WO2001077498A1 - Rotationskolbenmotor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenmotor mit zumindest zwei jeweils als Zahnrad ausgebildeten Rotationskolben, die rechtwinkelachsig in einem sie jeweils beidseitig und auf ihrem Umfang abdichtenden Gehäuse drehbar gelagert sind und an einer Stelle in gleitendem, sich gegenseitig abdichtenden Zahneingriff miteinander stehen. Als neuartiges Motorsystem werden erfindungsgemäss folgende Merkmale vorgeschlagen: die zumindest zwei Rotationskolben weisen unterschiedliche Durchmesser auf; die Einzelkolben bildenden Zähne sind jeweils unter 45° angestellt und weisen leicht schraubenflächenförmig gestaltete Flanken auf; die Aufbereitungs-, Verdichtungs- und Arbeitskammern bildenden Zahnzwischenräume weisen eine genau der Zahnform entsprechende Innenkontur auf; jedem Zahn ist eine im Rotationskolben vorgesehene, eine Verbrennungskammer bildende Durchgangsbohrung zugeordnet; in den Gehäusewandungen sind jeweils vor und hinter dem Zahneingriff eine Auspufföffnung sowie eine dieser gegenüberliegende, mit einer Luft- oder Kraftstoffgemisch-Zufuhr verbundene Ansaugöffnung vorgesehen, die mit dem jeweils vorbei drehenden Zahnzwischenraum nacheinander strömungstechnisch verbunden sind.

Description

Rotationskolbenmotor

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenmotor mit zumindest zwei jeweils als Zahnrad ausgebildeten Rotationskolben, die rechtwinkelachsig in einem sie jeweils beidseitig und auf ihrem Umfang abdichtenden Gehäuse drehbar gelagert sind und an einer Stelle in gleitendem, sich gegenseitig abdichtenden Zahneingriff miteinander stehen.

Zum allgemeinen Stand der Technik kann verwiesen werden auf die DE 33 17 089 A1 , DE 33 17 330 C2, DE 27 31 534, DE 33 21 461 C2, DE-OS 2 104 595, DE 26 55 649 A1 , DE-OS 2 034 300, DE-PS 260 704, EP 0 091 975 A1 sowie die AT-PS 227 054 und die GB-PS 17,535.

Die meisten dieser vorbekannten Vorschläge gehen aus von zwei ineinandergreifenden Kolbenringen, deren Achsen sich in der Kolbenringmitte schneiden, so .dass beide Kolbenringe den gleichen Mittelpunkt aufweisen, oder aber von zwei Kolbenringen, deren Kolben nur auf der Ringaußenfläche ausgebildet sind. Bei Ausführungsformen, bei denen ein Kolbenring im Innenraum eines zweiten Kolbenringes rotiert, sind zwar für beide Kolbenringe die sphärischen Dichtflächen gleich, jedoch ist die Abdichtung in Drehrichtung in einer von zwei Schnittstellen nicht gewährleistet. Auch bei der zweiten der vorstehend genannten Ausführungsformen ist die Dichtung in Drehrichtung nicht gewährleistet; zusätzlich ungünstig sind überdies die Abmessungen und das Gewicht des Motors.

Alle vorbekannten Lösungen basieren auf dem üblichen System der Brenngemischvorbereitung mit nachfolgendem Verbrennungsvorgang. Systembedingt nachteilig ist hierbei die kurze Zeit, die für die Vorbereitung des Brennstoffgemisches und für dessen Verbrennung zur Verfügung steht. Zusätzliche Nachteile erbringen die meist erforderlichen Ventilsteuerungen. Als Nachteile ergeben sich eine unvollständige Kraftstoffverbrennung und damit schädliche Abgase. Zur Verlängerung der für die Gemischvorbereitung und -Verbrennung zur Verfügung stehenden Zeit erfolgt häufig eine Mischung des Kraftstoffes mit Luft in einem Vergaser, also weit vor der Verbrennungskammer, oder aber - bei Kraftstoffinjektion - im Ansaugkanal.

Bei den bisher bekanntgewordenen Lösungen werden jeweils möglichst große Brennräume angestrebt, was jedoch systembedingte Nachteile hervorruft. Die vorliegende Erfindung geht daher von der Erkenntnis aus, dass Kleinstmotoren das beste Leistungsverhältnis aufweisen und bessere Verbrennungsbedingungen ermöglichen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Rotationskolbenmotor zu entwickeln, der die Vorteile eines Kleinstmotors aufweist, also eine möglichst vollständige Kraftstoffverbrennung zulässt und den Ausstoß schädlicher Abgase verringert.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Rotationskolbenmotor wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

a) Die zumindest zwei Rotationskolben weisen unterschiedliche Durchmesser auf;

b) die E^'mzelkolben bildenden Zähne sind jeweils unter 45° angestellt und weisen leicht schraubenflächenförmig gestaltete Flanken auf;

c) die Aufbereitungs-, Verdichtungs- und Arbeitskammern bildenden Zahnzwischenräume weisen eine genau der Zahnform entsprechende Innenkontur auf; d) jedem Zahn ist eine im Rotationskolben vorgesehene, eine Verbrennungskammer bildende Durchgangsbohrung zugeordnet, die in den sich gegenüberliegenden Rotationskolben-Kreisflächen ausmündet und hier von sich gegenüberliegenden, einen Rotationskolben sandwichartig zwischen sich einschließenden Gehäusewandungen über einen bestimmten Drehwinkelbereich abdichtend verschlossen gehalten ist;

e) vor dem Zahneingriff ist in den genannten Gehäusewandungen für jeden Rotationskolben jeweils ein erster Verbindungskanal vorgesehen, der den an ihm vorbei drehenden Zahnzwischenraum mit einer Durchgangsbohrung strömungstechnisch verbindet und diese mit verdichteter Luft bzw. Kraftstoffgemisch füllt;

f) hinter dem Zahneingriff ist in den genannten Gehäusewandungen für jeden Rotationskolben jeweils ein zweiter Verbindungskanal vorgesehen, der die an ihm vorbei drehende Durchgangsbohrung mit einem der nachfolgenden Zahnzwischenräume strömungstechnisch verbindet, in den hinein die Füllung der Durchgangsbohrung expandiert;

g) in den genannten Gehäusewandungen sind jeweils vor und hinter dem Zahneingriff eine Auspufföffnung sowie eine dieser gegenüberliegende, mit einer Luft- oder Kraftstoffgemisch-Zufuhr verbundene Ansaugöffnung vorgesehen, die mit dem jeweils vorbei drehenden Zahnzwischenraum nacheinander strömungstechnisch verbunden sind. Erfindungsgemäß wird somit die Gemischaufbereitung zeitlich und räumlich von den bisher in Verbrennungsmotoren üblichen Abläufen getrennt, indem ein "Aufbereitungstakt" geschaffen wird. Erreicht wird dies mit einer Anordnung von nacheinander arbeitenden Verbrennungskammern in einem Drehkolben. Während eines Verdichtungstaktes in einem Zahnzwischenraum wird das verdichtete Medium in eine ebenfalls im Rotationskolben vorgesehene Verbrennungskammer gepresst, die nachfolgend für den vorstehend genannten "Aufbereitungstakt" geschlossen bleibt. Der notwendige Druck für den nachfolgenden Arbeitshub stammt aber aus der im Rotationskolben vorlaufenden Verbrennungskammer, in der der gesamte Aufbereitungsvorgang sowie die Verbrennung gerade abgeschlossen sind. Die in dem Rotationskolben vorgesehenen Verbrennungskammern gelangen nacheinander über im Motorgehäuse ausgeformte Kanäle mit Arbeitsvolumina in Verbindung, die durch die Zahnzwischenräume gebildet sind.

Erfindungsgemäß werden somit viele sehr kleine Verbrennungsräume geschaffen; gleichzeitig erhält man ausreichend Zeit und Raum für die Brenngemischaufbereitung und ihre Verbrennung. Erzielt werden dadurch eine bessere Energieausbeutung und eine Verringerung des Schadstoffausstoßes. In konstruktiver Hinsicht erweist es sich als vorteilhaft, dass der erfindungsgemäße Rotationskolbenmotor ohne Kurbelwelle, Pleuel und Ventile auskommt.

Für den Betrieb des erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotors eignen sich beliebige Kraftstoffe, insbesondere Wasserstoff oder Alkohol, oder Kraftstoffgemische wie z.B. Naphtha mit Wasser. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die die Verbrennungskammern bildenden Durchgangsbohrungen mit Katalysatoren oder Einsätzen für flammenlose Verbrennung ausgestattet sind. Bei Verwendung von Wasserstoff kann mit Wassereinspritzung gearbeitet werden, während sich bei einem Naphtha/Wasser-Gemisch ein Nickeleinsatz eignet.

Der erfindungsgemäße Rotationskolbenmotor eignet sich nicht nur als Flugzeug-, Schiffs- oder Automotor sondern auch für Stromgeneratoren.

Zur Bildung der einzelnen Taktfolgen ist es zweckmäßig, wenn die Ansaugoffnung die gegenüberliegende Auspufföffnung über eine Teil- Winkelbreite überdeckt. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn sich die Ansaugöffnung über die Winkelbreite von mehr als einem Zahnzwischenraum erstreckt.

Zur Verlängerung der Standzeit ist es vorteilhaft, wenn die die Verbrennungskammern bildenden Durchgangsbohrungen und gegebenenfalls auch die zweiten Verbindungskanäle mit einer wärmeisolierenden Schicht ausgekleidet sind.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Figur 1 in schematischer perspektivischer Darstellung ein den Abtrieb eines Rotationskolbenmotors bildendes Innenzahnrad 1 , das mehrere jeweils mit einer Außenverzahnung versehene Rotationskolben kleineren Durchmessers umschließt, die alle in einem nur teilweise angedeuteten Motorgehäuse gelagert sind;

Figur 2 in Innenansicht und zum Teil im Schnitt den Bereich eines Zahneingriffs zwischen dem Innenzahnrad und einem mit einer Außenverzahnung versehenen Rotationskolben;

Figur 3 die Ansicht gemäß Figur 2 in schaubildlicher Darstellung;

Figuren 4, 6 und 8 die auf die Darstellung gemäß Figur 2 folgenden drei Takte des Arbeitsablaufes;

Figuren 5, 7 und 9 die jeweils schaubildliche Darstellung der Figuren 4, 6 und 8 und

Figuren 10 und 11 Darstellungen gemäß den Figuren 6 und 7 mit geändertem Verlauf der Durchgangsbohrungen.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung unter Weglassung einer Gehäuseabdeckung die drehbeweglichen Teile eines Rotationskolbenmotors mit Innenverbrennung.

Der Abtrieb des Motors wird durch einen als Innenzahnrad 1 ausgebildeten Rotationskolben gebildet, der auch eine Au en Verzahnung 2 aufweist zur Drehbeaufschlagung eines dem Motor nachgeschalteten, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Getriebes. Das Innenzahnrad 1 ist in einem nur schematisch angedeuteten Gehäuseteil 3 um eine Achse 4 drehbar gelagert. In diesem Gehäuseteil 3 sind Einschnitte 5 vorgesehen, in die jeweils ein mit einer Außenverzahnung 6 versehener Rotationskolben 7 eingesetzt ist, der einen kleineren Durchmesser aufweist als das Innenzahnrad 1 , wobei alle

Rotationskolben mit dem Innenzahnrad 1 jeweils im Zahneingriff 8 stehen und mit ihren Drehachsen 9 in der etwa durch den dargestellten Gehäuseteil

3 gebildeten Durchmesser-Symmetrieebene des Innenzahnrades 1 liegen.

Jede dieser Drehachsen 9 liegt somit rechtwinkelachsig zu der Achse 4 des Innenzahnrades 1.

Die Innenzähne 10 des Innenzahnrades 1 sowie die Außenzähne 1 1 der Rotationskolben 7 sind jeweils unter 45° angestellt, weisen leicht schraubenflächenförmig gestaltete Flanken auf und bilden jeweils Einzelkolben, die bei Drehung der Rotationskolben 1 , 7 in die Zahnzwischenräume 12 des jeweils zugeordneten Rotationskolbens gleitend eintauchen, die eine genau der Form der Innen- bzw. Außenzähne 10, 1 1 entsprechende Innenkontur aufweisen und Aufbereitungs- bzw. Verdichtungskammern bilden. Die Zahnflanken sind über ihre jeweilige radiale Höhe gerade, in axialer Richtung aber etwas schraubenförmig verdreht ausgebildet.

Jedem Zahn 10, 1 1 ist eine im Rotationskolben 1 , 7 vorgesehene, eine Verbrennungskammer bildende Durchgangsbohrung 13 zugeordnet, die in den sich gegenüberliegenden Rotationskolben-Kreisflächen 1 a, 7a ausmündet und hier von sich gegenüberliegenden, einen Rotationskolben 1 , 7 sandwichartig zwischen sich einschließenden Gehäusewandungen 14, 15 bzw. 16, 17 über einen bestimmten Drehwinkelbereich abdichtend verschlossen gehalten ist (siehe z.B. Figur 2). In der in den Figuren 10 und 1 1 dargestellten, nur hinsichtlich des Verlaufs der Durchgangsbohrung 13 abgewandelten Ausführungsform verbindet die schräg verlaufende Durchgangsborhung 13 einen Zahnzwischenraum 12 mit dem jeweils zweiten nachfolgenden Zahnzwischenraum.

Vor jedem Zahneingriff 8 ist in den Gehäusewandungen 14, 16 für die in den Figuren 2 bis 9 dargestellten Rotationskolben 1 , 7 jeweils ein erster Verbindungskanal 18 vorgesehen, der den an ihm vorbei drehenden Zahnzwischenraum 12 mit einer Durchgangsbohrung 13 strömungstechnisch verbindet und diese mit verdichteter Luft bzw. verdichtetem Kraftstoffgemisch füllt. Hinter dem Zahneingriff 8 ist in den Gehäusewandungen 15, 17 für jeden der beiden Rotationskolben 1 , 7 jeweils ein zweiter Verbindungskanal 19 vorgesehen, der die an ihm vorbei drehende Durchgangsbohrung 13 mit einem der nachfolgenden Zahnzwischenräume 12 strömungstechnisch verbindet, in den hinein die Füllung der Durchgangsbohrung 13 expandiert.

In den Gehäusewandungen 14, 16 sind jeweils vor und hinter dem dargestellten Zahneingriff 8 eine Auspufföffnung 20 vorgesehen, denen in den Gehäusewandungen 15, 17 jeweils eine mit einer (in der Zeichnung nicht näher dargestellten) Luft- oder Kraftstoffgemisch-Zufuhr verbundene Ansaugöffnung 21 so gegenüberliegt, dass die Auspufföffnung 20 und die zugeordnete Ansaugöffnung 21 nacheinander mit dem jeweils vorbeidrehenden Zahnzwischenraum 12 strömungstechnisch verbunden werden. Dabei kann die Ansaugöffnung 21 die gegenüberliegende Auspufföffnung 20 über nur einen Teil-Winkelbereich a überdecken. Die Ansaugöffnung 21 erstreckt sich über die Winkelbreite b zweier aufeinanderfolgender Zahnzwischenräume 12.

In den Figuren 2 bis 9 geben die Pfeile 22 die Drehrichtung des Innenzahnrades 1 und die Pfeile 23 die Drehrichtung des in diesen Figuren dargestellten Rotationskolbens 7 im Bereich des dargestellten Zahneingriffs 8 an.

Bei der Positionsdarstellung gemäß Figur 2 wurde der rechts außen dargestellte Zahnzwischenraum 12 des Innenzahnrades 1 bereits von dem unter leichtem Überdruck stehenden Verbrennungsabgas entleert (siehe Pfeil "Auspuff") und über die Ansaugöffnung 21 bereits wieder mit Verbrennungsluft oder einem Kraftstoffgemisch zumindest teilweise befüllt (siehe den Pfeil "Ansaug"), wobei der vorlaufende Zahnzwischenraum 12 über die Ansaugöffnung 21 noch weiter mit Verbrennungsluft bzw. einem Kraftstoffgemisch versorgt wird. Der in Figur 2 von rechts gesehen dritte Zahnzwischenraum 12 wird zunehmend einer Verdichtung unterworfen, die bei der in Figur 2 dargestellten Position 1/4, in Figur 4 2/4 und in Figur 6 3/4 beträgt. Figur 8 zeigt für diesen Zahnzwischenraum 12 das Verdichtungsende, also die Maximalverdichtung. Der Zahnzwischenraum 12 des Innenzahnrades 1 , der bereits weitgehend den Bereich des Zahneingriffs 8 verlassen hat, leistet bei der Position gemäß Figur 2 3/4 Arbeit, während bei der nachfolgenden, in Figur 4 dargestellten Position bereits das Arbeitsende erreicht ist. Figur 6 zeigt dann für den nachfolgenden, aus dem Zahneingriffsbereich 8 austretenden Zahnzwischenraum 1/4 Arbeit und in Figur 8 2/4 Arbeit. Dabei lässt Figur 6 erkennen, dass die sich vor dem Zahneingriff 8 befindliche Durchgangsbohrung 13 in strömungstechnische Verbindung kommt mit dem in der Gehäusewandung 14 angedeuteten ersten Verbindungskanal 18, über den die Befüllung der Durchgangsbohrung 13 aus dem vorlaufenden Zahnzwischenraum 12 erfolgt. In gleicher Weise zeigt Figur 6, dass die sich links vom Zahneingriff 8 befindliche Durchgangsbohrung 13 über den zweiten, in der Gehäusewandung 15 vorgesehenen Verbindungskanal 19 in den gerade aus dem Zahneingriffsbereich austretenden Zahnzwischenraum hinein entspannt und dabei Arbeit leistet.

Analog sind die Verhältnisse hinsichtlich des Rotationskolbens 7, für den Figur 2 für den vor dem Zahneingriff 8 befindlichen Zahnzwischenraum eine Verdichtung 3/4 und für den gerade aus dem Zahneingriff 8 austretenden Zahnzwischenraum eine Arbeit 1/4 angibt. Figur 4 zeigt für den unteren Zahnzwischenraum das Ende der Verdichtung und für den oberen Zahnzwischenraum 2/4 Arbeit. Gemäß Figur 6 ergibt sich für den unteren nachfolgenden Zahnzwischenraum eine Verdichtung von 1/4 und für den oberen Zahnzwischenraum eine Arbeit von 3/4; bei dem in Figur 8 dargestellten folgenden Takt erfolgt in dem unteren Zahnzwischenraum eine Verdichtung von 2/4, während für den oberen, vollständig aus dem Zahneingriffsbereich ausgetretenen Zahnzwischenraum das Arbeitsende angegeben ist.

Der Arbeitsablauf erfolgt somit in einem modifizierten 5-Takt-Verfahren

1. Takt: Auspuff 2. Takt: Ansaugen (wobei Auspuff und Ansaugen - wie bei einem

Zweitaktmotor - dynamisch in einem Vorgang erfolgen können)

3. Takt: Verdichtung 4. Takt: Verdampfung (Gemischaufbereitung und

Verbrennungseinleitung) 5. Takt: Arbeit.

Verdichtete Luft oder ein verdichtetes Kraftstoffgemisch wird erfindungsgemäß ventillos über ein "Fenster" (erster Verbindungskanal 18) in eine rotierende Verbrennungskammer (Durchgangsbohrung 13) gedrückt, wo das aufbereitete Kraftstoffgemisch verbrannt und dann ventillos wiederum über ein "Fenster" (zweiter Verbindungskanal 19) in ein rotierendes Arbeitsvolumen (Zahnzwischenraum 12) verschoben wird. Dabei kann die Einleitung der Verbrennung ohne oder aber mit Hilfe von Zünd- oder Glühkerzen erfolgen.

Ansprüche

1. Rotationskolbenmotor mit zumindest zwei jeweils als Zahnrad ausgebildeten Rotationskolben (1 , 7), die rechtwinkelachsig in einem sie jeweils beidseitig und auf ihrem Umfang abdichtenden Gehäuse (3, 14, 15, 16, 17) drehbar gelagert sind und an einer Stelle in gleitendem, sich gegenseitig abdichtenden Zahneingriff (8) miteinander stehen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die zumindest zwei Rotationskolben (1 , 7) weisen unterschiedliche Durchmesser auf;

b) die Einzelkolben bildenden Zähne (10, 1 1 ) sind jeweils unter

45° angestellt und weisen leicht schraubenflächenförmig gestaltete Flanken auf;

c) die Aufbereitungs-, Verdichtungs- und Arbeitskammern bildenden Zahnzwischenräume (12) weisen eine genau der

Zahnform entsprechende Innenkontur auf;

d) jedem Zahn (10, 1 1 ) ist eine im Rotationskolben (1 , 7) vorgesehene, eine Verbrennungskammer bildende Durchgangsbohrung (13) zugeordnet, die in den sich gegenüberliegenden Rotationskolben-Kreisflächen (1 a, 7a) ausmündet und hier von sich gegenüberliegenden, einen Rotationskolben (1 , 7) sandwichartig zwischen sich einschließenden Gehäusewandungen (14, 15, 16, 17) über einen bestimmten Drehwinkelbereich abdichtend verschlossen gehalten ist;

e) vor dem Zahneingriff (8) ist in den genannten Gehäusewandungen (14, 16) für jeden Rotationskolben (1 , 7) jeweils ein erster Verbindungskanal (18) vorgesehen, der den an ihm vorbei drehenden Zahnzwischenraum (12) mit einer Durchgangsbohrung (13) strömungstechnisch verbindet und diese mit verdichteter Luft bzw. Kraftstoffgemisch füllt;

f) hinter dem Zahneingriff (8) ist in den genannten Gehäusewandungen (15, 17) für jeden Rotationskolben (1 , 7) jeweils ein zweiter Verbindungskanal (19) vorgesehen, der die an ihm vorbei drehende Durchgangsbohrung (13) mit einem der nachfolgenden Zahnzwischenräume (12) strömungstechnisch verbindet, in den hinein die Füllung der Durchgangsbohrung (13) expandiert;

g) in den genannten Gehäusewandungen (14, 16 und 15, 17) sind jeweils vor und hinter dem Zahneingriff (8) eine Auspuff Öffnung

(20) sowie eine dieser gegenüberliegende, mit einer Luft- oder Kraftstoffgemisch-Zufuhr verbundene Ansaugöffnung (21 ) vorgesehen, die mit dem jeweils vorbei drehenden Zahnzwischenraum (12) nacheinander strömungstechnisch verbunden sind.

2. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnung (21) die gegenüberliegende Auspufföffnung (20) über eine Teil-Winkelbreite (a) überdeckt. 3. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ansaugöffnung (21) über die Winkelbreite (b) von mehr als einem Zahnzwischenraum (12) erstreckt.

4. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Verbrennungskammern bildenden Durchgangsbohrungen (13) mit einer wärmeisolierenden Schicht ausgekleidet sind.

5. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch die zweiten Verbindungskanäle (19) mit einer wärmeisolierenden Schicht ausgekleidet sind.

6. Rotationskolbenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, dass die die Verbrennungskammern bildenden Durchgangsbohrungen (13) mit Katalysatoren oder Einsätzen für flammenlose Verbrennung ausgestattet sind.

7. Rotationskolbenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotationskolben als Innenzahnrad (1 ) großen Durchmessers ausgebildet ist und mehrere, jeweils mit einer Außenverzahnung (6) versehene Rotationskolben (7) kleineren Durchmessers umschließt, die jeweils im Zahneingriff (8) mit dem Innenzahnrad (1 ) stehen und mit ihren Drehachsen (9) in der

Durchmesser-Symmetrieebene des Innenzahnrades (1 ) liegen, das den Motorabtrieb bildet.

8. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenzahnrad (1) auch eine Außenverzahnung (2) aufweist zur Drehbeaufschlagung eines dem Motor nachgeschalteten Getriebes.

Claims

Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenmotor mit zumindest zwei jeweils als Zahnrad ausgebildeten Rotationskolben, die rechtwinkelachsig in einem sie jeweils beidseitig und auf ihrem Umfang abdichtenden Gehäuse drehbar gelagert sind und an einer Stelle in gleitendem, sich gegenseitig abdichtenden Zahneingriff miteinander stehen. Als neuartiges Motorsystem werden erfindungsgemäß folgende Merkmale vorgeschlagen:

a) Die zumindest zwei Rotationskolben weisen unterschiedliche Durchmesser auf;

b) die Einzelkolben bildenden Zähne sind jeweils unter 45° angestellt und weisen leicht schraubenflächenförmig gestaltete Flanken auf;

c) die Aufbereitungs-, Verdichtungs- und Arbeitskammern bildenden Zahnzwischenräume weisen eine genau der Zahnform entsprechende Innenkontur auf;

d) jedem Zahn ist eine im Rotationskolben vorgesehene, eine Verbrennungskammer bildende Durchgangsbohrung zugeordnet, die in den sich gegenüberliegenden Rotationskolben-Kreisflächen ausmündet und hier von sich gegenüberliegenden, einen Rotationskolben sandwichartig zwischen sich einschließenden Gehäusewandungen über einen bestimmten Drehwinkelbereich abdichtend verschlossen gehalten ist; e) vor dem Zahneingriff ist in den genannten Gehäusewandungen für jeden Rotationskolben jeweils ein erster Verbindungskanal vorgesehen, der den an ihm vorbei drehenden Zahnzwischenraum mit einer Durchgangsbohrung strömungstechnisch verbindet und diese mit verdichteter Luft bzw. Kraftstoffgemisch füllt;

f) hinter dem Zahneingriff ist in den genannten Gehäusewandungen für jeden Rotationskolben jeweils ein zweiter Verbindungskanal vorgesehen, der die an ihm vorbei drehende Durchgangsbohrung mit einem der nachfolgenden Zahnzwischenräume strömungstechnisch verbindet, in den hinein die Füllung der Durchgangsbohrung expandiert;

g) in den genannten Gehäusewandungen sind jeweils vor und hinter dem Zahneingriff eine Auspuff Öffnung sowie eine dieser gegenüberliegende, mit einer Luft- oder Kraftstoffgemisch-Zufuhr verbundene Ansaugöffnung vorgesehen, die mit dem jeweils vorbei drehenden Zahnzwischenraum nacheinander strömungstechnisch verbunden sind.