WO1986006786A1 - Rotary piston machine - Google Patents

Rotary piston machine Download PDF

Info

Publication number
WO1986006786A1
WO1986006786A1 PCT/EP1986/000271 EP8600271W WO8606786A1 WO 1986006786 A1 WO1986006786 A1 WO 1986006786A1 EP 8600271 W EP8600271 W EP 8600271W WO 8606786 A1 WO8606786 A1 WO 8606786A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pistons
rotary piston
housing
working medium
passage openings
Prior art date
Application number
PCT/EP1986/000271
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hartwig Groeneveld
Hans Soltess
Original Assignee
Hartwig Groeneveld
Hans Soltess
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hartwig Groeneveld, Hans Soltess filed Critical Hartwig Groeneveld
Priority to DE8686903315T priority Critical patent/DE3677221D1/en
Priority to AT86903315T priority patent/ATE60404T1/en
Publication of WO1986006786A1 publication Critical patent/WO1986006786A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
    • F01C1/073Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having pawl-and-ratchet type drive
    • 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
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them

Definitions

  • the invention relates to a rotary piston machine with at least two side by side rotatable independently of one another about the same longitudinal axis. mounted in preferably only one direction rotatable support disks, which are provided on their radially outer sides at regular intervals with pistons, the pistons on each of the two disks have the same cross-sections and alternately a piston of the one disc and a piston of the other disc in the protrude the same rotationally symmetrical cavity of a housing arranged coaxially to the longitudinal axis.
  • crank drive is required in each of these machines to convert the reciprocating motion into a rotary motion.
  • the crank mechanism makes machines with piston movement relatively complex and heavy.
  • a rotary piston internal combustion engine which works on the principle of the four-stroke gasoline engine and has controlled intake and exhaust valves.
  • the in an annulus of Circular cross-section piston pairs move alternately in cycles by a certain angle of rotation, so that the four cycles of suction-compress-expand-eject are carried out on the front or rear of each piston in succession by increasing and decreasing the distance to the preceding or following piston.
  • Clock feed, piston width, position of the valves and the spark plugs arranged centrally between them are so matched that three rotationally symmetrically arranged valve groups and spark plugs are required for each pair of pistons.
  • a valve group consists of an inlet and an outlet valve, which are installed opposite each other in the wall of the annular space parallel to the axis of rotation of the engine. From Fig. 2 of DE-PS 582 181 it can be seen that the annular space has only a very small proportion compared to the total volume of the internal combustion engine.
  • Rotary piston machines which only have rotating parts are also known. Closed working rooms with rigid walls, at least one of which is moved in such a way that a variable volume of the working room results, are characteristic of rotary piston machines.
  • the variable volume is formed between a power section and a shut-off section.
  • the rotary piston engine contains a stationary shut-off part and a power part which moves with its center of gravity on a circle and additionally rotates around a center of gravity.
  • the piston of the rotary piston engine has the shape of a triangle with convex sides, in which there is an internal toothing on one side which meshes with a fixed gear. The sealing of the work rooms is difficult with the rotary piston engine.
  • the invention is based on the object of developing a rotary piston machine which has a construction which is as simple as possible - -
  • the object is achieved by the measures described in claim 1.
  • the rotary piston machine specified in claim 1 can in principle be used as a power or work machine with appropriate adaptation to the respective working medium. Only a few components are required.
  • the rotary piston machine according to claim 1 is therefore versatile and inexpensive to manufacture.
  • the disks are preferably only rotatable in one direction. Between two adjacent pistons, the piston movements create working spaces with variable volumes. If the disks can only rotate in one direction, depending on the type of rotary piston machine as a power or working machine, a torque is delivered or received in this direction of rotation. A stopping device or the like can be used to block the rotation of the disks in one direction.
  • An inevitable mutual braking or acceleration of the two disks of a rotary piston machine is achieved, for example, by gear transmissions, chain transmissions, belt transmissions, lever transmissions and / or cam disks, wherein the above-mentioned transmission types can also be combined with one another.
  • At least the radially outward-facing sides of the piston heads are expediently adapted to the shape of the inner side of the cavity adjoining them. Only very small clearances are therefore required between the pistons and the inside of the cavity, which can be sealed well by appropriately shaped seals that can be inserted in the grooves of the pistons.
  • the disks are at a small distance from each other on one side of the plane of symmetry with the pistons running through the center of the pistons perpendicular to the longitudinal axis connected. There is preferably a seal between the disks.
  • the sealing of the working chambers between the panes is therefore relatively simple and easy.
  • the housing is arranged at a short distance from the pane walls. It is therefore also possible to insert a seal in the grooves of the panes and / or the walls in order to seal the work spaces at these points.
  • a favorable adaptation to the flow of the working medium is achieved if the front and the rear surface of the piston are designed to be inclined with respect to the longitudinal axis of the rotary piston machine.
  • pairs of passage openings one of which is provided for the supply and one for the discharge of the working medium, at regular intervals with respect to the passage openings intended for the same function along the cavity.
  • the passage openings are designed in the manner of slots and can be closed and released in each case by the pistons and / or support disks.
  • the change in the working medium is controlled via the pistons and / or support disks themselves. It is also possible to arrange the passage openings in the cylindrical outer wall.
  • a preferred embodiment is designed such that the passage openings provided for the supply or for the discharge of the working medium are each arranged in the opposite side walls.
  • the passage openings serving for the supply or discharge of the working medium are each connected to a fresh gas or exhaust gas duct running through 360 ° in the housing.
  • the number of pairs of passage openings and the number of ignition points are expediently the same, this number corresponding to half the number of pistons in the case of an internal combustion engine operating analogously to the two-stroke method or a quarter of the number of pistons in the case of the internal combustion engine operating analogously to the four-stroke method.
  • a number of spark plugs corresponding to the number of pairs of passage openings is arranged at regular intervals along the cavity, a fuel-air mixture being able to be fed into the cavity through the passage openings and being supplied with ignition voltages as a function of the rotational positions of the disks Spark plugs are ignitable.
  • This device works as a gasoline engine. It is also possible to feed air under pressure through the passage openings for the supply of the working medium, and to compress the air so high that fuel injected at the ignition point ignites itself. Such a device works as a diesel engine.
  • the ignition pressure controls a locking device which releases the leading pistons in the direction of rotation at the moment of ignition and connects the trailing pistons to the housing against the direction of rotation.
  • the trailing piston is advantageously brought close to the leading piston and the passage opening serving the supply of the working medium is only released when a minimum piston distance is reached.
  • the pistons can have different shapes. For example, piston pairs can also be used.
  • a rotary piston internal combustion engine with a minimum of moving parts represents the advantageous embodiment with only two pistons, the pistons extending over an angular range of preferably 90 °.
  • a plurality of seals can be arranged on the wide pistons, so that such a rotary piston internal combustion engine has a particularly robust operating behavior and requires no extreme accuracy with regard to the manufacturing tolerances.
  • a rotary piston internal combustion engine with a small diameter
  • favorable cross sections are achieved at the mounting location of a piston if only one piston or one piston group is connected to the inner shaft and the second piston or the second piston group is connected to a rotating intermediate housing .
  • the outer circumference of the cylindrical intermediate housing can be designed as an inner ring of a rolling bearing.
  • Fig. 1 a rotary piston machine in longitudinal section
  • Fig. 2 shows a section along the lines I-I of the rotary piston machine shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 schematically shows a rotary piston machine in cross section with through openings, - 7 -
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through half of another embodiment of a rotary piston machine
  • FIG. 5 schematically shows a rotary piston machine in cross-section with passage openings arranged in a housing side
  • FIG. 6 schematically shows a rotary piston machine in cross section with a different distribution of the passage openings in the housing
  • Fig. 11 schematically shows the arrangement of flaps in the passage openings for the supply or discharge of the working medium
  • Fig. 15 a to 15 d schematically shows a working with two pistons
  • 16 schematically shows in cross section a rotary piston internal combustion engine with two pistons and a rotating intermediate housing.
  • a rotary piston machine 1 shown in FIGS. 1 and 2 contains a shaft 2 which is rotatably mounted in a housing 3 by means of bearings, not shown. Inside the hollow housing 3, two disks 4, 5 are rotatably mounted on the shaft 2. The disks 4, 5 are next to each other at a short distance. They are independent of each other
  • the disks 4, 5 are each connected to pistons at regular intervals along the circumference.
  • the disc 4 carries z. B. four pistons 8, 9, 10 and 11, while the disc 5 has four pistons 12, 13, 14 and 15.
  • the pistons 8 to 15 have the same cross sections.
  • the cavity 16 is adapted with its side adjacent to the pistons 8 to 15 to the cross-sectional shape of the pistons 8 to 15. Since the disks 4, 5 each merge tangentially with their circular surfaces facing away from one another into the pistons 8 to 15, the side of the cavity facing the pistons 8 to 15 has
  • the disks 4, 5 are arranged at a short distance from each other on one side of the symeetry plane, designated 17 in FIG. 1, which runs through the center of the pistons 8 to 15 and perpendicular to the longitudinal axis 6.
  • passage openings 19, 20 are each arranged for the discharge and supply of liquid and / or gaseous working media.
  • the passage openings 19, 20 are in pairs at equal distances from one another
  • the number of pairs of passage openings 19, 20 corresponds to that - 9 -
  • the embodiment shown in Fig. 4 which is shown in section between two pistons, has a plurality of pistons 21, which have a rectangular cross section with rounded edges.
  • Two disks 22, 23, which are arranged next to one another and are rotatably mounted on the shaft 2 independently of one another, surround at their fastening points with the pistons 21 half of these on their sides facing the shaft 2 and completely on the sides perpendicular to the shaft 2 .
  • the disks 22, 23 therefore already partially form a cover for the pistons 21.
  • passage openings 25, 26 are arranged, which are located in mutually opposite sides 27, 28 of the housing 24.
  • the passage openings 25 are intended for the supply of the working medium and the passage openings 26 for the discharge of the working medium.
  • the disks 22, 23 there are respective passage openings 29, 30 corresponding to the passage openings 25 and 26.
  • the seals are arranged somewhat differently.
  • the pistons 8, 9, 10 and 11 can be moved relative to the pistons 12, 13, 14, 15. In the case of a relative movement with different speeds, 3 working spaces occur in the cavity 16 of the housing, which narrow and widen.
  • the relative movement takes place, for example, in such a way that in each case one disc is completely or almost stationary, while the other disc is about the free path between two pistons 8, 12; 9, 13; 10, 14 and 11, 15 continues to rotate. Then the order of movement of the two disks is reversed.
  • the two disks 4, 5 are each provided with a holding device so that they can only rotate in one direction, which is indicated by the arrow 31 in FIG. 2.
  • a freewheel construction can also be used as a backstop.
  • the device described above can in principle be used as a force and as a working machine.
  • the device can be used as an internal combustion engine, as a pump or as a compressor.
  • the device can be used as an internal combustion engine, as a pump or as a compressor.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which 16 spark plugs 32 are provided at regular intervals along the cavity.
  • the device according to FIG. 2 also contains at least one injection valve (not shown in more detail). about
  • the injection valves or inlet channels is in each case at a certain distance between the pistons 8, 12; 9, 13; 10, 14 and 11, 15 an ignitable fuel-air mixture is supplied to the cavity 16, if necessary under pressure.
  • This ignitable mixture is located in the working chambers between pairs of pistons 8, 12; 9, 13; 10, 14 and 11, 15.
  • the disc 5 which has previously been set in rotation remains, while the disc 4 is rotated via the pistons 8, 9, 10, 11 by the expansion of the hot gases.
  • Both discs 4, 5 stand.
  • the pistons 8, 9, 10, 11 of the disc 4 (see FIG. 2), which protrude in the direction of rotation, move by expansion after the ignition has been initiated, while disc 5 with the pistons 12, 13, 14, 15 is stopped at the same time. (Briefly) Before reaching the position in which the latter pistons remain (Fig. 2), disc 5 is loosened, both discs 4 and 5 now move in the direction of rotation until z. B. piston 13 has assumed the position of the piston 9 (shown in FIG. 2).
  • the stop device itself can be designed to be positive or non-positive; in the former case z. B. by a claw-like ring which is arranged laterally in the housing 3 in the (for example) part 18 (or in mirror image with respect to 17 for the other disk) and moves coaxially with the shaft 2 into the disk 5 (for part 18) (or in disk 4 for the mirror-image arrangement) engages.
  • This ring can be designed accordingly.
  • B. be operated electromagnetically (possibly against spring force).
  • the recesses in the disks must be designed such that the two stopping positions per disk and quarter turn z. B. are possible. - -
  • the frictional stopping device could, for. B. be designed so that a brake disc to the respective disc 4 or 5 z. B. is pressed hydraulically.
  • the two stops could not be allowed to occur, but e.g. B. after ignition with the disc 5 standing, the disc 4 can only be turned so far that, for. B. the piston 8 only moves into position 101 (see FIG. 2). Then a further spark plug 102 would have to be arranged, i. H. that a spark plug would have to be provided at intervals of slightly more than 10 mm wide, or that the candle be installed in the piston.
  • the number of pairs of passage openings corresponds to the number of working chambers, which is equal to half the number of pistons.
  • the passage openings 19 for the discharge of the combustion gases may have a further radial distance from the longitudinal axis than the passage openings 20 for the supply of the fuel-air mixture.
  • the Fig. 5 shows an embodiment of a rotary piston engine in which the passage openings 20 for the supply of the fuel-air mixture are designed in the same way as in the device shown in FIG. 3. For the discharge of the hot combustion gases, according to that in FIG. 5
  • FIG. 6 shows an embodiment of a rotary piston engine in which each disk carries only one pair of pistons 35, 36 and 37, 38, respectively. Accordingly, there are only two passage openings 40 for the supply of the working medium and two passage openings 39 for the discharge of the working medium.
  • the passage openings 39, 40 are each around
  • the passage openings for the supply and discharge of the working medium can contain circular sections formed as valve seats in the housing 3.
  • the circular sections are expediently designed as valve seats for valves, not shown, whose opening and closing positions can be controlled as a function of the rotational position via connections to the disks 4, 5 and 22, 23.
  • the spark plugs can expediently be arranged in the pistons instead of in the housing 3.
  • a corresponding arrangement is shown in FIG. 6.
  • the pistons 35 and 36 contain recesses (not shown in more detail) with their side surfaces running perpendicular to the direction of rotation. Spark plugs 41 are arranged in these bulges, which are supplied with ignition voltage via the disk belonging to the pistons 35, 36.
  • Such an arrangement has the advantage that the ignitions do not always have to take place in exactly the same places with respect to the housing 3.
  • the injection nozzles can also be provided in the pistons.
  • the backstop or the holding device for the disks 4, 5 or 22, 23 preferably has a support option for the respective disk held in the rest position.
  • This support device is expediently controlled in connection with the ignition voltage in such a way that the support is activated before the ignition.
  • an exhaust duct extending over an arc of 360 ° can be provided with individual shut-offs.
  • the barriers are matched to the respective positions of the pistons during ignition and the subsequent expansion phase.
  • the in the Fig. 1 to 6 shown rotary piston machines can be connected in parallel, ie several such rotary piston machines can be arranged on a common shaft. - 14 -
  • rotary piston machines are designed as motors that work more frequently in part-load operation, it is possible not to carry out all possible ignitions with several pistons per disk.
  • FIG. 7a to 7d show different embodiments of pistons.
  • semicircular pistons 42 are fastened to a disk 43.
  • a piston 44 is shown, which is approximately rectangular and extends from a disc 45.
  • a double piston 47 is attached to a disk 46.
  • 7d shows another embodiment of a double piston 48.
  • FIG. 7e shows a vertical view of a piston, each with a flat front and rear side, which is embodied axially parallel.
  • FIG. 7f shows a piston with end faces that run obliquely to the axis of rotation, the planes of which do not necessarily have to run at the same angle to the axis of rotation.
  • FIG. 7g shows a piston with a nose-shaped profile, as is advantageously used, for example, in a rotary piston internal combustion engine operating analogously to the two-stroke method.
  • FIG. 7h shows a piston with a combustion chamber let in on one side to achieve a high compression ratio.
  • the torque output is to be illustrated with reference to FIGS. 8 and 9.
  • torque delivery e.g. B. when operating with torque output on both sides.
  • the shaft 2 (see Fig. 8) is divided into 2a and 2b. Storage can take place in one another (but need not be).
  • the disc 4 is firmly connected to shaft 2a, the disc 5 is fixed to 2b. Both shafts each work on a flywheel 105 (or a flange or the like).
  • the transmission in only one direction of rotation takes place by installing z. B. a freewheel 106. Exactly as previously explained for the left side with disk 4, the right side also works in mirror image with disk 5, - 15 -
  • the shaft 102a is designed as a hollow shaft and is firmly connected to the disk 4.
  • the shaft 102b fixedly connected to the disk 5 runs through the shaft 102a.
  • Both shaft ends 102a and 102b are each connected to a flywheel 109 via their own freewheels 107 and 108, respectively. It is also possible according to the invention to connect shaft 102b and hollow shaft 102a to two different flywheels 109a and 109b.
  • Fig. 11 is the arrangement of flaps 19 'and 20' in the passage openings for the discharge line 19 and the supply 20 of the working medium.
  • a locking and release device for the alternate release of the two disks 4 and 5 is shown in Fig. 12.
  • a disk 110 acted upon by the ignition pressure lifts the ends of the two levers 112 and 122, respectively.
  • the lever 112 which is supported at the pivot point 114, lifts a locking member 118 out of a recess in the disk 4 via a pulling device 116.
  • the lever 122 mounted in the fulcrum 124 presses a locking member 128 into a recess in the disk 5 via a plunger 126 during operation.
  • the inner shaft 2 is rotatably mounted with a bearing 130 directly in the housing 3 and is supported on the opposite side by a bearing 136 in the hollow shaft 2a, which is concentrically surrounded by a bearing 132 arranged in the housing 3. On the opposite side, the hollow shaft 2a is supported by a bearing 134 on the inner shaft 2.
  • the washers 4
  • the hollow shaft 2a is sealed on the end face with respect to the disk 5 by means of the annular sealing element 142.
  • the disks 4 and 5 are sealed by means of the likewise annular sealing elements 144 and 146 against the housing and the bearings located therein.
  • the pistons shown here as rectangular in section here carry sealing elements 148 which are arranged towards the outer wall of the housing and towards the opposite disk, in the example shown opposite disk 5.
  • Fig. 14 shows a rotary piston machine with two pairs of pistons working analogously to the four-stroke method, FIGS. 14a-14d representing different phases of the work flow.
  • the pistons 208 and 210 fastened diametrically opposite one another on the same disk and the pistons 212 and 214 fastened on the other disk are rotatably mounted counterclockwise.
  • Reference number 232 designates the spark plug.
  • the center point for the following angle information represents the reference point 0 °.
  • the spark plug opposite is in the angular range of 150 ° - 160 ° the passage opening 219 for the discharge of the working medium and in the angular range of 175 ° - 200 ° the passage opening 220 for the supply of the working medium. Since the piston front and rear sides each delimit different working spaces, the function of the rotary piston internal combustion engine is described below.
  • the mixture is compressed and ignited.
  • a piston is driven on the rear and pushes on its front the mixture burned in the previous cycle through the passage opening 219 to discharge the working medium.
  • the pistons are closest to each other, the transition from the exhaust to the intake stroke taking place.
  • a piston compresses the fresh mixture on its front and sucks in new mixture on its rear.
  • the two shafts each of which is connected to a pair of pistons, are coupled to one another via a gearbox in such a way that one pair of pistons covers the angular ranges 201 and 203, i.e. 30 ° in the same time as the other pair of pistons the angular ranges 202 and 204, i.e. 150 °.
  • the speed ratio is therefore 1: 5.
  • a corresponding switchover takes place at the transitions from one angular range to the next.
  • Fig. 14b shows the piston pair 208/210 offset by 75 ° and the piston pair 212/214 offset by 15 ° compared to FIG. 14a. After a further rotation by 75 ° or 15 ° again, the state shown in FIG. 14c is reached.
  • FIG. 14d A subsequent rotation of the pair of pistons 212/214 by 90 ° and a corresponding rotation of the pair of pistons 208/210 by 18 ° is shown in FIG. 14d.
  • 15a to 15e show the movement sequence of a two-piston rotary piston internal combustion engine in different phases.
  • the two schematically illustrated pistons 301 and 302 each extend over an angular range of 90 °. Movement phases are shown, between which the leading piston has passed through an angular range of 165 ° and the trailing piston has passed through an angular range of 15 °.
  • 15a shows the pistons 301 and 302 rotating counterclockwise at the moment of compression of the working medium in the working space 311. After ignition by means of spark plug 310, the piston 301 moves to the position shown in FIG. 15b, the piston 301 releasing the exhaust gas channel 319 , so that this is connected to the work space 311.
  • the lagging piston 302 reduces the working space 311 and drives the exhaust gas out, as in FIG. 15c is shown.
  • the rear edge of the piston 301 then releases the fresh gas channel 320, from which fresh working medium is sucked into the enlarging working space 311 when the piston 301 is leading, until the one shown in FIG. 15d phase shown is reached.
  • the working medium is now compressed until the starting position known from FIG. 15a shown in FIG. 15a is reached again and the interplay begins again.
  • 16 schematically shows a rotary piston internal combustion engine with two pistons 404 and 406, one piston 406 of which is connected to a rotating cylindrical intermediate housing 405, while the second
  • the piston 406 has a seal 409 on its side facing the holder 410
  • the piston 404 has a seal 408 on its outside facing the intermediate housing 405.
  • the intermediate housing is designed as an inner ring of a roller bearing, which is mounted in the housing 403 by means of a plurality of roller bodies 407.
  • This embodiment is advantageously chosen for rotary piston internal combustion engines with a small diameter. According to the invention, this type of construction is not limited to rotary piston internal combustion engines with two pistons, but a plurality of pistons can also be connected to the holder 410 or the intermediate housing 405, respectively.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Rotary piston machine comprising two rotary support discs independent from each other and provided with pistons, wherein respectively alternatingly a piston of the first disc and a piston of the second disc project into the same cavity with revolution symmetry of a housing co-axially arranged with respect to the longitudinal axis. In order to provide a rotary piston machine of the simplest design and having a space accessible to the working medium relatively large with respect to the total volume of the housing of the pistons, the working space receiving the pistons extends from the primary shafts up to the housing wall, and the pistons and/or the support discs control the passage ports provided in the housing walls for the admission and exhaust of the working media. An internal combustion engine of this type may be similarly used with a two- or four-stroke cycle and may be operated by a controlled ignition or self-ignition.

Description

- 1 - - 1 -
RotationskolbenmaschineRotary piston machine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine mit mindestens zwei nebeneinander um die gleiche Längsachse unabhängig voneinander drehbar . gelagerten in vorzugsweise nur einer Richtung drehbaren Tragscheiben, welche an ihren radial äußeren Seiten in gleichmäßigen Abständen mit Kolben versehen sind, wobei die Kolben an jeder der beiden Scheiben gleiche Querschnitte aufweisen und jeweils abwechselnd ein Kolben der einen Scheibe und ein Kolben der anderen Scheibe in den gleichen rotationssymmetrischen, koaxial zur Längsachse angeordneten Hohlraum eines Gehäuses ragen.The invention relates to a rotary piston machine with at least two side by side rotatable independently of one another about the same longitudinal axis. mounted in preferably only one direction rotatable support disks, which are provided on their radially outer sides at regular intervals with pistons, the pistons on each of the two disks have the same cross-sections and alternately a piston of the one disc and a piston of the other disc in the protrude the same rotationally symmetrical cavity of a housing arranged coaxially to the longitudinal axis.
Es sind Kraft- und Arbeitsmaschinen mit Kolbenbewegung bekannt. Bei diesen Maschinen ist jeweils ein Kurbeltrieb für die Umwandlung der hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung erforderlich. Durch den Kurbeltrieb werden Maschinen mit Kolbenbewegung relativ aufwendig und schwer.Engines and machines with piston movement are known. A crank drive is required in each of these machines to convert the reciprocating motion into a rotary motion. The crank mechanism makes machines with piston movement relatively complex and heavy.
Aus der DE-PS 582 181 ist eine Drehkolbenbrennkraftmaschine bekannt, welche nach dem Prinzip des Vier-Takt-Otto-Motors arbeitet und gesteuerte Einlaß- und Auslaßventile aufweist. Die in einem Ringraum von kreisförmigem Querschnitt umlaufenden Kolbenpaare bewegen sich abwechselnd taktweise um einen bestimmten Drehwinkel, so daß auf Vorder- bzw. Rückseite eines jeden Kolbens nacheinander durch Vergrößern und Verkleinern des Abstandes zum vorauslaufenden bzw. nachfolgenden Kolben die vier Zyklen Ansaugen-Komprimieren-Expandieren-Ausstoßen durchlaufen werden. Taktvorschub, Kolbenbreite, Lage der Ventile und der mittig zwischen diesen angeordneten Zündkerzen sind so aufeinander abgestimmt, daß pro zwei Kolbenpaare drei rotationssymmetrisch ange¬ ordnete Ventilgruppen und Zündkerzen benötigt werden. Eine Ventilgruppe besteht jeweils aus einem Einlaß- und einem Auslaßventil, welche einander gegenüberliegend in der Wand des Ringraums parallel zur Drehachse des Motors eingebaut sind. Aus der Fig. 2 der DE-PS 582 181 ist zu entnehmen, daß der Ringraum im Vergleich zum Gesamtvolumen des Verbrennungsmotors nur einen sehr geringen Anteil aufweist.From DE-PS 582 181 a rotary piston internal combustion engine is known, which works on the principle of the four-stroke gasoline engine and has controlled intake and exhaust valves. The in an annulus of Circular cross-section piston pairs move alternately in cycles by a certain angle of rotation, so that the four cycles of suction-compress-expand-eject are carried out on the front or rear of each piston in succession by increasing and decreasing the distance to the preceding or following piston. Clock feed, piston width, position of the valves and the spark plugs arranged centrally between them are so matched that three rotationally symmetrically arranged valve groups and spark plugs are required for each pair of pistons. A valve group consists of an inlet and an outlet valve, which are installed opposite each other in the wall of the annular space parallel to the axis of rotation of the engine. From Fig. 2 of DE-PS 582 181 it can be seen that the annular space has only a very small proportion compared to the total volume of the internal combustion engine.
Bekannt sind auch Rotationskolbenmaschinen, die nur rotierende Teile be¬ sitzen. Charakteristisch für Rotationskolbenmaschinen sind abgeschlossene Arbeitsräume mit starren Wänden, von denen mindestens eine so bewegt wird, daß sich ein veränderliches Volumen des Arbeitsraumes ergibt. Das veränderliche Volumen wird zwischen einem Leistungsteil und einem Ab¬ sperrteil gebildet.Rotary piston machines which only have rotating parts are also known. Closed working rooms with rigid walls, at least one of which is moved in such a way that a variable volume of the working room results, are characteristic of rotary piston machines. The variable volume is formed between a power section and a shut-off section.
In einer anderen Ausführungsform enthält der Kreiskolbenmotor ein still¬ stehendes Absperrteil und ein Leistungsteil, das sich mit seinem Schwer- punkt auf einem Kreis bewegt und zusätzlich eine Drehung um einen Schwerpunkt ausführt. Der Kolben des Kreiskolbenmotors hat im Quer¬ schnitt die Form eines Dreiecks mit konvexen Seiten, in dem auf der einen Seite eine Innenverzahnung vorhanden ist, die mit einem feststehenden Zahnrad kämmt. Schwierig ist beim Kreiskolbenmotor die Abdichtung der Arbeitsräume.In another embodiment, the rotary piston engine contains a stationary shut-off part and a power part which moves with its center of gravity on a circle and additionally rotates around a center of gravity. In cross section, the piston of the rotary piston engine has the shape of a triangle with convex sides, in which there is an internal toothing on one side which meshes with a fixed gear. The sealing of the work rooms is difficult with the rotary piston engine.
Ausgehend von der Rotationskolbenmaschine der oben beschriebenen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine zu entwickeln, die einen möglichst einfachen konstruktiven Aufbau hat - -Starting from the rotary piston machine of the type described above, the invention is based on the object of developing a rotary piston machine which has a construction which is as simple as possible - -
und einen relativ großen dem Arbeitsmedium zugänglichen Raum im Vergleich zum Gesamtvolumen des die Kolben aufnehmenden Gehäuses aufweist.and has a relatively large space accessible to the working medium compared to the total volume of the housing accommodating the pistons.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebene Maßnahmen gelöst. Die im Anspruch 1 angegebene, Rotationskolbenmaschine kann grundsätzlich unter entsprechender Anpassung an das jeweilige Ar¬ beitsmedium als Kraft oder Arbeitsmaschine eingesetzt werden. Es sind nur wenige Bauteile erforderlich. Die Rotationskolbenmaschine gemäß dem An- spruch 1 ist daher vielseitig verwendbar und kostengünstig herstellbar.The object is achieved by the measures described in claim 1. The rotary piston machine specified in claim 1 can in principle be used as a power or work machine with appropriate adaptation to the respective working medium. Only a few components are required. The rotary piston machine according to claim 1 is therefore versatile and inexpensive to manufacture.
Vorzugsweise sind die Scheiben nur in einer Richtung drehbar angeordnet. Zwischen zwei benachbarten Kolben entstehen durch die Kolbenbewegungen Arbeitsräume mit veränderlichem Volumen. Wenn sich die Scheiben nur in einer Richtung drehen können, wird, je nach der Art der Rotationskolben¬ maschine als Kraft- oder Arbeitsmaschine, in dieser Drehrichtung ein Drehmoment abgegeben oder aufgenommen. Zur Sperrung der Drehung der Scheiben in der einen Richtung kann eine Anhaltevorrichtung oder dergleichen verwendet werden.The disks are preferably only rotatable in one direction. Between two adjacent pistons, the piston movements create working spaces with variable volumes. If the disks can only rotate in one direction, depending on the type of rotary piston machine as a power or working machine, a torque is delivered or received in this direction of rotation. A stopping device or the like can be used to block the rotation of the disks in one direction.
Eine zwangsläufige wechselseitige Abbremsung bzw. Beschleunigung der beiden Scheiben einer Rotationskolbenmaschine wird beispielsweise durch Rädergetriebe, Kettengetriebe, Riemengetriebe, Hebelgetriebe und/oder Kurvenscheiben erreicht, wobei die genannten Getriebebauarten auch miteinander kombiniert sein können.An inevitable mutual braking or acceleration of the two disks of a rotary piston machine is achieved, for example, by gear transmissions, chain transmissions, belt transmissions, lever transmissions and / or cam disks, wherein the above-mentioned transmission types can also be combined with one another.
Wenigstens die radial nach außen gerichteten Seiten der Kolbenköpfe sind zweckmäßigerweise an die Form der an sie angrenzenden Innenseite des Hohlraums angepaßt. Zwischen den Kolben und der Innenseite des Hohl- raums sind daher nur sehr geringe Abstände erforderlich, die sich durch entsprechend geformte Dichtungen, die in Nuten der Kolben eingesetzt sein können, gut abdichten lassen.At least the radially outward-facing sides of the piston heads are expediently adapted to the shape of the inner side of the cavity adjoining them. Only very small clearances are therefore required between the pistons and the inside of the cavity, which can be sealed well by appropriately shaped seals that can be inserted in the grooves of the pistons.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Scheiben in geringem Abstand voneinander jeweils auf einer Seite der durch die Mitte der Kol¬ ben senkrecht zur Längsachse verlaufenden Symmetrieebene mit den Kolben verbunden. Zwischen den Scheiben befindet sich vorzugsweise eine Dich¬ tung. Die Abdichtung der Arbeitskammern ist daher auch zwischen den Scheiben relativ einfach und problemlos. Auf den einander abgewandten Seiten der Scheiben ist das Gehäuse in geringem Abstand von den Schei- benwänden angeordnet. Es kann daher auch eine Dichtung in Nuten der Scheiben und/oder der Wände eingefügt werden, um an diesen Stellen die Arbeitsräume abzudichten.In an expedient embodiment, the disks are at a small distance from each other on one side of the plane of symmetry with the pistons running through the center of the pistons perpendicular to the longitudinal axis connected. There is preferably a seal between the disks. The sealing of the working chambers between the panes is therefore relatively simple and easy. On the sides of the panes facing away from one another, the housing is arranged at a short distance from the pane walls. It is therefore also possible to insert a seal in the grooves of the panes and / or the walls in order to seal the work spaces at these points.
Eine günstige Anpassung an die Strömung des Arbeitsmediums wird erreicht, wenn die vordere und die rückseitige Fläche des Kolben gegenüber der Längsachse der Rotationskolbenmaschine geneigt ausgeführt wird.A favorable adaptation to the flow of the working medium is achieved if the front and the rear surface of the piston are designed to be inclined with respect to the longitudinal axis of the rotary piston machine.
Es ist günstig, Paare von Durchlaßöffnungen, von denen jeweils eine für die Zufuhr und eine für die Ableitung des Arbeitsmediums vorgesehen ist, in gleichmäßigen Abständen in Bezug auf die für die gleiche Funktion bestimmten Durchlaßöffnungen längs des Hohlraums anzuordnen.It is expedient to arrange pairs of passage openings, one of which is provided for the supply and one for the discharge of the working medium, at regular intervals with respect to the passage openings intended for the same function along the cavity.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Durchlaßöffnungen schlitzartig ausgebildet und jeweils durch die Kolben und/oder Trag¬ scheiben verschließbar und freigebbar. Bei einer derartig ausgebildeten Rotationskolbenmaschine erfolgt die Steuerung des Wechsels des Arbeits¬ mediums über die Kolben und/oder Tragscheiben selbst. Es ist auch möglich, die Durchlaßöffnungen in der zylindrischen Außenwand anzuordnen.In an expedient embodiment, the passage openings are designed in the manner of slots and can be closed and released in each case by the pistons and / or support disks. In a rotary piston machine designed in this way, the change in the working medium is controlled via the pistons and / or support disks themselves. It is also possible to arrange the passage openings in the cylindrical outer wall.
Von besonderem Vorteil ist es, die für die Ableitung des Arbeitsmediums vorgesehenen Durchlaßöffnungen von der Längsachse der Rotationskolben¬ maschine in weiterem Abstand anzuordnen, als die für die Zufuhr des Arbeitsmediums vorgesehenen Durchlaßöffnungen.It is particularly advantageous to arrange the through openings provided for the discharge of the working medium from the longitudinal axis of the rotary piston machine at a greater distance than the through openings provided for supplying the working medium.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist derart ausgebildet, daß die für die Zufuhr bzw. die für die Ableitung des Arbeitsmediums vorgesehenen Durchlaßöffnungen jeweils in den einander gegenüberliegenden Seiten- wänden angeordnet sind. Vorzugsweise werden bei einer Rotationskolbenmaschine mit mehreren Paaren von Durchlaßöffnungen jeweils die der Zufuhr bzw. der Ableitung des Arbeitsmediums dienenden Durchlaßöffnungen mit je einem im Gehäuse über 360° verlaufenden Frischgas- bzw. Abgaskanal verbunden.A preferred embodiment is designed such that the passage openings provided for the supply or for the discharge of the working medium are each arranged in the opposite side walls. In the case of a rotary piston machine with a plurality of pairs of passage openings, the passage openings serving for the supply or discharge of the working medium are each connected to a fresh gas or exhaust gas duct running through 360 ° in the housing.
Zweckmäßigerweise ist die Zahl der Paare von Durchlaßöffnungen und die Zahl der Zündstellen einander gleich, wobei diese Zahl bei analog dem Zweitaktverfahren arbeitender Brennkraftmaschine der Hälfte der Zahl der Kolben entspricht bzw. bei analog dem Viertaktverfahren arbeitender Brennkraftmaschine einem Viertel der Zahl der Kolben entspricht.The number of pairs of passage openings and the number of ignition points are expediently the same, this number corresponding to half the number of pistons in the case of an internal combustion engine operating analogously to the two-stroke method or a quarter of the number of pistons in the case of the internal combustion engine operating analogously to the four-stroke method.
Vorzugsweise ist eine der Zahl der Paare von Durchlaßöffnungen entsprechende Zahl von Zündkerzen in gleichmäßigen Abständen längs des Hohlraums angeordnet, wobei als Arbeitsmedium ein Treibstoff-Luft-Gemisch über die Durchlaßöffnungen in den Hohlraum einspeisbar und durch die in Abhängigkeit von den Drehstellungen der Scheiben mit Zündspannungen gespeisten Zündkerzen zündbar ist. Diese Vorrichtung arbeitet als Ottomotor. Es ist auch möglich, über die Durchlaßöffnungen für die Zufuhr des Arbeitsmediums Luft gegebenenfalls unter Druck einzuspeisen, und die Luft so hoch zu verdichten, daß an der Zündstelle eingespritzter Treibstoff sich selbst entzündet. Eine solche Vorrichtung arbeitet als Dieselmotor.Preferably, a number of spark plugs corresponding to the number of pairs of passage openings is arranged at regular intervals along the cavity, a fuel-air mixture being able to be fed into the cavity through the passage openings and being supplied with ignition voltages as a function of the rotational positions of the disks Spark plugs are ignitable. This device works as a gasoline engine. It is also possible to feed air under pressure through the passage openings for the supply of the working medium, and to compress the air so high that fuel injected at the ignition point ignites itself. Such a device works as a diesel engine.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform steuert der Zünddruck eine Arretierungsvorrichtung, welche im Augenblick der Zündung die vorauseilenden Kolben in Drehrichtung freigibt und die nacheilenden Kolben mit dem Gehäuse entgegen der Drehrichtung verbindet.In an advantageous embodiment, the ignition pressure controls a locking device which releases the leading pistons in the direction of rotation at the moment of ignition and connects the trailing pistons to the housing against the direction of rotation.
Bei einer analog dem Viertaktverfahren arbeitenden Rotationskolben- Brennkraftmaschine wird vorteilhafterweise nach Freigabe der für die Ableitung des Arbeitsmediums vorgesehenen Durchlaßöffnung der nacheilende Kolben dicht an den vorauseilenden Kolben herangeführt und die der Zufuhr des Arbeitsmediums dienende Durchlaßöffnung erst bei Erreichen eines minimalen Kolbenabstandes freigegeben. Die Kolben können verschiedene Formen haben. Beispielsweise können auch Kolbenpaare verwendet werden.
Figure imgf000008_0001
In a rotary piston internal combustion engine operating analogously to the four-stroke process, after the passage opening intended for the discharge of the working medium is released, the trailing piston is advantageously brought close to the leading piston and the passage opening serving the supply of the working medium is only released when a minimum piston distance is reached. The pistons can have different shapes. For example, piston pairs can also be used.
Figure imgf000008_0001
Es lassen sich auch mehrere der oben beschriebenen Vorrichtungen paral¬ lel oder in Reihe schalten. Falls die Vorrichtungen im Teillastbereich ar¬ beiten sollen, kann die Zahl der Zündungen vermindert werden. Es ist auch möglich, die beiden benachbarten Scheiben jeweils auf verschiedenen Wellen zu lagern, die längs einer gemeinsamen Achse angeordnet sind.Several of the devices described above can also be connected in parallel or in series. If the devices are to work in the partial load range, the number of ignitions can be reduced. It is also possible to mount the two adjacent disks on different shafts, which are arranged along a common axis.
Eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem Minimum an bewegten Teilen stellt die vorteilhafte Ausführung mit lediglich zwei Kolben dar, wobei die Kolben sich über einen Winkelbereich von vorzugsweise 90° erstrecken. Auf den breiten Kolben können mehrere Dichtungen angeordnet sein, so daß eine derartige Rotationskolben-Brennkraftmaschine ein besonders robustes Betriebsverhalten aufweist und bezüglich der Fertigungstoleranzen keiner extremen Genauigkeit bedarf.A rotary piston internal combustion engine with a minimum of moving parts represents the advantageous embodiment with only two pistons, the pistons extending over an angular range of preferably 90 °. A plurality of seals can be arranged on the wide pistons, so that such a rotary piston internal combustion engine has a particularly robust operating behavior and requires no extreme accuracy with regard to the manufacturing tolerances.
Bei einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit kleinem Durchmesser werden in einer alternativen Ausführungsform günstige Querschnitte am Befestigungsort eines Kolbens erreicht, wenn nur ein Kolben bzw, eine Kolbengruppe mit der inneren Welle verbunden ist und der zweite Kolben bzw. die zweite Kolbengruppe mit einem rotierenden Zwischengehäuse verbunden ist. Dabei kann der äußere Umfang des zylindrischen Zwischengehäuses als Innenring eines Wälzlagers ausgebildet sein.In a rotary piston internal combustion engine with a small diameter, in an alternative embodiment, favorable cross sections are achieved at the mounting location of a piston if only one piston or one piston group is connected to the inner shaft and the second piston or the second piston group is connected to a rotating intermediate housing . The outer circumference of the cylindrical intermediate housing can be designed as an inner ring of a rolling bearing.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in einer Zeichnung darge¬ stellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben, aus denen sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.The invention is described in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in a drawing, from which further features and advantages result.
Es zeigen:Show it:
Fig . 1 eine Rotationskolbenmaschine im Längsschnitt,Fig. 1 a rotary piston machine in longitudinal section,
Fig . 2 einen Schnitt längs der Linien I-I der in Fig. 1 dargestellten Ro¬ tationskolbenmaschine ,Fig. 2 shows a section along the lines I-I of the rotary piston machine shown in FIG. 1,
Fig . 3 schematisch eine Rotationskolbenmaschine im Querschnitt mit Durch- laßöffnungen, - 7 -Fig. 3 schematically shows a rotary piston machine in cross section with through openings, - 7 -
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Hälfte einer anderen Ausführungs¬ form einer Rotationskolbenmaschine,4 shows a longitudinal section through half of another embodiment of a rotary piston machine,
Fig. 5 schematisch eine Rotationskolbenmaschine im Querschnitt mit in einer Gehäuseseite angeordnenten Durchlaßöffnungen,5 schematically shows a rotary piston machine in cross-section with passage openings arranged in a housing side,
Fig. 6 schematisch eine Rotationskolbenmaschine im Querschnitt mit einer anderen Verteilung der Durchlaßöffnungen im Gehäuse,6 schematically shows a rotary piston machine in cross section with a different distribution of the passage openings in the housing,
Fig. 7a bis 7h verschiedene Formen von Kolben im Querschnitt und in vertikaler Ansicht,7a to 7h different shapes of pistons in cross section and in vertical view,
Fig. 8 und 9 Detailledarstellungen zur Verdeutlichung der Drehmoment¬ abgabe,8 and 9 detailed representations to illustrate the torque output,
Fig. 10 eine Rotationskolbenmaschine mit schlitzartig ausgeführten Durchlaßöffnungen für die Zufuhr bzw. die Ableitung des Arbeitsmediums ,10 is a rotary piston machine with slot-like passage openings for the supply or discharge of the working medium,
Fig . 11 schematisch die Anordnung von Klappen in den Durchlaßöffnungen für die Zufuhr bzw. die Ableitung des Arbeitsmediums ,Fig. 11 schematically shows the arrangement of flaps in the passage openings for the supply or discharge of the working medium,
Fig. 12 schematisch eine vom Zünddruck betätigte Arretierungsvorrichtung ,12 schematically shows a locking device actuated by the ignition pressure,
Fig. 13 die Lagerung und Abdichtung einer Rotationskolben-Brennkraft¬ maschine mit einseitig herausgeführten Wellen und13 shows the mounting and sealing of a rotary piston internal combustion engine with shafts leading out on one side and
Fig. 14a bis 14 d schematisch eine analog dem Viertaktprinzip arbeitende14a to 14d schematically a working analog to the four-stroke principle
Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit zwei Kolben- paaren,Rotary piston internal combustion engine with two pairs of pistons,
Fig . 15 a bis 15 d zeigt schematisch eine mit zwei Kolben arbeitendeFig. 15 a to 15 d schematically shows a working with two pistons
Rotationskolben-Brennkraftmaschine in verschiedenen Phasen des Bewegungsablaufes,
Figure imgf000010_0001
Rotary piston internal combustion engine in different phases of the motion sequence,
Figure imgf000010_0001
- 8 -- 8th -
Fig. 16 zeigt schematisch im Querschnitt eine Rotationskolben- Brennkraftmaschine mit zwei Kolben und rotierendem Zwischen¬ gehäuse.16 schematically shows in cross section a rotary piston internal combustion engine with two pistons and a rotating intermediate housing.
5 Eine in Fig. 1 und 2 dargestellte Rotationskolbenmaschine 1 enthält eine Welle 2, die in einem Gehäuse 3 mittels nicht dargestellten Lagern drehbar gelagert ist. Im Innern des hohlen Gehäuses 3 sind zwei Scheiben 4, 5 auf der Welle 2 drehbar gelagert. Die Scheiben 4, 5 befinden sich in kurzem Abstand nebeneinander. Sie sind unabhängig voneinander um die5 A rotary piston machine 1 shown in FIGS. 1 and 2 contains a shaft 2 which is rotatably mounted in a housing 3 by means of bearings, not shown. Inside the hollow housing 3, two disks 4, 5 are rotatably mounted on the shaft 2. The disks 4, 5 are next to each other at a short distance. They are independent of each other
10 Längsachse 6 der Welle 2 drehbar angeordnet. An ihren äußeren, radialen Seiten 7 sind die Scheiben 4, 5 jeweils in gleichmäßigen Abständen längs des Umfangs mit Kolben verbunden. Die Scheibe 4 trägt z. B. vier Kolben 8, 9, 10 und 11 , während die Scheibe 5 vier Kolben 12, 13, 14 und 15 aufweist. Die Kolben 8 bis 15 weisen gleiche Querschnitte auf. Im Gehäuse10 longitudinal axis 6 of the shaft 2 rotatably arranged. On their outer radial sides 7, the disks 4, 5 are each connected to pistons at regular intervals along the circumference. The disc 4 carries z. B. four pistons 8, 9, 10 and 11, while the disc 5 has four pistons 12, 13, 14 and 15. The pistons 8 to 15 have the same cross sections. In the housing
15 3 befindet sich ein rotationssymmetrischer Hohlraum 16, der koaxial zur Längsachse 6 ausgebildet ist. Die Kolben 8 bis 15 ragen so in den Hohlraum 16 hinein, daß jeweils ein Kolben 8, 9, 10, 11 der einen Scheibe 4 auf einen Kolben 12, 13, 14, 15 der anderen Scheibe 5 folgt. Die Kolben 8 bis 15 haben bei der Fig. 1 und 2 dargestellten Aus-15 3 there is a rotationally symmetrical cavity 16 which is formed coaxially to the longitudinal axis 6. The pistons 8 to 15 protrude into the cavity 16 in such a way that a piston 8, 9, 10, 11 of the one disk 4 follows a piston 12, 13, 14, 15 of the other disk 5. The pistons 8 to 15 have in the
20 führungsform einen kreisförmigen Querschnitt. Der Hohlraum 16 ist mit seiner an die Kolben 8 bis 15 angrenzenden Seite an die Querschnittsform der Kolben 8 bis 15 angepaßt. Da die Scheiben 4, 5 jeweils tangential mit ihren einander abgewandten Kreisflächen in die Kolben 8 bis 15 übergehen, hat die den Kolben 8 bis 15 zugewandte Seite des Hohlraums20 leadership form a circular cross section. The cavity 16 is adapted with its side adjacent to the pistons 8 to 15 to the cross-sectional shape of the pistons 8 to 15. Since the disks 4, 5 each merge tangentially with their circular surfaces facing away from one another into the pistons 8 to 15, the side of the cavity facing the pistons 8 to 15 has
25 16 die Form eines Halbkreisringes.25 16 the shape of a semicircular ring.
Die Scheiben 4, 5 sind in geringem Abstand voneinander jeweils auf einer Seite der durch die Mitte der Kolben 8 bis 15 senkrecht zur Längsachse 6 verlaufenden in Fig. 1 mit 17 bezeichneten Symeetrieebene angeordnet.The disks 4, 5 are arranged at a short distance from each other on one side of the symeetry plane, designated 17 in FIG. 1, which runs through the center of the pistons 8 to 15 and perpendicular to the longitudinal axis 6.
3030
In den Wänden des Gehäuses 3, z. B. in der einen Seitenwand 18, sind Durchlaßöffnungen 19, 20 jeweils für die Ableitung und Zufuhr von flüssigen und/oder gasförmigen Arbeitsmedien angeordnet. Die Durchla߬ öffnungen 19, 20 sind paarweise in gleichmäßigen Abständen voneinanderIn the walls of the housing 3, for. B. in one side wall 18, passage openings 19, 20 are each arranged for the discharge and supply of liquid and / or gaseous working media. The passage openings 19, 20 are in pairs at equal distances from one another
35 und in gleichem Abstand von der Welle 2 in der Seitenwand 18 vorge¬ sehen. Die Zahl der Paare von Durchlaßöffnungen 19, 20 entspricht der - 9 -35 and seen at the same distance from the shaft 2 in the side wall 18. The number of pairs of passage openings 19, 20 corresponds to that - 9 -
halben Zahl der Kolben 8 bis 15. Da die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Ro¬ tationskolbenmaschine acht Kolben enthält, befinden sich in der Seiten¬ wand 18 vier Paare von Durchlaßöffnungen 19, 20. Zur Abdichtung der Kolben 8 bis 15 gegen die angrenzende Seite des Hohlraums 16 können zweckmäßigerweise Kolbenringe verwendet werden. Gegen die Welle 2 sind die Scheiben durch Dichtungen 49, die sich jeweils zwischen den einander abgewandten Seiten der Scheiben 4, 5 und dem Gehäuse 3 befinden und durch eine zwischen beiden Scheiben angeordnete Dichtung 50 abgedichtet. Die Dichtungen 49, 50 sind in nicht näher bezeichneten Nuten der Schei- ben 4, 5 und/oder des Gehäuses 3 befestigt.half the number of pistons 8 to 15. Since the rotary piston machine shown in FIGS. 1 to 3 contains eight pistons, there are four pairs of passage openings 19, 20 in the side wall 18 for sealing the pistons 8 to 15 against the adjacent one Piston rings can expediently be used on the side of the cavity 16. The disks are sealed against the shaft 2 by seals 49, which are each located between the mutually facing sides of the disks 4, 5 and the housing 3 and by a seal 50 arranged between the two disks. The seals 49, 50 are fastened in grooves of the disks 4, 5 and / or of the housing 3, which are not described in more detail.
Die in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, die im Schnitt zwischen zwei Kolben dargestellt ist, hat mehrere Kolben 21 , die einen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten aufweisen. Zwei nebeneinander ange- ordnete, unabhängig voneinander auf der Welle 2 drehbar gelagerte Schei¬ ben 22, 23 umgreifen an ihren Befestigungsstellen mit den Kolben 21 diese auf ihren der Welle 2 zugewandten Seiten jeweils zur Hälfte und auf den senkrecht zur Welle 2 verlauf enden Seiten vollständig. Die Scheiben 22, 23 bilden daher teilweise bereits eine Abdeckung für die Kolben 21. Im Ge- häuse 24 der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind Durchlaßöffnungen 25, 26 angeordnet, die sich jeweils in einander entgegengesetzten Seiten 27, 28 des Gehäuses 24 befinden. Die Durchlaßöffnungen 25 sind für die Zufuhr des Arbeitsmediums und die Durchlaßöffnungen 26 für die Ableitung des Arbeitsmediums bestimmt. In den Scheiben 22, 23 befinden sich jeweils zu den Durchlaßöffnungen 25 und 26 korrespondierende Durchlaßöffnungen 29, 30. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ergibt sich eine etwas andere Anordnung der Dichtungen.The embodiment shown in Fig. 4, which is shown in section between two pistons, has a plurality of pistons 21, which have a rectangular cross section with rounded edges. Two disks 22, 23, which are arranged next to one another and are rotatably mounted on the shaft 2 independently of one another, surround at their fastening points with the pistons 21 half of these on their sides facing the shaft 2 and completely on the sides perpendicular to the shaft 2 . The disks 22, 23 therefore already partially form a cover for the pistons 21. In the housing 24 of the embodiment according to FIG. 4, passage openings 25, 26 are arranged, which are located in mutually opposite sides 27, 28 of the housing 24. The passage openings 25 are intended for the supply of the working medium and the passage openings 26 for the discharge of the working medium. In the disks 22, 23 there are respective passage openings 29, 30 corresponding to the passage openings 25 and 26. In the embodiment according to FIG. 4, the seals are arranged somewhat differently.
Die Kolben 8, 9, 10 und 11 können relativ zu den Kolben 12, 13, 14, 15 bewegt werden. Bei einer Relativbewegung mit unterschiedlichen Ge¬ schwindigkeiten treten im Hohlraum 16 des Gehäuses 3 Arbeitsräume auf, die sich verengen und erweitern. Die Relativbewegung geschieht beispiels¬ weise derart, daß jeweils eine Scheibe vollständig oder nahezu stillsteht, während sich die andere Scheibe um den freien Weg zwischen zwei Kolben 8, 12; 9, 13; 10, 14 und 11 , 15 weiterdreht. Danach kehrt sich die Reihenfolge der Bewegung der beiden Scheiben um. Die beiden Scheiben 4, 5 sind jeweils mit einer Haltevorrichtung versehen, so daß sie sich nur in einer Richtung drehen können, die in Fig. 2 mit dem Pfeil 31 bezeichnet ist. Als Rücklauf sperre kann auch eine Freilauf- 5 konstruktion verwendet werden.The pistons 8, 9, 10 and 11 can be moved relative to the pistons 12, 13, 14, 15. In the case of a relative movement with different speeds, 3 working spaces occur in the cavity 16 of the housing, which narrow and widen. The relative movement takes place, for example, in such a way that in each case one disc is completely or almost stationary, while the other disc is about the free path between two pistons 8, 12; 9, 13; 10, 14 and 11, 15 continues to rotate. Then the order of movement of the two disks is reversed. The two disks 4, 5 are each provided with a holding device so that they can only rotate in one direction, which is indicated by the arrow 31 in FIG. 2. A freewheel construction can also be used as a backstop.
Die oben beschriebene Vorrichtung kann prinzipiell als Kraft und als Ar¬ beitsmaschine verwendet werden. Beispielsweise läßt sich die Vorrichtung als Verbrennungsmotor, als Pumpe oder als Verdichter einsetzen. Bei derThe device described above can in principle be used as a force and as a working machine. For example, the device can be used as an internal combustion engine, as a pump or as a compressor. In the
10 Verwendung als Kraft- oder als Arbeitsmaschine sind dann die durch das Arbeitsmedium bedingten Anpassungen vorzunehmen. Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der in gleichmäßigen Abständen längs des Hohlraums 16 Zündkerzen 32 vorgesehen sind. Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 enthält weiterhin wenigstens ein nicht näher dargestelltes Einspritzventil. Über10 Use as a machine or as a working machine, the adjustments due to the working medium are then to be made. FIG. 2 shows an embodiment in which 16 spark plugs 32 are provided at regular intervals along the cavity. The device according to FIG. 2 also contains at least one injection valve (not shown in more detail). about
15 die Einspritzventile oder Einläßkanäle wird jeweils in einem bestimmten Abstand der Kolben 8, 12; 9, 13; 10, 14 und 11 , 15 ein zündfähiges Treibstoff-Luft-Gemisch dem Hohlraum 16 gegebenenfalls unter Druck zugeführt. Dieses zündfähige Gemisch befindet sich in den Arbeitskammern zwischen Paaren von Kolben 8, 12; 9, 13; 10, 14 und 11 , 15. Durch die15 the injection valves or inlet channels is in each case at a certain distance between the pistons 8, 12; 9, 13; 10, 14 and 11, 15 an ignitable fuel-air mixture is supplied to the cavity 16, if necessary under pressure. This ignitable mixture is located in the working chambers between pairs of pistons 8, 12; 9, 13; 10, 14 and 11, 15. By the
20 Bewegung der Kolben 8 bis 15 wird das zündfähige Gemisch verdichtet. Wenn die Arbeitskammern zwischen den Kolben 8, 12; 9, 13; 10, 14 und 11 , 15 auf den in Fig. 2 dargestellten kleinen Raum 33 verengt sind, in den an der entsprechenden Stelle die Zündkerze hineinragt, wird der Treibstoff eingespritzt und gezündet. Die Zündzeitpunkte der Zündkerzen20 Movement of the pistons 8 to 15 compresses the ignitable mixture. If the working chambers between the pistons 8, 12; 9, 13; 10, 14 and 11, 15 are narrowed to the small space 33 shown in FIG. 2, into which the spark plug protrudes at the corresponding point, the fuel is injected and ignited. The ignition times of the spark plugs
25 32 sind auf die jeweilige Drehstellung der Scheiben 4, 5 eingestellt.25 32 are set to the respective rotational position of the disks 4, 5.
Nach dem Zünden des Gemisches in den Räumen 33 bleibt die zuvor in Drehung versetzte Scheibe 5 stehen, während die Scheibe 4 über die Kol¬ ben 8, 9, 10, 11 durch die Expansion der heißen Gase in Drehung ver-After the mixture has been ignited in the spaces 33, the disc 5 which has previously been set in rotation remains, while the disc 4 is rotated via the pistons 8, 9, 10, 11 by the expansion of the hot gases.
30 setzt wird. Nach einem gewissen Drehwinkel werden die Auslaßventile oder -kanäle zum Ausstoßen der heißen Gase geöffnet bzw. freigegeben. Anschließend werden die Einlaßventile oder -kanäle geöffnet. Danach tritt wiederum eine Verdichtung des neu zugeführten Treibstoff-Luft-Gemisches ein, bis zwischen den Kolben 8, 13; 9, 14; 10, 15 und 11 , 12 die30 sets. After a certain angle of rotation, the exhaust valves or channels are opened or released to expel the hot gases. Then the inlet valves or channels are opened. Thereafter, the newly supplied fuel-air mixture again compresses until between the pistons 8, 13; 9, 14; 10, 15 and 11, 12 the
35 Arbeitskammern auf das Volumen der Räume 33 verkleinert sind. Es wird anschließend das Gemisch gezündet, wobei nunmehr die Scheibe 4 - 11 -35 working chambers are reduced to the volume of rooms 33. The mixture is then ignited, with the disk 4 - 11 -
stillsteht, während die Scheibe 5 durch die Expansion der heißen Verbrennungsgase in Drehung versetzt wird. Während der Drehung der Scheiben 4, 5 steht an diesen ein Drehmoment zur Verfügung , das z. B. durch die Herstellung einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen Scheibe und Welle 2 auf diese übertragen werden kann. Auch kann eine elektrische oder hydraulische Kopplung erfolgen. An die Welle 2 ist z. B. eine Arbeitsmaschine angekuppelt.stands still while the disk 5 is rotated by the expansion of the hot combustion gases. During the rotation of the disks 4, 5, a torque is available on them, which, for. B. can be transmitted to this by producing a non-positive and / or positive connection between the disc and shaft 2. Electrical or hydraulic coupling can also take place. On the shaft 2 is z. B. coupled to a work machine.
Das schrittweise Bewegen der Scheiben 4, 5 geht detaillert folgendermaßen vonstatten.The gradual movement of the disks 4, 5 takes place in detail as follows.
Beide Scheiben 4, 5 stehen. Die in Drehrichtung vornstehenden Kolben 8, 9, 10, 11 der Scheibe 4 (siehe Fig. 2) bewegen sich durch Expansion nach eingeleiteter Zündung , während gleichzeitig Scheibe 5 mit den Kolben 12, 13, 14, 15 angehalten wird. (Kurz) Vor Erreichen der Position, in der die letztgenannten Kolben verharren (Fig. 2) , wird Scheibe 5 gelöst, beide Scheiben 4 und 5 bewegen sich nun weiter in Drehrichtung bis z. B. Kolben 13 die Position des (in Fig. 2 dargestellten) Kolbens 9 einge¬ nommen hat. Scheibe 5 wird nun wieder angehalten, während Scheibe 4 sich noch ein wenig weiterbewegt und die Kompression erhöht, dann hält auch Scheibe 4 an, eine neue Zündung findet statt, gleichzeitig wird jetzt Scheibe 5 gelöst und Scheibe 4 angehalten, der Zyklus beginnt erneut wie oben beschrieben, nur jetzt mit vertauschten Rollen von Scheibe 4 und Scheibe 5.Both discs 4, 5 stand. The pistons 8, 9, 10, 11 of the disc 4 (see FIG. 2), which protrude in the direction of rotation, move by expansion after the ignition has been initiated, while disc 5 with the pistons 12, 13, 14, 15 is stopped at the same time. (Briefly) Before reaching the position in which the latter pistons remain (Fig. 2), disc 5 is loosened, both discs 4 and 5 now move in the direction of rotation until z. B. piston 13 has assumed the position of the piston 9 (shown in FIG. 2). Disc 5 is now stopped again, while disc 4 moves a little further and the compression increases, then disc 4 also stops, a new ignition takes place, at the same time disc 5 is released and disc 4 is stopped, the cycle starts again as above described, only now with reversed roles of disc 4 and disc 5.
Die Anhaltevorrichtung selbst kann form- oder kraftschlüssig ausgebildet sein ; im ersteren Fall z. B. durch einen klauenartigen Ring, der im Ge¬ häuse 3 seitlich im (z. B. ) Teil 18 (bzw. spiegelbildlich in Bezug auf 17 für die andere Scheibe) angeordnet ist und koaxial mit der Welle 2 be- wegt in die Scheibe 5 (für Teil 18) (bzw. in Scheibe 4 für die spiegel¬ bildliche Anordnung) eingreift. Dieser Ring kann entsprechend gestaltet z. B. elektromagnetisch betätigt werden (evtl. gegen Federkraft) . Die Aus¬ nehmungen in den Scheiben müssen so ausgebildet sein, daß die zwei An¬ haltestellungen je Scheibe und Vierteldrehung z. B. möglich sind. - -The stop device itself can be designed to be positive or non-positive; in the former case z. B. by a claw-like ring which is arranged laterally in the housing 3 in the (for example) part 18 (or in mirror image with respect to 17 for the other disk) and moves coaxially with the shaft 2 into the disk 5 (for part 18) (or in disk 4 for the mirror-image arrangement) engages. This ring can be designed accordingly. B. be operated electromagnetically (possibly against spring force). The recesses in the disks must be designed such that the two stopping positions per disk and quarter turn z. B. are possible. - -
Die kraftschlüssige Anhaltevorrichtung könnte z. B. so gestaltet sein, daß eine Bremsscheibe an die jeweilige Scheibe 4 oder 5 z. B. hydraulisch angepreßt wird.The frictional stopping device could, for. B. be designed so that a brake disc to the respective disc 4 or 5 z. B. is pressed hydraulically.
5 Man könnte das zweimalige Anhalten natürlich auch nicht eintreten lassen, sondern z. B. nach Zündung bei stehender Scheibe 5 die Scheibe 4 nur so weit drehen lassen, daß z. B. der Kolben 8 sich nur in die Po¬ sition 101 ( siehe Fig. 2) bewegt. Dann müßte eine weitere Zündkerze 102 angeordnet sein, d. h. , daß in Abständen von etwas mehr als Kolben- 10 breite jeweils eine Zündkerze vorgesehen werden müßte, oder aber einen Einbau der Kerze in den Kolben vornehmen.5 Of course, the two stops could not be allowed to occur, but e.g. B. after ignition with the disc 5 standing, the disc 4 can only be turned so far that, for. B. the piston 8 only moves into position 101 (see FIG. 2). Then a further spark plug 102 would have to be arranged, i. H. that a spark plug would have to be provided at intervals of slightly more than 10 mm wide, or that the candle be installed in the piston.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind schlitzförmige Durchlaßöffnungen 19, 20 anstelle von Einspritzdüsen und AuslaßöffnungenIn the embodiment shown in Fig. 3 are slit-shaped passage openings 19, 20 instead of injection nozzles and outlet openings
15 vorgesehen. Die Anzahl der Paare von Durchlaßöffnungen entspricht der Zahl der Arbeitskammern, die gleich der halben Anzahl von Kolben ist. Die Durchlaßöffnungen 19 für die Ableitung der Verbrennungsgase haben gegebenenfalls radial- einen weiteren Abstand von der Längsachse als die Durchlaßöffnungen 20 für die Zufuhr des Treibstoff-Luft-Gemisches.15 provided. The number of pairs of passage openings corresponds to the number of working chambers, which is equal to half the number of pistons. The passage openings 19 for the discharge of the combustion gases may have a further radial distance from the longitudinal axis than the passage openings 20 for the supply of the fuel-air mixture.
2020th
Die Fig . 5 zeigt eine Ausführungsform eines Rotationskolbenmotors, bei dem die Durchlaßöffnungen 20 für die Zufuhr des Treibstoff-Luft-Gemisches ebenso ausgebildet sind wie bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung. Für die Ableitung der heißen Verbrennungsgase sind gemäß der in Fig. 5The Fig. 5 shows an embodiment of a rotary piston engine in which the passage openings 20 for the supply of the fuel-air mixture are designed in the same way as in the device shown in FIG. 3. For the discharge of the hot combustion gases, according to that in FIG. 5
25 dargestellten Ausführungsform schlitzförmige Durchlaßöffnungen 34 vorge¬ sehen, die sich stärker längs konzentrisch um die Längsachse 6 ver¬ laufender, nicht dargestellter Kreisbögen als radial zur Längsachse 6 er¬ strecken.25 embodiment shown slit-shaped passage openings 34 provided, which extend more longitudinally concentric arcs, not shown, concentrically around the longitudinal axis 6 than radially to the longitudinal axis 6.
30 In Fig . 6 ist eine Ausführungsform eines Rotationskolbenmotors darge¬ stellt, bei dem jede Scheibe nur ein Paar von Kolben 35, 36 bzw. 37, 38 trägt. Demzufolge sind nur zwei Durchlaßöffnungen 40 für die Zufuhr des Arbeitsmediums und zwei Durchlaßöffnungen 39 für die Ableitung des Ar¬ beitsmediums vorhanden. Die Durchlaßöffnungen 39, 40 sind jeweils um30 In Fig. 6 shows an embodiment of a rotary piston engine in which each disk carries only one pair of pistons 35, 36 and 37, 38, respectively. Accordingly, there are only two passage openings 40 for the supply of the working medium and two passage openings 39 for the discharge of the working medium. The passage openings 39, 40 are each around
35 180° gegeneinander versetzt im Gehäuse 3 angeordnet. - 13 -35 180 ° offset in the housing 3. - 13 -
Die Durchlaßöffnungen für die Zufuhr und Ableitung des Arbeitsmediums können kreisförmige, als Ventilsitze ausgebildete Abschnitte im Gehäuse 3 enthalten. Die kreisförmigen Abschnitte sind zweckmäßigerweise als Ventil¬ sitze für nicht dargestellte Ventile ausgebildet, deren Öffnungs- und Schließstellungen über Verbindungen zu den Scheiben 4, 5 bzw. 22, 23 drehstellungsabhängig steuerbar sind.The passage openings for the supply and discharge of the working medium can contain circular sections formed as valve seats in the housing 3. The circular sections are expediently designed as valve seats for valves, not shown, whose opening and closing positions can be controlled as a function of the rotational position via connections to the disks 4, 5 and 22, 23.
Die Zündkerzen können zweckmäßigerweise statt im Gehäuse 3 in den Kol¬ ben angeordnet sein. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 6 darge- stellt. Die Kolben 35 und 36 enthalten nicht näher dargestellte Aus¬ sparungen mit ihren senkrecht zur Drehrichtung verlaufenden Seiten¬ flächen. In diesen Ausbauchungen sind Zündkerzen 41 angeordnet, die über die zu den Kolben 35, 36 gehörige Scheibe mit Zündspannung ver¬ sorgt werden. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß die Zündungen nicht immer genau an den gleichen Stellen in Bezug auf das Gehäuse 3 stattfinden müssen. In den Kolben können auch die Einspritzdüsen vorge¬ sehen sein.The spark plugs can expediently be arranged in the pistons instead of in the housing 3. A corresponding arrangement is shown in FIG. 6. The pistons 35 and 36 contain recesses (not shown in more detail) with their side surfaces running perpendicular to the direction of rotation. Spark plugs 41 are arranged in these bulges, which are supplied with ignition voltage via the disk belonging to the pistons 35, 36. Such an arrangement has the advantage that the ignitions do not always have to take place in exactly the same places with respect to the housing 3. The injection nozzles can also be provided in the pistons.
Die Rücklaufsperre bzw. die Haltevorrichtung für die Scheiben 4, 5 bzw. 22, 23 weist vorzugsweise eine Abstützmöglichkeit für die jeweilige in Ruhestellung gehaltene Scheibe auf. Diese Abstützvorrichtung wird zweck¬ mäßigerweise im Zusammenhang mit der Zündspannung so gesteuert, daß vor der Zündung die Abstützung wirksam gemacht wird. Durch die Abstützvorrichtung, mit der jeweils eine Scheibe angehalten wird, während sich die andere Scheibe dreht, wird der Aufbau eines hohen Kompressions¬ druckes begünstigt.The backstop or the holding device for the disks 4, 5 or 22, 23 preferably has a support option for the respective disk held in the rest position. This support device is expediently controlled in connection with the ignition voltage in such a way that the support is activated before the ignition. The support device, with which one disc is stopped while the other disc is rotating, favors the build-up of a high compression pressure.
An einer Innenwand des Gehäuses 3 kann ein über einen Bogen von 360° sich erstreckender Abgaskanal mit einzelnen Absperrungen vorgesehen sein. Die Absperrungen sind auf die jeweiligen Positionen der Kolben bei der Zündung und der sich anschließenden Expansionsphase abgestimmt. Die in den Fig . 1 bis 6 dargestellten Rotationskolbenmaschinen können parallel geschaltet werden, d. h. es können mehrere derartige Rotations¬ kolbenmaschinen auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein. - 14 -On an inner wall of the housing 3, an exhaust duct extending over an arc of 360 ° can be provided with individual shut-offs. The barriers are matched to the respective positions of the pistons during ignition and the subsequent expansion phase. The in the Fig. 1 to 6 shown rotary piston machines can be connected in parallel, ie several such rotary piston machines can be arranged on a common shaft. - 14 -
Eine Hintereinanderschaltung der Rotationskolbenmaschinen, insbesondere beim Betrieb als Arbeitsmaschine, ist ebenfalls möglich.A series connection of the rotary piston machines, especially when operating as a working machine, is also possible.
Wenn die Rotationskolbenmaschinen als Motoren ausgebildet sind, die häufiger im Teillastbetrieb arbeiten, ist es möglich, bei mehreren Kolben pro Scheibe nicht alle möglichen Zündungen auszuführen.If the rotary piston machines are designed as motors that work more frequently in part-load operation, it is possible not to carry out all possible ignitions with several pistons per disk.
Die Fig. 7a bis 7d zeigen verschiedene Ausführungsformen von Kolben. Ge¬ mäß Fig . 7a sind halbkreisförmige Kolben 42 an einer Scheibe 43 be- festigt. In Fig. 7b ist ein Kolben 44 dargestellt, der in etwa rechteckig ausgebildet ist und von einer Scheibe 45 ausgeht. Gemäß Fig. 7c ist an einer Scheibe 46 ein Doppelkolben 47 befestigt. Die Fig. 7d zeigt eine andere Ausführungsform eines Doppelkolbens 48.7a to 7d show different embodiments of pistons. According to Fig. 7a, semicircular pistons 42 are fastened to a disk 43. In Fig. 7b, a piston 44 is shown, which is approximately rectangular and extends from a disc 45. 7c, a double piston 47 is attached to a disk 46. 7d shows another embodiment of a double piston 48.
Die Fig . 7e zeigt in vertikaler Ansicht einen Kolben mit jeweils achsparallel ausgeführter ebener Vorder- und Rückseite. Die Fig. 7f zeigt einen Kolben mit schräg zur Rotationsachse verlaufenden Stirnflächen, deren Ebenen nicht notwendigerweise im gleichen Winkel zur Rotations¬ achse verlaufen müssen. In Fig. 7g ist ein Kolben mit nasenförmigem Profil dargestellt, wie er beispielsweise bei einer analog dem Zweitakt¬ verfahren arbeitenden Rotationskolben-Brennkraftmaschine vorteilhafter¬ weise eingesetzt wird. Die Fig 7h zeigt einen Kolben mit einseitig eingelassenem Brennraum zur Erzielung eines hohen Verdichtungsverhält¬ nisses.The Fig. 7e shows a vertical view of a piston, each with a flat front and rear side, which is embodied axially parallel. FIG. 7f shows a piston with end faces that run obliquely to the axis of rotation, the planes of which do not necessarily have to run at the same angle to the axis of rotation. FIG. 7g shows a piston with a nose-shaped profile, as is advantageously used, for example, in a rotary piston internal combustion engine operating analogously to the two-stroke method. FIG. 7h shows a piston with a combustion chamber let in on one side to achieve a high compression ratio.
Anhand der Fig. 8 und 9 soll die Drehmomentabgabe verdeutlicht werden. Für die Drehmomentabgabe gibt es verschiedene Möglichkeiten, z. B. bei Betrieb mit Drehmomentabgabe nach beiden Seiten.The torque output is to be illustrated with reference to FIGS. 8 and 9. There are various options for torque delivery, e.g. B. when operating with torque output on both sides.
Die Welle 2 ( siehe Fig. 8) ist geteilt in 2a und 2b. Es kann eine Lage¬ rung ineinander erfolgen (muß es aber nicht) . Die Scheibe 4 wird fest verbunden mit Welle 2a, die Scheibe 5 fest mit 2b. Beide Wellen arbeiten jeweils auf ein Schwungrad 105 (bzw. einen Flansch oder ähnliches) . Die Übertragung in nur eine Drehrichtung erfolgt durch Einbau z. B. eines Freilaufs 106. Genau wie zuvor erläutert für die linke Seite mit Scheibe 4 dargestellt, arbeitet spiegelbildlich auch die rechte Seite mit Scheibe 5, - 15 -The shaft 2 (see Fig. 8) is divided into 2a and 2b. Storage can take place in one another (but need not be). The disc 4 is firmly connected to shaft 2a, the disc 5 is fixed to 2b. Both shafts each work on a flywheel 105 (or a flange or the like). The transmission in only one direction of rotation takes place by installing z. B. a freewheel 106. Exactly as previously explained for the left side with disk 4, the right side also works in mirror image with disk 5, - 15 -
so daß zwei Antriebe, zwei Schwungräder zur Verfügung stehen, jeweils eine relativ hohe Gleichförmigkeit bei entsprechend möglicher hoher Dreh¬ zahl besitzen. Beide Schwungräder drehen in gleicher Richtung.so that two drives, two flywheels are available, each have a relatively high uniformity with a correspondingly high speed. Both flywheels turn in the same direction.
Der Betrieb mit Drehmomentabgabe nach einer Seite ist in Fig. 9 verdeut¬ licht. Die Welle 102a ist als Hohlwelle ausgebildet und fest mit der Scheibe 4 verbunden. Die mit der Scheibe 5 fest verbundene Welle 102b läuft durch die Welle 102a. Beide Wellenenden 102a und 102b sind jeweils über einen eigenen Freilauf 107 bzw. 108 mit einem Schwungrad 109 ver- bunden. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, Welle 102b und Hohlwelle 102a mit zwei verschiedenen Schwungrädern 109a bzw. 109b zu verbinden.Operation with torque output on one side is illustrated in FIG. 9. The shaft 102a is designed as a hollow shaft and is firmly connected to the disk 4. The shaft 102b fixedly connected to the disk 5 runs through the shaft 102a. Both shaft ends 102a and 102b are each connected to a flywheel 109 via their own freewheels 107 and 108, respectively. It is also possible according to the invention to connect shaft 102b and hollow shaft 102a to two different flywheels 109a and 109b.
Fig. 10 zeigt die von der Achse 2 weiter entfernte Anordnung der schlitzartig ausgeführten Durchtrittsöffnungen für den Auslaß des Arbeitsmediums 19 sowie die gegenüber der Achse 2 leicht geneigte Ausführung der Oberflächen der Kolben 8 und 12.10 shows the arrangement of the slot-like openings for the outlet of the working medium 19 further away from the axis 2 as well as the design of the surfaces of the pistons 8 and 12 which is slightly inclined with respect to the axis 2.
In Fig . 11 ist die Anordnung von Klappen 19' bzw. 20' in den Durchlaßöffnungen für die Ableitung 19 bzw. die Zufuhr 20 des Arbeitsmediums .In Fig. 11 is the arrangement of flaps 19 'and 20' in the passage openings for the discharge line 19 and the supply 20 of the working medium.
Eine Arretier- und Lösevorrichtung für die wechselweise Freigabe der beiden Scheiben 4 bzw. 5 ist in Fig. 12 dargestellt. Eine vom Zünddruck beaufschlagte Scheibe 110 hebt die Enden der beiden Hebel 112 bzw. 122 an. Der im Drehpunkt 114 abgestützte Hebel 112 hebt über eine Zugvor¬ richtung 116 ein Sperrglied 118 aus einer in der Scheibe 4 angebrachten Vertiefung aus. Der im Drehpunkt 124 gelagerte Hebel 122 drückt während der Betätigung über einen Stößel 126 ein Sperrglied 128 in eine Vertiefung der Scheibe 5.A locking and release device for the alternate release of the two disks 4 and 5 is shown in Fig. 12. A disk 110 acted upon by the ignition pressure lifts the ends of the two levers 112 and 122, respectively. The lever 112, which is supported at the pivot point 114, lifts a locking member 118 out of a recess in the disk 4 via a pulling device 116. The lever 122 mounted in the fulcrum 124 presses a locking member 128 into a recess in the disk 5 via a plunger 126 during operation.
In Fig. 13 sind Lagerung und Abdichtung einer Rotationskolbenmaschine dargestellt. Die Innenwelle 2 ist mit einem Lager 130 direkt im Gehäuse 3 drehbar gelagert und stützt sich auf der Gegenseite über ein Lager 136 in der Hohlwelle 2a ab, welche konzentrisch von einem im Gehäuse 3 angeordneten Lager 132 umgeben ist. Auf der Gegenseite stützt sich die Hohlwelle 2a mit einem Lager 134 auf der Innenwelle 2 ab. Die Scheiben 4
Figure imgf000018_0001
13 shows the mounting and sealing of a rotary piston machine. The inner shaft 2 is rotatably mounted with a bearing 130 directly in the housing 3 and is supported on the opposite side by a bearing 136 in the hollow shaft 2a, which is concentrically surrounded by a bearing 132 arranged in the housing 3. On the opposite side, the hollow shaft 2a is supported by a bearing 134 on the inner shaft 2. The washers 4
Figure imgf000018_0001
- 16 -- 16 -
bzw. 5 sind mittels Paßstücken 138 bzw. 140 mit ihren zugehörigen Wellen 2a bzw. 2 rotationsfest verbunden. Die Hohlwelle 2a ist gegenüber der Scheibe 5 mittels des ringförmigen Dichtelementes 142 stirnseitig abgedichtet. Die Scheiben 4 bzw. 5 sind mittels der ebenfalls ringförmigen Dichtelemente 144 bzw. 146 gegenüber dem Gehäuse und den darin befindlichen Lagern abgedichtet. Die hier im Schnitt rechteckig dargestellten Kolben tragen Dichtelemente 148, welche zur Gehäuseaußen¬ wand und zur gegenüberliegenden Scheibe hin angeordnet sind, im dargestellten Beispiel gegenüber der Scheibe 5.and 5 are rotationally fixedly connected by means of adapters 138 and 140 to their associated shafts 2a and 2, respectively. The hollow shaft 2a is sealed on the end face with respect to the disk 5 by means of the annular sealing element 142. The disks 4 and 5 are sealed by means of the likewise annular sealing elements 144 and 146 against the housing and the bearings located therein. The pistons shown here as rectangular in section here carry sealing elements 148 which are arranged towards the outer wall of the housing and towards the opposite disk, in the example shown opposite disk 5.
Fig . 14 zeigt eine analog dem Viertaktverfahren arbeitende Rotationskol¬ benmaschine mit zwei Kolbenpaaren, wobei die Fig. 14a - 14d ver¬ schiedene Phasen des Arbeitsablaufs darstellen. Im Gehäuse 233 sind die auf der gleichen Scheibe einander diametral gegenüberliegend befestigten Kolben 208 und 210 sowie die auf der anderen Scheibe befestigten Kolben 212 und 214 entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar gelagert. Mit dem Bezugszeichen 232 ist die Zündkerze bezeichnet. Deren Mittelpunkt stellt für die nun folgenden Winkelangaben den Bezugspunkt 0° dar. Der Zündkerze gegenüber befindet sich im Winkelbereich von 150° - 160° die Durchlaßöffnung 219 für die Ableitung des Arbeitsmediums und im Winkelbereich von 175° - 200° die Durchlaßöffnung 220 für die Zufuhr des Arbeitsmediums. Da die Kolbenvorder- bzw. -rückseiten jeweils unter¬ schiedliche Arbeitsräume begrenzen, sei die Funktion der Rotationskolben- Brennkraftmaschine nachstehend beschrieben.Fig. 14 shows a rotary piston machine with two pairs of pistons working analogously to the four-stroke method, FIGS. 14a-14d representing different phases of the work flow. In the housing 233, the pistons 208 and 210 fastened diametrically opposite one another on the same disk and the pistons 212 and 214 fastened on the other disk are rotatably mounted counterclockwise. Reference number 232 designates the spark plug. The center point for the following angle information represents the reference point 0 °. The spark plug opposite is in the angular range of 150 ° - 160 ° the passage opening 219 for the discharge of the working medium and in the angular range of 175 ° - 200 ° the passage opening 220 for the supply of the working medium. Since the piston front and rear sides each delimit different working spaces, the function of the rotary piston internal combustion engine is described below.
Im Winkelbereich 201 von 345° - 15° wird Gemisch komprimiert und gezündet. Im Winkelbereich 202 von 15° - 165° wird ein Kolben auf der Rückseite angetrieben und schiebt auf seiner Vorderseite das im vorhergehenden Takt verbrannte Gemisch durch die Durchlaßöffnung 219 zur Ableitung des Arbeitsmediums. Im Winkelbereich 203 von 165° - 195° sind die Kolben einander am dichtesten benachbart, wobei der Übergang vom Auspuff- zum Ansaugtakt stattfindet. Im Winkelbereich 204 von 195° - 345° komprimiert ein Kolben auf seiner Vorderseite das frische Gemisch und saugt auf seiner Rückseite neues Gemisch an. Über ein Getriebe sind die beiden jeweils mit einem Kolbenpaar verbundenen Wellen so mitein¬ ander gekuppelt, daß das eine Kolbenpaar die Winkelbereiche 201 und 203, also 30° in der gleichen Zeit zurücklegt, wie das andere Kolbenpaar die Winkelbereiche 202 und 204, also 150° . Das Geschwindigkeitsverhältnis beträgt also 1 : 5. Jeweils an den Übergängen von einem Winkelbereich zum nächsten findet eine entsprechende Umschaltung statt. Fig . 14b zeigt gegenüber Fig. 14a das Kolbenpaar 208/210 um 75° und das Kolbenpaar 212/214 um 15° versetzt. Nach einer weiteren Drehung wiederum um 75° bzw. 15° wird der in Fig. 14c dargestellte Zustand erreicht. Dieser entspricht wieder dem in Fig. 14a dargestellten Ausgangszustand, jedoch sind alle Kolben um jeweils einen Takt weiterbewegt worden. Eine anschließende Rotation des Kolbenpaares 212/214 um 90° und entsprechende Rotation des Kolbenpaares 208/210 um 18° ist in Fig. 14d wiedergegeben.In the angular range 201 of 345 ° - 15 °, the mixture is compressed and ignited. In the angular range 202 of 15 ° -165 °, a piston is driven on the rear and pushes on its front the mixture burned in the previous cycle through the passage opening 219 to discharge the working medium. In the angular range 203 from 165 ° to 195 °, the pistons are closest to each other, the transition from the exhaust to the intake stroke taking place. In the angular range 204 of 195 ° - 345 °, a piston compresses the fresh mixture on its front and sucks in new mixture on its rear. The two shafts, each of which is connected to a pair of pistons, are coupled to one another via a gearbox in such a way that one pair of pistons covers the angular ranges 201 and 203, i.e. 30 ° in the same time as the other pair of pistons the angular ranges 202 and 204, i.e. 150 °. The speed ratio is therefore 1: 5. A corresponding switchover takes place at the transitions from one angular range to the next. Fig. 14b shows the piston pair 208/210 offset by 75 ° and the piston pair 212/214 offset by 15 ° compared to FIG. 14a. After a further rotation by 75 ° or 15 ° again, the state shown in FIG. 14c is reached. This corresponds again to the initial state shown in FIG. 14a, but all pistons have been moved one cycle at a time. A subsequent rotation of the pair of pistons 212/214 by 90 ° and a corresponding rotation of the pair of pistons 208/210 by 18 ° is shown in FIG. 14d.
Die Fig. 15a bis 15e zeigen in verschiedenen Phasen den Bewegungsablauf einer Zweikolben-Rotationskolben-Brennkraftmaschine. Die beiden schematisch dargestellten Kolben 301 und 302 erstrecken sich jeweils über einen Winkelbereich von 90° . Dargestellt sind Bewegungsphasen, zwischen denen jeweils der vorauseilende Kolben einen Winkelbereich von 165° und der nacheilende Kolben einen Winkelbereich von 15° durchlaufen hat. Fig. 15a zeigt die entgegen dem Uhrzeigersinn rotierenden Kolben 301 und 302 im Augenblick der Verdichtung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum 311. Nach Zündung mittels Zündkerze 310 bewegt sich der Kolben 301 bis zur in Fig. 15b gezeigten Stellung, wobei der Kolben 301 den Abgaskanal 319 freigibt, so daß dieser mit dem Arbeitsraum 311 verbunden ist. Der nacheilende Kolben 302 verkleinert den Arbeitsraum 311 und treibt das Abgas heraus , wie in Fig . 15c dargestellt ist. Der Kolben 301 gibt anschließend mit seiner Hinterkante den Frischgaskanal 320 frei, aus dem bei vorauseilendem Kolben 301 frisches Arbeitsmedium in den sich vergrößernden Arbeitsraum 311 angesaugt wird, bis die in Fig . 15d gezeigte Phase erreicht ist. Nunmehr wird das Arbeitsmedium komprimiert, bis die in Fig. 15edargestellte aus Fig. 15a bekannte Ausgangsposition wieder erreicht ist und das Wechselspiel erneut beginnt.15a to 15e show the movement sequence of a two-piston rotary piston internal combustion engine in different phases. The two schematically illustrated pistons 301 and 302 each extend over an angular range of 90 °. Movement phases are shown, between which the leading piston has passed through an angular range of 165 ° and the trailing piston has passed through an angular range of 15 °. 15a shows the pistons 301 and 302 rotating counterclockwise at the moment of compression of the working medium in the working space 311. After ignition by means of spark plug 310, the piston 301 moves to the position shown in FIG. 15b, the piston 301 releasing the exhaust gas channel 319 , so that this is connected to the work space 311. The lagging piston 302 reduces the working space 311 and drives the exhaust gas out, as in FIG. 15c is shown. The rear edge of the piston 301 then releases the fresh gas channel 320, from which fresh working medium is sucked into the enlarging working space 311 when the piston 301 is leading, until the one shown in FIG. 15d phase shown is reached. The working medium is now compressed until the starting position known from FIG. 15a shown in FIG. 15a is reached again and the interplay begins again.
Die Fig. 16 zeigt schematisch eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit zwei Kolben 404 und 406, deren einer Kolben 406 mit einem rotierenden zylindrischen Zwischengehäuse 405 verbunden ist, während der zweite16 schematically shows a rotary piston internal combustion engine with two pistons 404 and 406, one piston 406 of which is connected to a rotating cylindrical intermediate housing 405, while the second
Kolben 404 mit der Welle 402 über eine hohlzylinderförmige Halterung 410
Figure imgf000020_0001
Piston 404 with shaft 402 via a hollow cylindrical holder 410
Figure imgf000020_0001
- 18 -- 18 -
mittels einen Nutensteines 411 drehfest verbunden ist. Der Kolben 406 weist auf seiner der Halterung 410 zugewandten Seite eine Dichtung 409 auf, der Kolben 404 weist an seiner dem Zwischengehäuse 405 zugewandten Außenseite eine Dichtung 408 auf. Das Zwischengehäuse ist als Innenring eines Wälzlagers ausgebildet, das mittels mehrerer Wälzkörper 407 im Gehäuse 403 gelagert ist. Vorteilhafterweise wird diese Ausführung für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen mit kleinem Durchmesser gewählt. Erfindungsgemäß ist diese Bauart nicht auf Rotationskolben-Brennkraft¬ maschinen mit zwei Kolben beschränkt, sondern es können auch mehrere Kolben jeweils mit der Halterung 410 bzw. dem Zwischengehäuse 405 verbunden sein. is rotatably connected by means of a sliding block 411. The piston 406 has a seal 409 on its side facing the holder 410, the piston 404 has a seal 408 on its outside facing the intermediate housing 405. The intermediate housing is designed as an inner ring of a roller bearing, which is mounted in the housing 403 by means of a plurality of roller bodies 407. This embodiment is advantageously chosen for rotary piston internal combustion engines with a small diameter. According to the invention, this type of construction is not limited to rotary piston internal combustion engines with two pistons, but a plurality of pistons can also be connected to the holder 410 or the intermediate housing 405, respectively.

Claims

- 19 -P atentansprüche - 19-patent claims
1. Rotationskolbenmaschine mit mindestens zwei nebeneinander um die gleiche Längsachse unabhängig voneinander drehbar gelagerten in vorzugsweise nur einer Richtung drehbaren Tragscheiben, welche an ihren radial äußeren Seiten in gleichmäßigen Abständen mit Kolben versehen sind, wobei die Kolben an jeder der beiden Scheiben gegebenenfalls gleiche Querschnitte aufweisen und jeweils abwechselnd ein Kolben der einen Scheibe und ein Kolben der anderen Scheibe in den gleichen rotationssymmetrischen, koaxial zur Längsachse angeordneten Hohlraum eines Gehäuses ragen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der die Kolben (8 bis 15) aufnehmende Arbeitsraum sich im wesentlichen von den Antriebswellen bis an die Gehäuseinnenwand erstreckt und daß die Kolben (8 bis 15) und/oder die Tragscheiben (4, 5; 22, 23) in den Wänden (18, 27, 28) des Gehäuses (3) angeordnete Durchlaßöffnungen (19, 20) für die Zufuhr und die Ableitung der Arbeitsmedien steuern. 1. Rotary piston machine with at least two support disks rotatably mounted next to one another about the same longitudinal axis independently of one another and preferably rotatable in only one direction, which are provided with pistons on their radially outer sides at equal intervals, the pistons possibly having the same cross sections on each of the two disks and alternately a piston of the one disc and a piston of the other disc protrude into the same rotationally symmetrical cavity of a housing arranged coaxially to the longitudinal axis, characterized in that the working space receiving the pistons (8 to 15) extends essentially from the drive shafts to the inner wall of the housing extends and that the pistons (8 to 15) and / or the support disks (4, 5; 22, 23) in the walls (18, 27, 28) of the housing (3) arranged through openings (19, 20) for the supply and control the derivation of the working media.
2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Scheiben (4, 5; 22, 23) in geringem Abstand voneinander jeweils vorzugsweise auf einer Seite der durch die Mitte der Kolben (8 bis 15, 21) senkrecht zur Längsachse (6) verlaufenden Symmetrie¬ ebene (17) mit den Kolben (8 bis 15, 21) verbunden sind.2. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the disks (4, 5; 22, 23) at a small distance from each other preferably on one side of the through the center of the piston (8 to 15, 21) perpendicular to the longitudinal axis (6) Symmetrie¬ plane (17) with the pistons (8 to 15, 21) are connected.
3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die vordere und die rückseitige Fläche der Kolben (8 bis 15) gegenüber der Längsachse (6) eine der Strömung des Arbeitsmediums angepaßte Neigung aufweist.3. Rotary piston machine according to claim 1 or 2, so that the front and rear surfaces of the pistons (8 to 15) have an inclination which is adapted to the flow of the working medium with respect to the longitudinal axis (6).
4. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Paare von Durchlaßöffnungen (19, 20), von denen jeweils eine für die Zufuhr und eine für die Ableitung des Arbeitsmediums vorgesehen ist, in gleichmäßigen Abständen in Bezug auf die für die gleiche Funktion bestimmten Durchlaßöffnungen längs des Hohlraumes (16) im Gehäuse (3) angeordnet sind.4. Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that pairs of passage openings (19, 20), one of which is provided for the supply and one for the discharge of the working medium, at regular intervals with respect to those determined for the same function Passage openings are arranged along the cavity (16) in the housing (3).
5. Rotationskolbenmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die jeweils durch die Kolben (8 bis 15) und/oder die Trag¬ scheiben (4, 5; 22, 23) verschließbaren und freigebbaren Durchla߬ öffnungen (19, 20, 34) vorzugsweise schlitzartig ausgebildet sind.5. Rotary piston machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the respective through the pistons (8 to 15) and / or the Trag¬ discs (4, 5; 22, 23) closable and releasable passage openings (19, 20, 34) are preferably slit-like.
6. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die in den Wänden (18, 27, 28) für die Ableitung des Arbeits¬ mediums vorgesehenen Durchlaßöffnungen (19) von der Längsachse (6) weiter beabstandet sind als die für die Zufuhr des Arbeitsmediums vorgesehenen Durchlaßöffnungen (20). - -6. Rotary piston machine according to claim 5, characterized in that in the walls (18, 27, 28) provided for the discharge of the working medium passage openings (19) from the longitudinal axis (6) are spaced further than those provided for the supply of the working medium Through openings (20). - -
7. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die für die Zufuhr bzw. die für die Ableitung des Arbeits¬ mediums vorgesehenen Durchlaßöffnungen (20) bzw. (19) jeweils in 5 den einander gegenüberliegenden Seitenwänden (27) bzw. (28) angeordnet sind.7. Rotary piston machine according to claim 4, characterized in that the passage openings (20) or (19) provided for the supply or for the derivation of the working medium are each arranged in 5 the mutually opposite side walls (27) or (28) are.
8. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,8. Rotary piston machine according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
10 daß jeweils die für die Zufuhr bzw. die für die Ableitung des10 that each for the supply or for the derivation of the
Arbeitsmedium vorgesehenen Durchlaßöffnungen mit je einem im Gehäuse über 360° verlaufenden Frischgas- bzw. Abgaskanal verbunden sind.Passage openings provided working medium are each connected to a fresh gas or exhaust gas duct running through 360 ° in the housing.
15 9. Rotationskolbenmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden15 9. Rotary piston machine according to at least one of the preceding
Ansprüche der Ausführung als Brennkraftmaschine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zahl der Paare von Durchlaßöffnungen und die Zahl derClaims of execution as an internal combustion engine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the number of pairs of passage openings and the number of
Zündstellen aneinander gleich sind, und daß diese Zahl bei analog 20 dem Zweitaktverfahren arbeitender Brennkraftmaschine der Hälfte derIgnition points are the same to each other, and that this number in the case of an internal combustion engine operating analogously to the two-stroke method, half of that
Zahl der Kolben entspricht bzw. bei analog dem Viertaktverfahren arbeitender Brennkraftmaschine einem Viertel der Zahl der Kolben entspricht.The number of pistons corresponds to or corresponds to a quarter of the number of pistons in an internal combustion engine operating analogously to the four-stroke process.
25 10. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Zündung eine der Zahl der Paare von Durchlaßöffnungen entsprechende Zahl von Zündkerzen (32) in gleichmäßigen Abständen längs des Hohlraums (16) angeordnet ist, und daß als Arbeitsmedium25 10. Rotary piston internal combustion engine according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that for ignition one of the number of pairs of passage openings corresponding number of spark plugs (32) is arranged at regular intervals along the cavity (16), and that as a working medium
30 ein Treibstoff-Luft-Gemisch über Durchlaßöffnungen (20) in den30 a fuel-air mixture via passage openings (20) in the
Hohlraum (16) einspeisbar und durch die in Abhängigkeit von den Drehstellungen der Scheiben (4, 5) mit Zündspannungen gespeisten Zündkerzen (32) zündbar ist. Cavity (16) can be fed and can be ignited by the spark plugs (32), which are supplied with ignition voltages as a function of the rotational positions of the disks (4, 5).
11. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Arbeitsmedium Luft über die Durchlaßöffnung für die Zufuhr (20) gegebenenfalls unter Druck eingespeist und an den Zündstellen 5 Treibstoff eingespritzt wird, der sich infolge hoher Verdichtungs¬ temperatur selbst entzündet.11. Rotary piston internal combustion engine according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that air is fed as a working medium via the passage opening for the feed (20) under pressure, if necessary, and 5 fuel is injected at the ignition points, which ignites itself due to the high compression temperature.
12. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 10 oder 11, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h 10 daß eine vom Zünddruck gesteuerte Arretierungsvorrichtung (110 bis12. Rotary piston internal combustion engine according to claim 10 or 11, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h 10 that a locking device controlled by the ignition pressure (110 to
128)) im Augenblick der Zündung die vorauseilenden Kolben (8 bis 11) in Drehrichtung freigibt und die nacheilenden Kolben (12 bis 15) mit dem Gehäuse entgegen der Drehrichtung verbindet.128)) at the moment of ignition releases the leading pistons (8 to 11) in the direction of rotation and connects the trailing pistons (12 to 15) to the housing against the direction of rotation.
15 13. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Anwendung des Viertaktverfahrens nach Freigabe der Durchlaßöffnung für die Ableitung des Arbeitsmediums (19) der nacheilende Kolben an den vorauseilenden Kolben herangeführt wird,15 13. Rotary piston internal combustion engine according to claim 10 or 11, d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that when using the four-stroke process after opening the passage opening for the discharge of the working medium (19) the trailing piston is brought up to the leading piston,
20 und daß die Durchlaßöffnung für die Zufuhr des Arbeitsmediums (20) erst nach Erreichen minimalen Kolbenabstandes freigegeben wird.20 and that the passage opening for the supply of the working medium (20) is only released after the minimum piston distance has been reached.
14. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 25 daß in jeder der im Gehäuse angeordneten Durchlaßöffnungen (19, 20)14. Rotary piston internal combustion engine according to claim 10 or 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 25 that in each of the passage openings arranged in the housing (19, 20)
Klappen (19', 20') angeordnet sind.Flaps (19 ', 20') are arranged.
15. Rotationskolbenmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden15. Rotary piston machine according to at least one of the preceding
Ansprüche, 30 g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die parallele Anordnung von Paaren von Scheiben (4, 5; 22, 23) auf einer Welle (2) bzw. die Koppelung mehrerer gleichartiger Scheiben (4, 5; 22, 23) und Wellenpaaren (2).
Figure imgf000025_0001
Claims, 30 characterized by the parallel arrangement of pairs of disks (4, 5; 22, 23) on a shaft (2) or the coupling of several identical disks (4, 5; 22, 23) and shaft pairs (2).
Figure imgf000025_0001
- -- -
16. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Durchlaßöffnungen für die Ableitung mit Durchlaßöffnungen für die Zuleitung des Arbeitsmediums einer weiteren gleichartigen Rotationsmaschine verbunden sind.16. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the passage openings for the discharge are connected to passage openings for the supply of the working medium of another similar rotary machine.
17. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Maschine zwei Kolben aufweist, die sich jeweils über einen Winkelbereich von vorzugsweise 90° erstrecken.17. Rotary piston internal combustion engine according to claim 9, that the machine has two pistons, each of which extends over an angular range of preferably 90 °.
18. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 mit besonders kleinem18. Rotary piston machine according to claim 1 with a particularly small
Durchmesser, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Maschine ein vorzugsweise als Innenring eines Wälzlagers ausgebildetes rotierendes Zwischengehäuse aufweist, daß eine Gruppe von Kolben mit diesem rotierenden Zwischengehäuse verbunden ist und daß die zweite Gruppe von Kolben mit einer innenliegenden Antriebswelle verbunden ist. Diameter, that means that the machine has a rotating intermediate housing, which is preferably designed as an inner ring of a rolling bearing, that a group of pistons is connected to this rotating intermediate housing and that the second group of pistons is connected to an internal drive shaft.
PCT/EP1986/000271 1985-05-08 1986-05-09 Rotary piston machine WO1986006786A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8686903315T DE3677221D1 (en) 1985-05-08 1986-05-09 ROTARY PISTON MACHINE.
AT86903315T ATE60404T1 (en) 1985-05-08 1986-05-09 ROTARY PISTONS MACHINE.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP3516578.2 1985-05-08
DE3516578 1985-05-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1986006786A1 true WO1986006786A1 (en) 1986-11-20

Family

ID=6270172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1986/000271 WO1986006786A1 (en) 1985-05-08 1986-05-09 Rotary piston machine

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0259328B1 (en)
AU (1) AU5901386A (en)
DE (2) DE3690232D2 (en)
WO (1) WO1986006786A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0556563A2 (en) * 1992-01-25 1993-08-25 Biczuja, Anatolij Internal combustion engine
DE4324997A1 (en) * 1993-07-26 1995-02-16 Sabet Huschang Mid-axis rotary piston internal combustion engine
FR2778945A1 (en) * 1998-05-25 1999-11-26 Alfred Lang Circular internal combustion engine with oscillating pistons
US6257196B1 (en) * 1999-09-07 2001-07-10 Alfredo Alvarado Rotary disc engine
WO2002046580A1 (en) * 2000-12-08 2002-06-13 Esko Raikamo Pressure-fluid-operated power unit
GR1005322B (en) * 2005-04-20 2006-10-18 Παναγιωτης Βασιλειου Ζαραφωνιτης Toroidal hermetic engine
US7222601B1 (en) * 2005-07-08 2007-05-29 Kamen George Kamenov Rotary valveless internal combustion engine
US7631632B2 (en) * 2003-11-21 2009-12-15 Anatoly Arov Orbital engine/pump with multiple toroidal cylinders
US20170044899A1 (en) * 2015-03-12 2017-02-16 Edward Alan Hicks Motor/engine with rotating pistons
WO2022187920A1 (en) * 2021-03-07 2022-09-15 Oliveira Luciano Barros Pumping system with inner scrolls

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE299956C (en) *
DE55680C (en) * J. DEBLESSEM, k. u. k. Hauptmann im Armeestande, in Krakau Rotary motor
GB128013A (en) * 1918-06-17 1919-06-17 Giuseppe Antonio Pietro Provay Improvements in Rotary Engines and Pumps.
US1458641A (en) * 1921-02-28 1923-06-12 Cizek Vojtech Rotary internal-combustion engine
US1497065A (en) * 1921-01-17 1924-06-10 Brulatour Peter Ernest Rotary internal-combustion engine
CH110173A (en) * 1924-08-07 1925-05-16 Guetlin Willy Valveless internal combustion engine.
FR688097A (en) * 1929-10-29 1930-08-19 Rotary blasting engine with central turbine
US2362550A (en) * 1943-10-11 1944-11-14 Carl B Hansen Rotary engine
US3087671A (en) * 1961-06-16 1963-04-30 George A Myles Rotary engines, pumps, and compressors
US3112062A (en) * 1960-08-19 1963-11-26 David G Way Rotary pumps and engines
US3282258A (en) * 1964-08-06 1966-11-01 Edmond L Sinnott Rotary engine
US3550563A (en) * 1969-04-02 1970-12-29 Thomas Albert Smith Rotary engine
BE776588A (en) * 1971-12-13 1972-04-04 Delahaut Marcel R FOUR STROKE EXPLOSION ENGINE, ROTARY AND WITHOUT VALVES.
FR2206789A5 (en) * 1972-11-10 1974-06-07 Gudin Michel
DE2321348A1 (en) * 1973-04-27 1974-11-07 Udo Dr Ing Ohrt DOUBLE ROTARY PISTON ENGINE - COMBUSTION ENGINE WITH INTERNAL COMBUSTION
DE2437714A1 (en) * 1974-08-06 1976-03-04 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Expansion engine with annular reciprocating pistons - has inlet and outlet ports in cylinder sleeves projecting from pistons

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE55680C (en) * J. DEBLESSEM, k. u. k. Hauptmann im Armeestande, in Krakau Rotary motor
DE299956C (en) *
GB128013A (en) * 1918-06-17 1919-06-17 Giuseppe Antonio Pietro Provay Improvements in Rotary Engines and Pumps.
US1497065A (en) * 1921-01-17 1924-06-10 Brulatour Peter Ernest Rotary internal-combustion engine
US1458641A (en) * 1921-02-28 1923-06-12 Cizek Vojtech Rotary internal-combustion engine
CH110173A (en) * 1924-08-07 1925-05-16 Guetlin Willy Valveless internal combustion engine.
FR688097A (en) * 1929-10-29 1930-08-19 Rotary blasting engine with central turbine
US2362550A (en) * 1943-10-11 1944-11-14 Carl B Hansen Rotary engine
US3112062A (en) * 1960-08-19 1963-11-26 David G Way Rotary pumps and engines
US3087671A (en) * 1961-06-16 1963-04-30 George A Myles Rotary engines, pumps, and compressors
US3282258A (en) * 1964-08-06 1966-11-01 Edmond L Sinnott Rotary engine
US3550563A (en) * 1969-04-02 1970-12-29 Thomas Albert Smith Rotary engine
BE776588A (en) * 1971-12-13 1972-04-04 Delahaut Marcel R FOUR STROKE EXPLOSION ENGINE, ROTARY AND WITHOUT VALVES.
FR2206789A5 (en) * 1972-11-10 1974-06-07 Gudin Michel
DE2321348A1 (en) * 1973-04-27 1974-11-07 Udo Dr Ing Ohrt DOUBLE ROTARY PISTON ENGINE - COMBUSTION ENGINE WITH INTERNAL COMBUSTION
DE2437714A1 (en) * 1974-08-06 1976-03-04 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Expansion engine with annular reciprocating pistons - has inlet and outlet ports in cylinder sleeves projecting from pistons

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0556563A2 (en) * 1992-01-25 1993-08-25 Biczuja, Anatolij Internal combustion engine
EP0556563A3 (en) * 1992-01-25 1993-12-01 Biczuja Anatolij Internal combustion engine
DE4324997A1 (en) * 1993-07-26 1995-02-16 Sabet Huschang Mid-axis rotary piston internal combustion engine
US5722361A (en) * 1993-07-26 1998-03-03 Huschang Sabet Internal combustion engine with pistons that rotate about a center line
FR2778945A1 (en) * 1998-05-25 1999-11-26 Alfred Lang Circular internal combustion engine with oscillating pistons
US6257196B1 (en) * 1999-09-07 2001-07-10 Alfredo Alvarado Rotary disc engine
WO2002046580A1 (en) * 2000-12-08 2002-06-13 Esko Raikamo Pressure-fluid-operated power unit
US7631632B2 (en) * 2003-11-21 2009-12-15 Anatoly Arov Orbital engine/pump with multiple toroidal cylinders
GR1005322B (en) * 2005-04-20 2006-10-18 Παναγιωτης Βασιλειου Ζαραφωνιτης Toroidal hermetic engine
US7222601B1 (en) * 2005-07-08 2007-05-29 Kamen George Kamenov Rotary valveless internal combustion engine
US7931006B1 (en) * 2005-07-08 2011-04-26 Kamen George Kamenov Valveless rotary internal combustion engine
US20170044899A1 (en) * 2015-03-12 2017-02-16 Edward Alan Hicks Motor/engine with rotating pistons
US9719350B2 (en) * 2015-03-12 2017-08-01 Edward Alan Hicks Motor/engine with rotating pistons
WO2022187920A1 (en) * 2021-03-07 2022-09-15 Oliveira Luciano Barros Pumping system with inner scrolls

Also Published As

Publication number Publication date
EP0259328B1 (en) 1991-01-23
DE3677221D1 (en) 1991-02-28
DE3690232D2 (en) 1988-06-01
AU5901386A (en) 1986-12-04
EP0259328A1 (en) 1988-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0101431A2 (en) Multiple-slide valve gear
WO1986006786A1 (en) Rotary piston machine
DE2354637A1 (en) ROTARY LISTON MACHINE
EP0011762B1 (en) Rotary piston engine
WO1995034749A1 (en) Internal combustion engine
DE102010019555A1 (en) Fuel rotary piston engine, particularly for propulsion of motor vehicles, comprises closed cylindrical hollow chamber, which is formed from stator, cladding segments, valve segments with combustion chambers, and sprung front plates
DE102006014425A1 (en) Fuel rotary piston engine e.g. petrol engine, for e.g. driving motor vehicle, has operating area partitioning controllable separating pushers into operating chambers from stator, where chambers reduce and increase piston`s rotation movement
DE3331636A1 (en) AGGREGATE CONSISTS OF A PISTON PISTON AND A GEARBOX
DE102005038302A1 (en) Automotive rotary piston engine has rotating cylinder with rising and falling convex surfaces and chamber slide separators
EP0602272B1 (en) Rotary piston machine
DE102006001158A1 (en) Fuel rotation engine e.g. petrol engine, for motor vehicle, has sliders separating operating space between stator and rotation piston into chambers by rotation movement of piston, where engine is vertically aligned with output shaft
DE8513618U1 (en) Rotary piston machine
DE3804411A1 (en) Centre axis rotary engine of the rotating piston type
WO2012052518A1 (en) Constant-volume internal combustion engine
DE3335742A1 (en) RECOVERY PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP0307417B1 (en) Rotating piston machine
EP0217813B1 (en) Rotary piston machine with periodically variable rotation speeds
DE885023C (en) Internal combustion engine with cylinders whose axes extend parallel to the axis of the machine shaft
DE19758337A1 (en) Rotation internal combustion engine with ring shaped work area
DE4306723C2 (en) Rotary piston internal combustion engine
DE4323345C2 (en) Rotary piston internal combustion engine
DE3321631A1 (en) Rotary piston engine
DE4105960C2 (en) Radial piston engine
DE2343909A1 (en) Rotary piston engine - has pivoting pistons eccentrically mounted on rotary body, with lever arm cooperating with stationary cam
DE3435356A1 (en) Internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BR DE JP KR SU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1986903315

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1986903315

Country of ref document: EP

REF Corresponds to

Ref document number: 3690232

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19880601

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 3690232

Country of ref document: DE

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1986903315

Country of ref document: EP