axial sectional view similar to FIG. 3, but with a compressor between two engine blocks,
Fig. 5
an oblique view of a motor rotor,
Fig. 6
an oblique view of a rotating body or a control roller,
Fig. 7
a partial plan view, partly in section, of a compressor injection arrangement,
Fig. 8
a plan view of a wing runner between two rotating bodies,
Fig. 9
a plan view of a wing runner with a rotating body,
Fig. 10
a cross-sectional view of a shaft bearing,
Fig. 11
an oblique view of an elastic bearing element,
Fig. 12
10 shows a side view, partly in section, corresponding to the arrangement of FIG. 10,
Fig. 13
a plan view of an engine block with ceramic lining,
Fig. 14
an oblique view of a side plate with ceramic cladding,
Fig. 15
a plan view, partly in section, of a combined engine-compressor block,
Fig. 16
4 shows a plan view, partly in section, of a construction which is somewhat modified compared to FIG. 15,
Fig. 17
an axial sectional view along the line XVII-XVII in Fig. 15,
Fig. 18
a plan view, partly in section, of a modified motor-compressor combination,
Fig. 19
a plan view, partly in section, of an engine block with disk control,
Fig. 20
a partial plan view of a control disc,
20a
an oblique view of a modified rotor design with two control disks,
Fig. 21
19 shows an axial sectional view of FIG. 19,
Fig. 22
21 shows an exploded oblique view of the components of the arrangement of FIGS. 19 and 21,
Fig. 23
a plan view, partly in section, of a simplified motor-compressor combination,
Fig. 24
2 shows a plan view, partly in section, of an engine block of a 1-wing rotor arrangement with a control roller,
Fig. 25
24 shows a plan view, partly in section, of a compressor block for the engine according to FIG. 24,
Fig. 26
a plan view of a motor rotor for lipless seals and
Fig. 27
a reduced plan view of a wing arrangement with a sealing lip.

In Fig. 1 und 3 bezeichnet 1 einen Motorblock, der allgemein die Form einer rechteckigen Scheibe von bestimmter Dicke hat. Er ist - dort mit M gekennzeichnet - Bestandteil eines Gehäuses G, zu dem ein Verdichterblock V gehört (Fig. 2).1 and 3, 1 denotes an engine block which is generally in the form of a rectangular disk of a certain thickness. It is - there marked with M - part of a housing G, to which a compressor block V belongs (FIG. 2).

Im Motorblock 1 ist ein Flügelläufer 4 mittig angeordnet, der mit einer Welle 54 starr verbunden oder einstückig ist. Radiale Vorsprünge oder Flügel 18 sind als gerundete Nasen ausgebildet und kämmen berührungslos mit Aussparungen 30 am Umfang zweier benachbarter Drehkörper 6. Der Flügelläufer 4 sitzt in einem Arbeitsraum 7, der im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und an den beiderseits überlappend Arbeitsräume 8 für die Drehkörper 6 anschließen. Letztere sind mit Wellen 55 starr verbunden oder einstückig.A wing rotor 4 is arranged centrally in the engine block 1 and is rigidly connected to a shaft 54 or is in one piece. Radial projections or wings 18 are designed as rounded lugs and mesh contactlessly with recesses 30 on the circumference of two adjacent rotating bodies 6. The wing rotor 4 sits in a working space 7, which is essentially cylindrical and connects to the working spaces 8 for the rotating bodies 6, which overlap on both sides . The latter are rigidly connected to shafts 55 or in one piece.

In dem am Übergang zwischen den Arbeitsräumen 7, 8 gebildeten Zwickel 13 sitzt auf einer Seite jeweils eine Zündkerze 14, der gegenüber ein Auslaß 15 ebenenversetzt angeordnet ist. Axialkanäle 10 neben je einem Drehkörper 6 stehen in Strömungsverbindung mit je einer Einström-Öffnung 12 nahe den zündkerzenseitigen Zwickeln 13.In the gusset 13 formed at the transition between the working spaces 7, 8, a spark plug 14 is seated on one side, which is arranged offset from the plane relative to an outlet 15. Axial channels 10 in addition to a rotating body 6 each have a flow connection with an inflow opening 12 near the gusset-side gussets 13.

Der Motorblock 1 ist ferner mit einer Anzahl von Kühlbohrungen 22 und mit Bohrungen 23 für eine Verschraubung vorgesehen, welche auch den Verdichterblock V bzw. 2 (Fig. 2) durchsetzen. In diesem sitzt mittig ein Verdichter-Läufer 5 mit Flügeln 19 in einer Kammer 27, welche dem Arbeitsraum 7 im Motorblock 1 entspricht. Sie ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet und überlappt sich mit zylindrischen Arbeitsräumen 28 für zwei Drehkörper 21, wobei wiederum Zwickel 74 gebildet sind. An diesen befindet sich jeweils ein Einlaß 16 zum Arbeitsraum 27. Die darin in Umlaufrichtung U rotierenden Flügel 19 tauchen jeweils in Aussparungen 30 am Umfang der Drehkörper 31. In der Längsmitte führen Einspritzdüsen 17 zum Umfang der Arbeitsräume 28, in denen die Drehkörper 21 mit schmalem Ringspalt 39 gegensinnig zur Umlaufrichtung U rotieren.The engine block 1 is also provided with a number of cooling bores 22 and with bores 23 for a screw connection, which also pass through the compressor block V or 2 (FIG. 2). In the center sits a compressor rotor 5 with vanes 19 in a chamber 27, which corresponds to the working space 7 in the engine block 1. It is also cylindrical and overlaps with cylindrical working spaces 28 for two rotating bodies 21, again gussets 74 being formed. At each of these there is an inlet 16 to the working space 27. The vanes 19 rotating therein in the direction of rotation U dip into recesses 30 on the circumference of the rotating bodies 31 Rotate the annular gap 39 in the opposite direction to the direction of rotation U.

Der Teilausschnitt gemäß Fig. 1a zeigt die Anordnung eines federbelasteten Druckspeichers 3, der bei einem Ladedruck von z.B. 10 bis 12 bar einen Druckabfall während des sehr kurzen Ladevorganges verhindert. Damit wird sichergestellt, daß die Einströmgeschwindigkeit des Brennstoff/Luft-Gemisches (oder sonstiger Antriebsgase) größer ist als die Durchbrenngeschwindigkeit, beispielsweise bei ca. 10 bar etwa dreimal höher als diese. Der Druckspeicher 3 ermöglicht es, bei optimaler Ausführung des Motors ihn mit Wasserstoff, d.h. als Knallgasmotor zu betreiben.The partial section according to Fig. 1a shows the arrangement of a spring-loaded pressure accumulator 3, which at a boost pressure of e.g. 10 to 12 bar prevents a drop in pressure during the very short charging process. This ensures that the inflow speed of the fuel / air mixture (or other drive gases) is greater than the burn-through speed, for example at about 10 bar about three times higher than this. The pressure accumulator 3 makes it possible to use hydrogen, i.e. to operate as oxyhydrogen engine.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, befindet sich der Motorblock M, 1 zwischen zwei Verdichterblöcken V, 2 unter Zwischenschaltung je einer Seitenkanalplatte 62. Außen schließen an die Verdichterblöcke V, 2 jeweils eine Lagerplatte 63 und eine Abdeckplatte 64 an. Nahe den Ecken halten Verschraubungen 23 das Block-Scheiben-Paket des Gehäuses G zusammen. Ein Getriebe mit gleichgroßen Zahnrädern 24, 25, 26 innerhalb der Abdeckplatten 64 sorgt dafür, daß die Wellen 55 gegenläufig synchron zur zentralen Welle 54 umlaufen.As can be seen in FIG. 3, the engine block M, 1 is located between two compressor blocks V, 2 with the interposition of a side channel plate 62 in each case. A bearing plate 63 and a cover plate 64 connect to the compressor blocks V, 2 on the outside. Screws 23 hold the block-disk package of the housing G together near the corners. A gear unit with gear wheels 24, 25, 26 of the same size within the cover plates 64 ensures that the shafts 55 rotate in opposite directions synchronously with the central shaft 54.

In der zentralen Welle 54 kann zumindest ein Kanal 59 vorhanden sein, um Schmiermittel von einem benachbarten Verdichter V, 2 ins Innere des Motorblocks M, 1 zu bringen.At least one channel 59 can be present in the central shaft 54 in order to bring lubricant from an adjacent compressor V, 2 into the interior of the engine block M, 1.

Die den Motorblock M, 1 beiderseits begrenzenden Platten 62 enthalten jeweils Seitenkanäle 20, die zwecks Druckausgleich durch einen Axialkanal 10 miteinander verbunden sind, wenn nicht eine Unterbrechnung durch ein Absperrorgan 11 gewünscht ist. Rückschlagventile 9 sperren den Rückweg aus dem Motorblock M, 1 zu den Verdichterblöcken V, 2 hin. Die Ansichten in Fig. 3a und 3b zeigen den Verlauf der Seitenkanäle 20 mit je zwei Anschlüssen einerseits zum Axialkanal 10 (Fig. 3 Mitte) und andererseits zu Verdichter-Eingängen 53 sowie zu den Einström-Öffnungen 12, d.h. an Ladekanäle zur Brennkammer K. Man erkennt, daß diese Strömungswege kurz sind und verhältnismäßig große Querschnitte haben; daher geht der Gasaustausch ohne übermäßige Geschwindigkeiten zügig vonstatten.The plates 62 delimiting the engine block M, 1 on each side each contain side channels 20 which are connected to one another by an axial channel 10 for pressure equalization, unless an interruption by a shut-off device 11 is desired. Check valves 9 block the return path from the engine block M, 1 to the compressor blocks V, 2. The views in Fig. 3a and 3b show the course of the side channels 20 with two connections on the one hand to the axial channel 10 (Fig. 3 center) and on the other hand to the compressor inputs 53 and the inflow openings 12, i.e. on charging channels to the combustion chamber K. It can be seen that these flow paths are short and have relatively large cross sections; therefore, gas exchange takes place quickly without excessive speeds.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 befindet sich ein zentraler Verdichterblock V, 2 zwischen zwei Motorblöcken M, 1. An jeden Block schließt beiderseits eine Abdichtplatte 61 mit Dichtungen 33 an, welche an den Wellen 55 der Drehkörper 6 bzw. 21 anliegen. Auch die Läuferwelle 54 ist durch (nicht gekennzeichnete) O-Ring-Dichtungen an jedem der Blöcke 1, 2 zu den Abdichtplatten 61 hin abgedichtet. Kupplungen 32 können vorgesehen sein, um einzelne Baueinheiten baukastenmäßig aneinander anzuschließen und dabei die Drehverbindung der einzelnen Wellenabschnitte herzustellen. Der zentrale Doppelverdichter V, 2 hat Einlässe 16, die als Luftansaug-Schlitze ausgebildet sein können. Am Übergang zu den Seitenkanälen 20 befinden sich wiederum Rückschlagventile 9, und zwischen den Seitenkanälen 20 können Querkanäle 10 einen Druckausgleich herstellen. Am Umfang des Verdichterblocks V, 2 sind ferner einander diametral gegenüber Paare von Einspritzdüsen 17 sowie ein zentraler Schmiernippel 31 angeordnet.In the exemplary embodiment in FIG. 4, there is a central compressor block V, 2 between two engine blocks M, 1. A sealing plate 61 with seals 33 adjoins each block, which abut the shafts 55 of the rotating bodies 6 and 21, respectively. The rotor shaft 54 is also sealed to the sealing plates 61 by (not marked) O-ring seals on each of the blocks 1, 2. Couplings 32 can be provided in order to connect individual structural units to one another in a modular manner and thereby establish the rotary connection of the individual shaft sections. The central double compressor V, 2 has inlets 16, which can be designed as air intake slots. Check valves 9 are in turn located at the transition to the side channels 20, and cross channels 10 can be one between the side channels 20 Establish pressure equalization. On the circumference of the compressor block V, 2, diametrically opposite one another in relation to pairs of injection nozzles 17 and a central lubricating nipple 31 are also arranged.

Einen vorteilhaften Aufbau der Läufer 5, 6 zeigen die Fig. 5 und 6. Dabei ist sowohl der Motorläufer 5 mit seinen Flügeln 18 und der Welle 54 einstückig als auch der Verdichterläufer 6 mit der Welle 55. Beide Wellen 54, 55 können zwecks guter Lagerung passend gestuft sein. Geeignete Gestaltungen der Flügel 18 und der zugeordneten Umfangsausnehmungen 30 gehen aus Fig. 8 und 9 mit unterschiedlicher Bemessung hervor.5 and 6 show an advantageous construction of the rotors 5, 6. Both the motor rotor 5 with its wings 18 and the shaft 54 are in one piece, and the compressor rotor 6 with the shaft 55. Both shafts 54, 55 can be used for good storage be appropriately graded. Suitable designs of the wings 18 and the associated circumferential recesses 30 are shown in FIGS. 8 and 9 with different dimensions.

Die mechanische Kraftstoff-Versorgung ist in Fig. 7 beispielhaft dargestellt. Man erkennt, daß die Einspritzdüse 17 zum Umfang der Arbeitskammer 8 führt, in welcher der Drehkörper 21 umläuft. Ein Segment oder Druckstück 37 ist mittels einer Stellschraube in dem Maße verstellbar, wie es für den eventuellen Einsatz hochviskoser Kraftstoffe notwendig oder zweckmäßig ist. Am Zwickel 13 kann je nach Bauform eine (hier nicht gezeichnete) Zündkerze angeordnet sein. Ihr gegenüber können sich Hilfsbohrungen 41 befinden (links in Fig. 7), welche die Arbeitsräume 7, 8 in Zwickelnähe direkt verbinden und daher das Einspritzen von verdichtetem Gemisch in Form eines Nebels 40 der Verdichtungsphase ermöglichen.The mechanical fuel supply is shown as an example in FIG. 7. It can be seen that the injection nozzle 17 leads to the circumference of the working chamber 8, in which the rotating body 21 rotates. A segment or pressure piece 37 can be adjusted by means of an adjusting screw to the extent that is necessary or expedient for the eventual use of highly viscous fuels. Depending on the design, a spark plug (not shown here) can be arranged on the gusset 13. Opposite it there can be auxiliary bores 41 (left in FIG. 7) which directly connect the working spaces 7, 8 in the vicinity of the gusset and therefore allow the injection of compressed mixture in the form of a mist 40 of the compression phase.

Zur Funktions-Erläuterung werden im folgenden Brennkammern, die von den Flügeln 18 im Arbeitsraum 7 gebildet werden, mit K1, K2 bezeichnet; zur Unterscheidung der beiden Flügel 18 tragen diese die Buchstaben P, Q (Fig. 1). Entsprechende Verdichterkammern L1, L2 werden durch die Einzelflügel R, S des Verdichterläufers 5 in den Verdichterkammern 27 gebildet.To explain the function, combustion chambers, which are formed by the vanes 18 in the working space 7, are designated K1, K2 in the following; to distinguish the two wings 18 they have the letters P, Q (Fig. 1). Corresponding compressor chambers L1, L2 are formed by the individual blades R, S of the compressor rotor 5 in the compressor chambers 27.

Beim Umlauf in Richtung U bewegt sich der Flügel P durch die Kammer K1 und bewirkt dadurch einen ersten Hub. Er tritt dann in die eine Ausnehmung 30 am Umfang des Drehkörpers 6 und wechselt so berührungslos in die Kammer K2, womit der zweite Hub des Flügels P beginnt. In Fig. 1 ist die Phase dargestellt, wo der Einzelflügel Q die eben beschriebene Position erreicht hat. Er vollführt pro Umlauf ebenfalls nacheinander zwei Hübe, nämlich jeweils bis zu einer Kontaktstelle 59 zwischen den Walzen 4, 6.When rotating in the direction U, the wing P moves through the chamber K1 and thereby causes a first stroke. He then enters a recess 30 on the circumference of the rotating body 6 and thus changes into the chamber K2 without contact, with which the second stroke of the wing P begins. In Fig. 1 the phase is shown where the single wing Q has reached the position just described. It also performs two strokes one after the other, namely up to a contact point 59 between the rollers 4, 6.

Entsprechende Doppelhübe führen die Flügel 19 des Verdichter-Läufers 5 aus, der zu dem Motor-Flügelläufer 4 voreilend winkelversetzt ist. In der Verdichterkammer L1 bewegt sich der Flügel R bis zum Eintauchen in die Umfangsausnehmung 30 des zugeordneten Drehkörpers 21, von wo er in die Verdichterkammer L2 eintritt, während sich der Verdichterflügel S gleichzeitig aus der Kammer L2 in die Verdichterkammer L1 vorbewegt. Der Verdichtungsvorgang ist jeweils kurz vor dem Laden der Brennkammern K1, K2 über die Einström-Öffnungen 12 (Fig. 1 und 3) bereits abgeschlossen.Corresponding double strokes are carried out by the vanes 19 of the compressor rotor 5, which is prematurely angularly offset from the motor vane rotor 4. In the compression chamber L1, the vane R moves until it dips into the circumferential recess 30 of the associated rotating body 21, from where it enters the compression chamber L2, while the compressor vane S simultaneously moves out of the chamber L2 into the compression chamber L1. The compression process is already completed shortly before loading the combustion chambers K1, K2 via the inflow openings 12 (FIGS. 1 and 3).

Während jeder Umdrehung finden mithin 4 Arbeits-Verbrennunghübe (je 2 pro Flügel), 4 Abgas-Ausschubhübe sowie 4 Restabgas-Spülhübe, 4 Frischluft-Ansaughübe und 4 Verdichtungshübe statt. Während der Arbeitshübe der Flügel P und Q spülen diese mit ihrer Vorderseite die restlichen Abgase des jeweils vorherigen Verbrennungshubes über die Auslässe 15 aus. Zur gleichen Zeit wird im Verdichterblock V, 2 Frischluft an der Rückseite der Flügel R und S angesaugt und an deren Vorderseite verdichtet. Nach einer halben Umdrehung wiederholen sich diese Vorgänge in den jeweils anderen Segmentkammern.During each revolution, there are 4 working combustion strokes (2 for each wing), 4 exhaust gas exhaust strokes and 4 residual exhaust gas flushing strokes, 4 fresh air intake strokes and 4 compression strokes. During the working strokes of the wings P and Q, these flush out the remaining exhaust gases of the respective previous combustion stroke via the outlets 15 with their front side. At the same time, fresh air is drawn into the compressor block V, 2 at the rear of the blades R and S and compressed at the front. After half a turn, these processes are repeated in the other segment chambers.

Die effektive Verdoppelung des Hubraumes hat zur Folge, daß die benötigten Segmentflächen entsprechend klein sein können. Das Verhältnis von Oberfläche zu Hubraum ist erfindungsgemäß außerordentlich günstig; die geringe Kaltwand-Flächenberührung der Brenngase macht es möglich, die Schadstoff-Emissionswerte erheblich zu verringern. Dazu trägt es bei, daß die Verbrennung auf kurzen Wegen sehr schnell abläuft. Weil die beiden Brennkammern K1, K2 in einem Block M, 1 zusammengelegt sind, ist überdies eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet. Für die Vollkeramik-Bauweise ist es überaus wichtig, den Motorblock M, 1 durch die Verdichterblöcke V, 2 einzukapseln, so daß in thermodynamisch sehr vorteilhafter Weise für gleichmäßige Wärmeverteilung gesorgt ist.The effective doubling of the displacement has the consequence that the required segment areas can be correspondingly small. The ratio of surface area to cubic capacity is extremely favorable according to the invention; The low cold wall surface contact of the fuel gases makes it possible to significantly reduce the pollutant emission values. It contributes to the fact that the combustion takes place very quickly on short paths. Because the A uniform heating is also ensured in both combustion chambers K1, K2 in a block M, 1. For the all-ceramic construction, it is extremely important to encapsulate the engine block M, 1 through the compressor blocks V, 2, so that evenly heat distribution is ensured in a thermodynamically very advantageous manner.

Durch zwei ebenenversetzt gegenüberliegende Einström-Öffnungen 12 wird jeweils eine Brennkammer K1 bzw. K2 geladen, und zwar zwangsgesteuert von den Drehkörpern 6 und deren Umfangsausnehmungen 30. Daher treffen zwei Gemischströme etwa in Brennraum-Mitte zusammen, was zu intensiver Verwirbelung führt. Gleichzeitige Zündung über die bevorzugt mit Dauerfunkenbetrieb arbeitenden Doppelzündkerzen 14 bewirkt dann schnellen, sauberen Gemisch-Durchbrand, wobei pro Umdrehung viermal Arbeit an die Flügel 18 des Motorläufers 4 übertragen wird. Der volle Energiegehalt kommt dem Liefergrad eines Ottomotor-Zylinders zumindest gleich, er liegt im Regelfalle aber darüber, nämlich bei 1 = 100 %. Wichtig ist, daß im Leerlauf des Motors jede Bremswirkung durch Arbeits-Abgabe wegfällt, was optimal schadstoffarmen Ausbrand zur Folge hat. Bei Einsatz des Motors in Verkehrsmitteln ist dies z.B. für den Stadtverkehr mit vielen Stillstandszeiten eine bedeutsam vorteilhafte Eigenschaft.A combustion chamber K1 or K2 is loaded through two planarly opposed inflow openings 12, and this is positively controlled by the rotating bodies 6 and their circumferential recesses 30. Therefore, two mixture flows meet approximately in the middle of the combustion chamber, which leads to intensive swirling. Simultaneous ignition via the double spark plugs 14, which preferably operate with continuous spark operation, then causes rapid, clean mixture burn-through, work being transferred to the blades 18 of the motor rotor 4 four times per revolution. The full energy content is at least equal to the degree of delivery of a gasoline engine cylinder, but it is usually higher, namely 1 = 100%. It is important that when the engine is idling, there is no braking effect due to the submission of work, which results in optimally low-emission burnout. When using the engine in means of transport, this is e.g. a significant advantageous property for city traffic with many downtimes.

Zu erwähnen ist, daß die durch Flügelhöhe und Flügelbreite bestimmte Größe der Schub- und Saugflächen nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Maßverhältnisse beschränkt ist. Wo eine rechteckig-gestreckte Form an sich ungünstig wäre, läßt sich durch Anwendung des üblichen Schichtladungs-Verfahrens mit unterschiedlichen Gemischen, die in der Brennkammer vereinigt werden, ein guter Verbrennungs-Ausgleich erzielen. Beim Ottomotor hingegen ist eine Schichtladung nur mit hohem Aufwand realisierbar.It should be mentioned that the size of the thrust and suction surfaces determined by the wing height and wing width is not limited to the proportions shown in the drawing. Where a rectangular, elongated shape would be unfavorable per se, a good combustion compensation can be achieved by using the usual stratified charge method with different mixtures that are combined in the combustion chamber. In contrast, stratified charging can only be achieved with great effort in gasoline engines.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Motors beruht auf dem Synchronantrieb der Wellen 54, 55 durch gleichartige Zahnräder 24, 25, 26 (Fig. 3). Infolge des Durchmesser-Unterschiedes an der Kontaktstelle 59 ist die Umfangsgeschwindigkeit der Drehkörper bzw. Steuerwalzen 6 größer als diejenige des Motorläufers 4, so daß im Berührungspunkt 59 ein Reibeffekt auftritt, durch den mögliche Ablagerungen und Verbrennungs-Rückstände fortlaufend beseitigt werden. Entstehender Abrieb wird mit den Abgasen durch die Auslässe 15 ausgeblasen. Zu beachten ist, daß an der Kontaktstell 59 eine hohe Dichtigkeit gewährleistet ist, weil sich der Verbrennungsdruck gegen den Umlaufsinn der beiden Walzen 4, 6 richtet. In Fig. 1 ist dies durch Pfeile angedeutet. Im Verdichter V, 2 kann der Bewegungsspalt 39 (Fig. 3, 13, 15) für hochviskose Kraftstoffe am Segment 37 (Fig. 18) nachgestellt werden. Genügend Dichtigkeit besteht für Benzin oder Dieselöl bereits mit dem normalen Bewegungsspiel von 0,01 mm bis 0,02 mm zwischen Drehkörper 6 und Arbeitsraum 8.Another important advantage of the motor according to the invention is based on the synchronous drive of the shafts 54, 55 by means of similar gear wheels 24, 25, 26 (FIG. 3). As a result of the difference in diameter at the contact point 59, the peripheral speed of the rotating bodies or control rollers 6 is greater than that of the motor rotor 4, so that a friction effect occurs at the contact point 59, through which possible deposits and combustion residues are continuously eliminated. The resulting abrasion is blown out with the exhaust gases through the outlets 15. It should be noted that a high level of tightness is ensured at the contact point 59 because the combustion pressure is directed against the direction of rotation of the two rollers 4, 6. In Fig. 1, this is indicated by arrows. In the compressor V, 2, the movement gap 39 (FIGS. 3, 13, 15) for highly viscous fuels on the segment 37 (FIG. 18) can be adjusted. There is already sufficient tightness for petrol or diesel oil with the normal movement clearance of 0.01 mm to 0.02 mm between the rotating body 6 and the work space 8.

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch einen Vollkeramik-Läufer 4 mit Dehnungsausgleichs-Elementen 36, welche bei sehr hohen Temperaturen auftretende Spannungen abfangen. Die Läuferwelle 54 ist aus hitzebeständigem Stahl. Dank einer sehr schmalen Berührungsstelle wird wenig Wärme vom Läufer 4 zur Welle 54 übertragen. Hohlräume in den Dehnungsausgleichs-Elementen 36 (Fig. 11) können zur Kühlung verwendet werden, beispielsweise mit einem Luftkreislauf. Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht des Vollkeramik-Läufers 4 mit teilweisem Schnitt entsprechend der Linie XII-XII in Fig. 10.10 shows a cross section through an all-ceramic rotor 4 with expansion compensation elements 36, which absorb stresses occurring at very high temperatures. The rotor shaft 54 is made of heat-resistant steel. Thanks to a very narrow contact point, little heat is transferred from the rotor 4 to the shaft 54. Cavities in the expansion compensation elements 36 (FIG. 11) can be used for cooling, for example with an air circuit. FIG. 12 shows a side view of the all-ceramic rotor 4 with a partial section along the line XII-XII in FIG. 10.

Keramische Verkleidungen, die zum Spannungsausgleich auch mehrmals geteilt sein können, sind in Fig. 13 und 14 mit Kreuzschraffur dargestellt. Die benutzte Keramik kann armiert sein, z.B. mit Welldraht oder Karbonfasern. An Fügeflächen können Trennelemente 49 vorgesehen sein. Eine Seitenauskleidung oder - bei zweiteiliger Ausführung - zwei Seitenauskleidungen 51, 52 sind zweckmäßig in den Abdichtungsscheiben 61 vorgesehen (Fig. 14). Zur äußeren Begrenzung im Gehäuse hin sind zweckmäßig Luftzwischenräume 47 vorhanden, zwischen denen sich Auflagebereiche 46 befinden.Ceramic claddings, which can also be divided several times to compensate for tension, are shown in FIGS. 13 and 14 with cross hatching. The ceramic used can be reinforced, for example with corrugated wire or carbon fibers. Separating elements 49 can be provided on joining surfaces. One side lining or - in the case of a two-part version - two side linings 51, 52 are expediently provided in the sealing disks 61 (FIG. 14). For the outer boundary in the housing, air spaces 47 are expediently present, between which there are contact areas 46.

In Fig. 15 ist ein vereinfachter Motorblock M, 1 dargestellt, wobei der Läufer 4 pro Wellenumdrehung nur je zwei Hübe bewirkt. Außenliegende Verdichterblöcke sind nicht vorhanden; vielmehr schließt im Motorblock-Inneren an eine Brennkammer K eine Verdichterkammer L an. Am Auslaß 15 ist eine Erweiterung 44 vorgesehen, durch die der Hub in der Brennkammer K funktionsmäßig verkürzt wird. So ist ein angemessenes Verhältnis zur Verdichterstrecke gewahrt, beispielsweise mit einem Hub über einen Winkel von 100°, wogegen dem Arbeits-Verbrennungshub etwa 80° zugeordnet sind. Kraftstoff wird über die Einspritzdüse 17 zugeführt, entlang des Ringspaltes 39 aufbereitet und anschließend zerstäubt, wie in Fig. 7 gezeigt. Auch hier erfolgt die Zündung mittels einer Dauerfunken-Zündkerze 14. Weil sich bei diesem System Verdichterhub- und Verbrennungshub-Anfangspunkte gegenüber liegen, gibt es keine nachteiligen gegenseitigen Einflüsse. Gelangt Frischluft oder Gasgemisch - bedingt durch einen Schlupf zwischen den rotierenden Elementen 4, 6 - in die Brennkammer K, so werden sie mitverbrannt. Falls umgekehrt unverbrannte Gase in die Verdichterkammer L gedrückt werden sollten, erfolgt eine Nachverdichtung mit anschließender Verbrennung. Das erzeugte Drehmoment wird nacheinander einmal auf den Flügel P und dann auf den Flügel Q übertragen. Trotz nur einseitiger Kraftübertragung wird auch hier der Brennraum K doppelt genutzt.A simplified engine block M, 1 is shown in FIG. 15, the rotor 4 effecting only two strokes per revolution of the shaft. External compressor blocks are not available; rather, a compressor chamber L connects to a combustion chamber K in the interior of the engine block. An extension 44 is provided at the outlet 15, by means of which the stroke in the combustion chamber K is shortened in terms of function. An appropriate relationship to the compressor path is thus maintained, for example with a stroke over an angle of 100 °, whereas the working combustion stroke is assigned approximately 80 °. Fuel is supplied via the injection nozzle 17, processed along the annular gap 39 and then atomized, as shown in FIG. 7. Here too, the ignition takes place by means of a continuous spark spark plug 14. Because the compressor stroke and combustion stroke starting points are opposite one another, there are no adverse mutual influences. If fresh air or gas mixture gets into the combustion chamber K due to a slippage between the rotating elements 4, 6, they are also burned. If, conversely, unburned gases should be pressed into the compression chamber L, a post-compression takes place with subsequent combustion. The torque generated is successively transmitted once to wing P and then to wing Q. Despite only one-sided power transmission, the combustion chamber K is used twice.

Dies schließt nicht aus, daß man nach Bedarf zusätzlich einen Verdichter außen anflanscht, so daß der Motor M,1 mit einer zweistufigen Ladeeinrichtung versehen ist, wobei der Ausgang des zusätzlichen Laders an den Luft-Ansaugeinlaß angeschlossen wird. Selbst bei niedrigem Luftdruck, z. B. im Gebirge, erzielt man so hohe Motorleistungen. Dank des höheren Ladedrucks kommen ferner erhöhte Drehzahlen in Betracht, wodurch eventuell an der Berührungsstelle 59 auftretende Schlupf-Gasverluste kompensiert werden.This does not exclude that an additional compressor is flanged on the outside as required, so that the motor M, 1 is provided with a two-stage charging device, the output of the additional charger being connected to the air intake inlet. Even at low air pressure, e.g. B. in the mountains, so high engine performance is achieved. Thanks to the higher boost pressure higher speeds may also be considered, as a result of which slip gas losses which may occur at the contact point 59 are compensated for.

Eine weitere Abwandlung ist in Fig. 16 gezeigt. Dabei hat die Arbeitshub-Verbrennungskammer K einen kleineren Radius als die Verdichterkammer L, was ohne Verkürzung des Arbeitshubes einen angemessenen Liefergrad ergibt. Der starre Läuferflügel 75 reicht über den gesamten Durchmesser des Arbeitsraumes 7. Zwischen dessen (links und rechts) unterschiedlichen Radien sind oval verlaufende Rückführkurven 58 vorgesehen, über die der Läuferflügel 75 von den Drehkörpern bzw. Steuerwalzen 6, 76 geführt und aufgenommen wird. Bei genügend großem Volumen der Verdichterkammer L kann diese Anordnung als Saugmotor mit Vergaser betrieben werden.Another modification is shown in FIG. 16. The working stroke combustion chamber K has a smaller radius than the compression chamber L, which results in an adequate delivery rate without shortening the working stroke. The rigid rotor wing 75 extends over the entire diameter of the working space 7. Between its (left and right) different radii there are oval return curves 58, via which the rotor wing 75 is guided and received by the rotating bodies or control rollers 6, 76. If the volume of the compression chamber L is large enough, this arrangement can be operated as a naturally aspirated engine with a carburetor.

Eine Schnittansicht entsprechend der Linie XVII-XVII in Fig. 15 ist aus Fig. 17 ersichtlich. Man erkennt, daß Ein- und Auslaß 16 bzw. 15 in einer Ebene liegen; Doppelzündkerzen sind mit 14 bezeichnet. Zwei Einspritzdüsen 17 sind für das erwähnte Schichtladungsverfahren verwendbar. Rückschlagventile 9 zwischen den Seitenkanälen 20 und dem Querkanal 10 sind schematisiert als Kugelventile eingezeichnet.A sectional view along the line XVII-XVII in FIG. 15 can be seen from FIG. 17. It can be seen that inlet and outlet 16 and 15 lie in one plane; Double spark plugs are designated 14. Two injection nozzles 17 can be used for the stratified charge method mentioned. Check valves 9 between the side channels 20 and the transverse channel 10 are shown schematically as ball valves.

Ein Motor gemäß Fig. 18 ist für drei Arbeitshübe vorgesehen. Sein Flügelläufer 65 hat drei Flügel 18, die den Umlaufraum in drei Kammern teilen, nämlich in die Brennkammer K und zwei Verdichterkammern L1, L2. Zwischen dem Einlaß 16 und dem Auslaß 15 ist in Umlaufrichtung U eine verhältnismäßig lange Strecke bzw. ein großer Winkelbereich vorhanden, so daß die vor den Einzelflügeln P, Q, R ausgeschobene Restabgasmenge des Spülhubes nur zu kleinsten Anteilen mit der Frischluft angesaugt werden kann. Wenn - wie gezeichnet - der Flügelläufer 65 und der Drehkörper 6 verhältnismäßig große Durchmesser haben, ist eine niedrigere Drehzahl erwünscht, um die Umfangsgeschwindigkeiten angemessen niedrig zu halten. Dazu dient ein Getriebe mit zwei Steuerzahnrädern 66 auf den Wellen 54 bzw. 55 und zwei getrennt gelagerten Zwischenzahnrädern 67, die miteinander und mit je einem der Steuerzahnräder 66 kämmen. Man sieht, daß diese Untersetzung den Drehsinn der Walzen 65, 6 nicht ändert, so daß diese synchron und gegensinnig unter Berührung an der Kontaktstelle 59 umlaufen.An engine according to FIG. 18 is provided for three working strokes. Its vane rotor 65 has three vanes 18 which divide the circulation space into three chambers, namely into the combustion chamber K and two compressor chambers L1, L2. Between the inlet 16 and the outlet 15 there is a relatively long distance or a large angular range in the circumferential direction U, so that the residual exhaust gas quantity of the flushing stroke pushed out in front of the individual wings P, Q, R can only be sucked in with the fresh air in very small proportions. If - as shown - the vane rotor 65 and the rotary body 6 have relatively large diameters, a lower speed is desirable in order to keep the peripheral speeds appropriately low. To serves a transmission with two control gears 66 on the shafts 54 and 55 and two separately mounted intermediate gears 67, which mesh with each other and with one of the control gears 66. It can be seen that this reduction does not change the direction of rotation of the rollers 65, 6, so that they rotate synchronously and in opposite directions with contact at the contact point 59.

Bei der in Fig. 19 bis 22 dargestellten Bauform wird der Brennraum-Ladevorgang mittels Steuerscheiben 69 vorteilhaft gesteuert. Die axiale Lage der Steuerscheiben 69 auf der hier als Keilwelle ausgebildeten Läuferwelle 54 geht aus Fig. 21 hervor. Ventilbohrungen 71 sind zum Langloch ausgestaltet (Fig. 20), um den Ladevorgang optimal anzupassen. Das Rückschlagventil 9 sitzt in einem äußeren Stichkanal nahe dem einen Zwickel 13, welcher der Doppelzündkerze 14 gegenüberliegt. Die hier mit 56, 57 bezeichneten Flügel-Enden begrenzen wiederum die Arbeitshübe in der Brennkammer K und in der Verdichterkammer L.19 to 22, the combustion chamber charging process is advantageously controlled by means of control disks 69. The axial position of the control disks 69 on the rotor shaft 54, which is designed here as a spline shaft, can be seen in FIG. 21. Valve bores 71 are designed to be an elongated hole (FIG. 20) in order to optimally adapt the charging process. The check valve 9 sits in an outer branch channel near the one gusset 13, which is opposite the double spark plug 14. The wing ends designated here with 56, 57 in turn limit the working strokes in the combustion chamber K and in the compression chamber L.

Die koaxialen Steuerscheiben 69 können in die Brennkammern K1, K2 verlegt, d.h. in die Seitenplatte(n) 62 eingelassen und auf den Motor-Flügelläufer 4 aufgeschraubt oder mit ihm einstückig sein (Fig. 20a). Ihre Stirn- und Umfangsflächen können die Luft- bzw. Gaslagerung des Flügelläufers 4 übernehmen, was auch bei der Stahlausführung vorteilhaft ist, um den Ladedruck-Schlupf zu mindern. Der Abstand B zwischen den Steuerscheiben 69 bestimmt die genaue Breite des bzw. jedes Drehkörpers 21. Für hohe Drehzahlen ist es vorteilhaft, wenn die Gegenbohrungen zu den Einström-Öffnungen 12 länglich gestaltet sind, so daß je Ladevorgang genügend viel Gasvolumen einströmen kann.The coaxial control disks 69 can be laid in the combustion chambers K1, K2, i.e. recessed in the side plate (s) 62 and screwed onto the motor-wing rotor 4 or in one piece with it (FIG. 20a). Their front and circumferential surfaces can take over the air or gas bearing of the vane rotor 4, which is also advantageous in the steel version in order to reduce the boost pressure slip. The distance B between the control disks 69 determines the exact width of the or each rotating body 21. For high speeds, it is advantageous if the counterbores to the inflow openings 12 are elongated, so that a sufficient volume of gas can flow in per charging process.

In schematisch auseinandergezogener Darstellung zeigt Fig. 22 die linke Hälfte des Motors von Fig. 21. Stellvertretend veranschaulicht diese Zeichnung zugleich den Aufbau der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine auch bei anderen Bauformen. Man erkennt, daß die ganze Einheit aus verhältnismäßig wenigen Bauteilen besteht, die dank platten- bzw. scheibenförmiger Gestalt kostengünstig zu fertigen und zu montieren sind.22 shows the left half of the motor of FIG. 21 in a schematic, exploded illustration. Representatively, this drawing also illustrates the structure of the invention Rotary piston machine also in other designs. It can be seen that the whole unit consists of relatively few components, which are inexpensive to manufacture and assemble thanks to the plate-like or disk-like shape.

Eine weitere kombinierte Bauform ist in Fig. 23 gezeigt. Die hier außermittig angeordnete Läuferwelle 54 trägt einen Läufer 4 mit zwei Einzelflügeln P, Q zur Begrenzung einer Brennkammer K und einer Verdichterkammer L. Letztere ist wiederum größer, indem vom Einlaß 16 ein verhältnismäßig langer Bogen bis zum Auslaß 15 führt, dessen hochgezogene Anordnung den Verbrennungshub verkürzt. Diese Maßnahme dient dazu, einen Liefergrad nahe 1 zu erreichen, d.h. ein gutes Ladeverhältnis. Ein solcher Motor eignet sich gut für Geräte wie Rasenmäher, Kleinfahrzeuge usw.Another combined design is shown in FIG. 23. The rotor shaft 54 arranged off-center here carries a rotor 4 with two individual vanes P, Q for delimiting a combustion chamber K and a compression chamber L. The latter is in turn larger, in that a relatively long arc leads from inlet 16 to outlet 15, the raised arrangement of which leads to the combustion stroke shortened. This measure serves to achieve a delivery level close to 1, i.e. a good charge ratio. Such a motor is well suited for devices such as lawn mowers, small vehicles, etc.

Bei der in Fig. 24 und 25 veranschaulichten Bauform hat der Motorläufer 4 nur einen Flügel 18, der in nur eine Ausnehmung 30 des Drehkörpers 6 eintaucht. Es ergibt sich ein Brennweg auf einem Bogen von beispielsweise 280°, so daß langflammige Kraftstoffe wie Kohlenstaub oder Kohlenstaubpaste zu bevorzugen sind, um einen hohen Liefergrad (weit über 1) zu erzielen. Der im Zwickel gegenüber der Zündkerze 14 befindliche Auslaß ermöglicht das direkte und störungsfreie Ausblasen der anfallenden Verbrennungs-Rückstände (Asche). Fig. 25 zeigt den Verdichterblock V, 2 mit solcher Stellung des Verdichterläufers 5 und des Drehkörpers 21, daß der Flügel 19 sich gerade in der zugehörigen Ausnehmung 30 befindet. Man erkennt ferner, daß die Bauform nach Fig. 24 und 25 sich auf einfache Weise leicht zu einem Dampfmotor oder Hydraulikmotor abwandeln läßt.In the design illustrated in FIGS. 24 and 25, the motor rotor 4 has only one wing 18, which is immersed in only one recess 30 in the rotating body 6. The result is a burning path on an arc of, for example, 280 °, so that long-flame fuels such as coal dust or coal dust paste are preferred in order to achieve a high degree of delivery (well over 1). The outlet located in the gusset opposite the spark plug 14 enables the incineration residues (ash) to be blown out directly and without problems. 25 shows the compressor block V, 2 with the position of the compressor rotor 5 and the rotating body 21 such that the wing 19 is located in the associated recess 30. It can also be seen that the design according to FIGS. 24 and 25 can be easily converted into a steam engine or hydraulic motor in a simple manner.

Die schematische Darstellung von Fig. 26 stellt eine Wirbelsperre in Form einer Abdichtung 72 ohne Dichtlippen dar, die für einen Keramikmotor vorteilhaft ist, wobei eine dynamische Strömung einen Sperreffekt erzeugt. Eine solche Wirbelsperre kann ohne Dichtlippen (Fig. 26) für einen Keramikmotor und mit Dichtlippe 73 (Fig. 27) für eine Stahlausführung verwendet werden.The schematic representation of FIG. 26 shows a vortex lock in the form of a seal 72 without sealing lips, which is advantageous for a ceramic motor, a dynamic one Flow creates a barrier effect. Such a vortex lock can be used without a sealing lip (FIG. 26) for a ceramic motor and with a sealing lip 73 (FIG. 27) for a steel version.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, zumal sie die unterschiedlichsten Varianten und Kombinationen zuläßt. Man erkennt aber, daß eine Rotationskolbenmaschine nach der Erfindung allgemein wenige, plattenförmige Bauteile und innerhalb des Gehäuses G einen bevorzugt zwischen zwei Verdichterblöcken V, 2 gekapselten Motorblock M, 1 hat. Auf Wellen 54, 55 gelagerte gleichartige Flügelläufer 4, 5 kämmen mit dazu achsparallelen Drehkörpern 6, 21 berührungslos derart, daß einander diametral gegenüberliegende Arbeitsräume 7; 8 sowie Ein- und Auslässe 12; 15, 16 pro Umlauf z.B. zweimal von den Flügeln 18; 19 überstrichen werden; dann sind bei faktischer Hubraum-Verdoppelung die Brennraum-Kaltflächen anteilig halbiert sowie die vier Ein- und Auslaßöffnungen ebenfalls faktisch verdoppelt und so die Strömungsgeschwindigkeiten entsprechend gesenkt. Kurze, breite Verbindungswege 10, 20 bewirken guten Gasaustausch mit mäßig hoher Strömungsgeschwindigkeit. Während jeder Motorwellen-Umdrehung erfolgen zwei symmetrischgegenüberliegende Verbrennungshübe (= vier Arbeitshübe), somit je vier Auspuff-, Spül-, Ansaug- und Verdichtungshübe. Die Konstruktion erlaubt Vollkeramik-Bauweise und Typenvielfalt.The invention is not limited to the described embodiments, especially since it permits the most varied of variants and combinations. It can be seen, however, that a rotary piston machine according to the invention generally has a few plate-shaped components and, within the housing G, an engine block M, 1 which is preferably encapsulated between two compressor blocks V, 2. Similar wing rotors 4, 5 mounted on shafts 54, 55 mesh with rotating bodies 6, 21 parallel to the axis in a contactless manner such that diametrically opposite working spaces 7; 8 and inlets and outlets 12; 15, 16 per round e.g. twice from wings 18; 19 are swept over; Then, when the displacement is actually doubled, the combustion chamber cold surfaces are halved in part and the four inlet and outlet openings are also doubled in effect, and the flow velocities are reduced accordingly. Short, wide connection paths 10, 20 bring about good gas exchange with a moderately high flow rate. During each revolution of the motor shaft there are two combustion strokes located symmetrically opposite each other (= four working strokes), thus four exhaust, flushing, intake and compression strokes. The construction allows all-ceramic construction and variety of types.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können so für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Figure imgb0001
Figure imgb0002
All of the features and advantages resulting from the claims, the description and the drawing, including constructive details and spatial arrangements, can be essential to the invention both in themselves and in a wide variety of combinations.
Figure imgb0001
Figure imgb0002

Claims (31)

Rotationskolbenmaschine, insbesondere Drehkolben-Verbrennungsmotor (M), mit einem Abdeckplatten (64) aufweisenden Gehäuse (G), in dem allgemein zylindrischbegrenzte Arbeitsräume (7, 8) überlappend nebeneinander angeordnet sind, wobei in einem vorzugsweise mittig angeordneten Arbeitsraum (7) auf einer Welle (54) ein Läufer (4) mit radial ausladenden Flügeln (18), Rippen, Vorsprüngen o.dgl. gelagert ist, die beim Umlauf in ihnen zugeordnete Umfangsausnehmungen (30) eines Drehkörpers (6) eintreten, der in einem benachbarten Arbeitsraum (8) auf paralleler Welle (55) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (G) einen Motorblock (M, 1) aufweist, an den axial wenigstens einerseits ein Verdichterblock (V, 2) anschließt, in dem gleichartige Flügelläufer (5) bzw. Drehkörper (21) auf denselben Wellen (54, 55) angeordnet sind (Fig. 1 bis 3).Rotary piston machine, in particular rotary piston internal combustion engine (M), with a housing (G) having cover plates (64), in which generally cylindrically limited working spaces (7, 8) are arranged overlapping one another, in a preferably centrally arranged working space (7) on a shaft (54) a rotor (4) with radially protruding wings (18), ribs, projections or the like. is mounted, the circumferential recesses (30) of a rotating body (6) associated with them occur during circulation, which is mounted in an adjacent working space (8) on a parallel shaft (55), characterized in that the housing (G) has an engine block (M , 1), to which at least one compressor block (V, 2) is connected axially, in which similar rotor blades (5) or rotating bodies (21) are arranged on the same shafts (54, 55) (FIGS. 1 to 3). Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Verdichterblock (V, 2) zwischen einem an die Abdeckplatte (64) anschließenden Lagerteil (63) und einem dem Motorblock (M, 1) benachbarten Seitenkanalteil (62) axial dicht gehalten ist (Fig. 3 und 4).Machine according to claim 1, characterized in that the or each compressor block (V, 2) is held axially tight between a bearing part (63) adjoining the cover plate (64) and a side channel part (62) adjacent to the motor block (M, 1) (Figs. 3 and 4). Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock (M, 1) axial zwischen zwei Verdichterblöcken (V, 2) sitzt, vorzugsweise mit jeweils einer ein- oder zweiteiligen Abdichtungsscheibe (61) dazwischen.Machine according to claim 1, characterized in that the engine block (M, 1) sits axially between two compressor blocks (V, 2), preferably with a one or two-part sealing disk (61) in between. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichter-Flügel (19) insbesondere in Axialrichtung (A) größer als die Motor-Flügel (18) sind (Fig. 3 und 4).Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compressor blades (19) are larger than the motor blades (18), in particular in the axial direction (A) (Figs. 3 and 4). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2, 62, 63, 64) platten- oder scheibenförmig ausgebildet und durch Verschraubungen (23) satt aneinander anliegend, jedoch lösbar zusammengehalten sind.Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing parts (1, 2, 62, 63, 64) are plate-shaped or disk-shaped and are snugly but securely held together by screw connections (23). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem zwischen benachbarten Arbeitsräumen (8, L₂) des bzw. jedes Verdichters (V, 2) gebildeten Zwickel (74) ein Strömungs-Einlaß (16) angeordnet ist (Fig. 2).Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that a flow inlet (16) is arranged in at least one gusset (74) formed between adjacent working spaces (8, L₂) of the or each compressor (V, 2) (Fig . 2). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zwischen benachbarten Arbeitsräumen (7, 8) des Motorblocks (M, 1) gebildeten Zwickel (13) jeweils eine Zündeinrichtung (14) und zu dieser ebenenversetzt ein Strömungs-Auslaß (15) angeordnet ist (Fig. 1 und 13).Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that in a gusset (13) formed between adjacent working spaces (7, 8) of the engine block (M, 1) in each case an ignition device (14) and a flow outlet (offset to this) 15) is arranged (FIGS. 1 and 13). Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bzw. jedem Seitenkanalteil (62) quer zu den Wellen (54, 55) verlaufende Kanäle (20) vorhanden sind, die insbesondere verdichterseitig oder nahe Einströmöffnungen 812) zum Motorblock (M, 1) Rückschlagventile (21) aufweisen (Fig. 3).Machine according to one of Claims 2 to 7, characterized in that there are channels (20) in the or each side channel part (62) which run transversely to the shafts (54, 55) and which, in particular, on the compressor side or near inflow openings 812) to the engine block ( M, 1) have check valves (21) (Fig. 3). Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (20) über Axialkanäle (10) entlang oder in den Drehkörper-Wellen (55) miteinander in Strömungsverbindung stehen.Machine according to claim 8, characterized in that the channels (20) are in flow connection with one another via axial channels (10) along or in the rotating body shafts (55). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten- und die Axialkanäle (20 bzw. 10) zusammen ein Volumen haben, das bei gegebenem Verdichtungs-Verhältnis (z.B. 10:1) dem effektiven Verdichtungsvolumen im Läufer-Arbeitsraum (7) entspricht.Machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the side and axial channels (20 and 10) together have a volume that for a given compression ratio (e.g. 10: 1) corresponds to the effective compression volume in the rotor work area (7). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Axialkanäle (10) mit einem feder- oder gasbelasteten Ladedruckspeicher (3) strömungsverbunden oder -verbindbar sind.Machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least the axial channels (10) are flow-connected or connectable to a spring or gas-loaded boost pressure accumulator (3). Maschine nach einem den Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Flügel (19) des Verdichter-Läufers (5) dem bzw. jedem Flügel (18) des Motor-Läufers (4) in Umlaufrichtung (U) voreilt (Fig. 2 und 1).Machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the or each wing (19) of the compressor rotor (5) leads the or each wing (18) of the motor rotor (4) in the circumferential direction (U) ( 2 and 1). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (18), Rippen, Vorsprünge o.dgl. im Querschnitt kleiner als die zugeordneten Umfangsausnehmungen (30) sind und beim Umlauf daran zumindest im wesentlichen berührungslos vorbeigehen (Fig. 8 und 9).Machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the wings (18), ribs, projections or the like. are smaller in cross-section than the associated circumferential recesses (30) and pass at least substantially without contact during circulation (FIGS. 8 and 9). Rotationskolbenmaschine, insbesondere Drehkolben-Verbrennungsmotor (M), mit einem Abdeckplatten (64) aufweisenden Gehäuse (G), in dem allgemein zylindrischbegrenzte Arbeitsräume (7, 8) überlappend nebeneinander angeordnet sind, wobei in einem vorzugsweise mittig angeordneten Arbeitsraum (7) auf einer Welle (54) ein Läufer (4) mit radial ausladenden Flügeln (18), Rippen, Vorsprüngen o.dgl. gelagert ist, die beim Umlauf in ihnen zugeordnete Umfangsausnehmungen (30) eines Drehkörpers (6) eintreten, der in einem benachbarten Arbeitsraum (8) auf paralleler Welle (55) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motorzelle (M, 1) in Sandwich-Bauform mit zwei Verdichterzellen (V, 2) zusammengebaut ist, daß einem Flügelläufer (4) zwei benachbarte, achsparallele Drehkörper (6, 21) symmetrisch-fluchtend zugeordnet sind und daß diese je zwei einander gegenüberliegende Brenn- und Verdichterkammern (K1, K2; L1, L2) begrenzen, welche pro Wellenumlauf zweimal von den Flügeln (18, 19) überstrichen und daher in symmetrischen Hüben doppelt genutzt werden.Rotary piston machine, in particular rotary piston internal combustion engine (M), with a housing (G) having cover plates (64), in which generally cylindrically limited working spaces (7, 8) are arranged overlapping one another, in a preferably centrally arranged working space (7) on a shaft (54) a rotor (4) with radially protruding wings (18), ribs, projections or the like. is mounted, the circumferential recesses (30) of a rotating body (6) assigned to them during circulation, which are mounted in a neighboring working space (8) on a parallel shaft (55), characterized in that a motor cell (M, 1) in sandwich -Bau with two compressor cells (V, 2) is assembled that a wing rotor (4) two adjacent, axially parallel Rotary bodies (6, 21) are assigned symmetrically aligned and that they each limit two opposing combustion and compression chambers (K1, K2; L1, L2), which are swept twice by the vanes (18, 19) per revolution of the shaft and therefore in symmetrical fashion Strokes can be used twice. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftstoff-Versorgung je Motorblock (M, 1) zwei Paare von Einspritzdüsen (17) vorhanden sind, wobei vorzugsweise am Umfang des bzw. jedes Verdichters (V, 2) zwei Einspritzdüsen (17) einander gegenüberliegen (Fig. 3).Machine according to one of Claims 1 to 14, characterized in that two pairs of injection nozzles (17) are provided for each engine block (M, 1) for fuel supply, two injection nozzles preferably being provided on the circumference of the or each compressor (V, 2) (17) face each other (Fig. 3). Maschine nach Anspruch 8 und Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß Strömungsverbindungen zwischen Seitenkanälen (20) nicht vorhanden oder durch Absperrorgane (11) verschließbar sind (Fig. 3).Machine according to claim 8 and claim 14 or 15, characterized in that flow connections between side channels (20) are not present or can be closed by shut-off devices (11) (Fig. 3). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Läufer (3, 5), die Drehkörper (6, 21) und/oder die Arbeitsräume (7, 8, 27, 28) aus hochhitzebeständigem Material wie Keramik bestehen oder damit überzogen bzw. verkleidet sind.Machine according to one of claims 1 to 16, characterized in that the rotors (3, 5), the rotating bodies (6, 21) and / or the working spaces (7, 8, 27, 28) consist of or with high-temperature-resistant material such as ceramic are covered or disguised. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die bevorzugt aus hitzebeständigem Stahl bestehende Welle (54) des Flügelläufers (4) in Radialrichtung elastisch abgestützt ist.Machine according to one of claims 1 to 17, characterized in that the shaft (54) of the wing rotor (4), which is preferably made of heat-resistant steel, is elastically supported in the radial direction. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Radialabstützung der Läufer-Welle (54) Sternauflager (34) an oder in einem federnden Schnellstahl-Lager einer benachbarten Abdeckplatte (64) vorgesehen sind, namentlich mit radialen Dehnungsausgleichs-Elementen (36, Fig. 11 und 12).Machine according to claim 18, characterized in that for radial support of the rotor shaft (54) star supports (34) are provided on or in a resilient high-speed steel bearing of an adjacent cover plate (64), in particular with radial expansion compensation elements (36, Fig. 11 and 12). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (54) des Flügelläufers (4) zumindest im Motorblock (M, 1) gasgelagert ist, z.B. mittels in einem Schmierkanal (29, Fig. 11 und 12) in der Welle (54) herangeführtem Verdichtungs- oder Brenngas.Machine according to one of claims 1 to 18, characterized in that the shaft (54) of the wing rotor (4) is gas-supported at least in the engine block (M, 1), for example by means of a lubrication channel (29, Fig. 11 and 12) in the Shaft (54) introduced compression or fuel gas. Rotationskolbenmaschine, insbesondere Drehkolben-Verbrennungsmotor (M), mit einem Abdeckplatten (64) aufweisenden Gehäuse (G), in dem allgemein zylindrischbegrenzte Arbeitsräume (7, 8) überlappend nebeneinander angeordnet sind, wobei in einem vorzugsweise mittig angeordneten Arbeitsraum (7) auf einer Welle (54) ein Läufer (4) mit radial ausladenden Flügeln (18), Rippen, Vorsprüngen o.dgl. gelagert ist, die beim Umlauf in ihnen zugeordnete Umfangsausnehmungen (30) eines Drehkörpers (6) eintreten, der in einem benachbarten Arbeitsraum (8) auf paralleler Welle (55) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zwickel (13) zwischen Arbeitsräumen (7, 8) des Flügelläufers (4) und eines ersten Drehkörpers (6) eine Zündeinrichtung (14) und in weiteren Zwickeln (74) nahe dem Arbeitsraum (78) eines zweiten Drehkörpers (76) einander gegenüber Strömungs-Ein- und -Auslässe (16, 15) vorhanden sind (Fig. 15).Rotary piston machine, in particular rotary piston internal combustion engine (M), with a housing (G) having cover plates (64), in which generally cylindrically limited working spaces (7, 8) are arranged overlapping one another, in a preferably centrally arranged working space (7) on a shaft (54) a rotor (4) with radially protruding wings (18), ribs, projections or the like. is mounted, the circumferential recesses (30) of a rotating body (6) assigned to them during circulation, which are mounted in a neighboring working space (8) on a parallel shaft (55), characterized in that in a gusset (13) between working spaces ( 7, 8) of the wing rotor (4) and a first rotating body (6), an ignition device (14) and in further gussets (74) close to the working space (78) of a second rotating body (76) with respect to flow inlets and outlets ( 16, 15) are present (Fig. 15). Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (7) des Läufers (4) im Querschnitt oval und in dem Läufer (4) ein Flügel (75) achsparallel verschieblich angeordnet ist, dem zwei Drehkörper (6, 76) mit jeweils paarweise verschiedenen Umfangsausnehmungen (30, 77) zugeordnet sind, welche die Flügel-Enden (56, 57) beim Umlauf berühren (Fig. 16).Machine according to claim 21, characterized in that the working space (7) of the rotor (4) is oval in cross-section and in the rotor (4) a wing (75) is axially displaceable, the two rotating bodies (6, 76) each in pairs Different circumferential recesses (30, 77) are assigned, which touch the wing ends (56, 57) during circulation (Fig. 16). Maschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der auslaßseitig angeordnete zweite Drehkörper (76) tiefere Umfangsausnehmungen (77) hat als der erste Drehkörper (6).Machine according to claim 22, characterized in that the second rotating body (76) arranged on the outlet side has deeper peripheral recesses (77) than the first rotating body (6). Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flügelläufer (4) eine Steuerscheibe (69) mit zwei einander gegenüberliegenden Ventilbohrungen (71) zugeordnet ist, die in bezug auf die Flügel-Enden (56, 57) des Läufers (4) z.B. um 30° bis 35° winkelversetzt sind und beim Umlauf nacheinander in Strömungsverbindung mit Einström-Öffnung (12) des Motorblocks (M, 1) gelangen (Fig. 19 bis 21).Machine according to Claim 21, characterized in that the wing rotor (4) is assigned a control disk (69) with two valve bores (71) lying opposite one another, which, for example, with respect to the wing ends (56, 57) of the rotor (4) 30 ° to 35 ° are angularly offset and, during circulation, come into flow connection with the inflow opening (12) of the engine block (M, 1) one after the other (FIGS. 19 to 21). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Läufer (4, 6, 76) als Walzenkörper ausgebildet sind (Fig. 5 und 6).Machine according to one of claims 1 to 24, characterized in that the rotors (4, 6, 76) are designed as roller bodies (Fig. 5 and 6). Maschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenkörper (4, 6, 76) mit den Wellen (54, 55) und/oder mit den Flügeln (18, 19), Rippen, Vorsprüngen o.dgl. einstückig sind.Machine according to claim 25, characterized in that the roller bodies (4, 6, 76) with the shafts (54, 55) and / or with the wings (18, 19), ribs, projections or the like. are in one piece. Rotationskolbenmaschine, insbesondere Drehkolbenmotor (M), mit einem Abdeckplatten (64) aufweisenden Gehäuse (G), in dem allgemein zylindrischbegrenzte Arbeitsräume (7, 8) überlappend nebeneinander angeordnet sind, wobei in einem Arbeitsraum (7) auf einer Welle (54) ein Läufer (4) mit radial ausladenden Flügeln (18), Rippen, Vorsprüngen o.dgl. gelagert ist, die beim Umlauf in ihnen zugeordnete Umfangsausnehmungen (30) eines Drehkörpers (6) eintreten, der in einem benachbarten Arbeitsraum (8) auf paralleler Welle (55) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zwickel (13) zwischen Arbeitsräumen (7, 8) des Flügelläufers (4) und eines ersten Drehkörpers (6) eine Zündeinrichtung (14) angeordnet ist und daß am Umfang des Arbeitsraums (7) für den Läufer (4) Strömungs-Ein- und -Auslässe (16, 15) vorhanden sind (Fig. 15).Rotary piston machine, in particular rotary piston engine (M), with a housing (G) having cover plates (64), in which generally cylindrically limited working spaces (7, 8) are arranged overlapping one another, with a rotor in a working space (7) on a shaft (54) (4) with radially protruding wings (18), ribs, projections or the like. is mounted, the circumferential recesses (30) of a rotating body (6) assigned to them during circulation, which are mounted in a neighboring working space (8) on a parallel shaft (55), characterized in that in a gusset (13) between working spaces ( 7, 8) of the wing rotor (4) and a first rotating body (6), an ignition device (14) is arranged and that on the circumference of the working space (7) for the rotor (4) there are flow inlets and outlets (16, 15) (FIG. 15). Maschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß dem Läufer (4) wenigstens eine koaxiale Steuerscheibe (69) mit zu den Läufer-Flügeln (18) winkelversetzten Verdichter-Flügeln (57) zugeordnet ist (Fig. 23).Machine according to Claim 27, characterized in that the rotor (4) is assigned at least one coaxial control disk (69) with compressor blades (57) offset at an angle to the rotor blades (18) (Fig. 23). Maschine nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede koaxiale Steuerscheibe (69) in den Brennkammern (K1, K2) angeordnet, insbesondere in die benachbarte Seitenplatte (62) eingelassen ist.Machine according to claim 28, characterized in that the or each coaxial control disc (69) is arranged in the combustion chambers (K1, K2), in particular is embedded in the adjacent side plate (62). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (18, 19) bzw. deren Enden (56, 57) zur Wandung des zugeordneten Arbeitsraums (7 bzw. 8) hin mit lippenlosen Dichtungen (72) oder mit Dichtlippen (73) versehen sind (Fig. 26 und 27).Machine according to one of claims 1 to 29, characterized in that the wings (18, 19) or their ends (56, 57) towards the wall of the associated working space (7 or 8) with lipless seals (72) or with sealing lips (73) are provided (Figs. 26 and 27). Rotationskolbenmaschine, insbesondere Drehkolben-Verbrennungsmotor (M), mit einem Abdeckplatten (64) aufweisenden Gehäuse (G), in dem allgemein zylindrischbegrenzte Arbeitsräume (7, 8) überlappend nebeneinander angeordnet sind, wobei in einem Arbeitsraum (7) auf einer Welle (54) ein radial ausladender Flügel-Läufer (4) gelagert ist, der beim Umlauf mit dem Umfang eines Drehkörpers (6) abwälzend kämmt, welcher in einem benachbarten Arbeitsraum (8) auf paralleler Welle (55) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (G) einen Motorblock (M, 1) aufweist, der in einem Zwickel (74) zwischen Arbeitsräumen (7, 8) des Flügelläufers (4) und des Drehkörpers (6) eine Zündeinrichtung (14) sowie ihr gegenüber einen Strömungs-Auslaß (15) hat (Fig.24), und daß der Motorblock (M, 1) axial zwischen zwei Verdichterblöcken (V, 2) sitzt, die einen Strömungs-Einlaß (16) an einem Zwickel (74) zwischen Arbeitsräumen (27, 28) für einen Verdichter-Läufer (5) aufweisen, der einen Flügel (19) hat, welcher mit einer im Verdichter-Drehkörper (21) befindlichen Umfangsausnehmung (30) kämmt (Fig. 25), wobei die Läufer (4, 5) und die Drehkörper (6, 21) jeweils auf ein und derselben Welle (54 bzw. 55) angeordnet sind.Rotary piston machine, in particular a rotary piston internal combustion engine (M), with a housing (G) having cover plates (64), in which generally cylindrically limited working spaces (7, 8) are arranged overlapping one another, in a working space (7) on a shaft (54) A radially projecting vane rotor (4) is mounted, which meshes with the periphery of a rotating body (6) in a rolling manner, which is mounted in a neighboring working space (8) on a parallel shaft (55), characterized in that the housing ( G) has an engine block (M, 1) which, in a gusset (74) between work spaces (7, 8) of the vane rotor (4) and the rotating body (6), has an ignition device (14) and a flow outlet (15 ) has (Fig. 24), and that the engine block (M, 1) sits axially between two compressor blocks (V, 2) which have a flow inlet (16) on a gusset (74) between work spaces (27, 28) for a compressor rotor (5) , which has a wing (19) which meshes with a circumferential recess (30) located in the compressor rotating body (21) (FIG. 25), the rotors (4, 5) and the rotating bodies (6, 21) in each case on one and the same shaft (54 and 55) are arranged.
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