DE2541835A1 - Rotary engine with hollow cylindrical piston - has radial vanes creating variable volume chambers with timer controlled poppet valve - Google Patents
Rotary engine with hollow cylindrical piston - has radial vanes creating variable volume chambers with timer controlled poppet valveInfo
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Abstract
Description
|Drehkolbenmotor Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenmotor.Rotary piston engine The invention relates to a rotary piston engine.
Es wurden bereits zahlreiche Bauarten für Drehkolbenmaschinen bzw.Numerous designs for rotary piston machines or
-motoren vorgeschlagen. Repräsentative Beispiele hierfür finden sich unter anderem in den US-Patenten 2 907 307; 2 005 141; 1 974 761; 1 305 451; 3 624 740 und 3 194 220.motors proposed. Representative examples of this can be found in U.S. Patents 2,907,307; 2 005 141; 1,974,761; 1,305,451; 3 624 740 and 3 194 220.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Drehkolbenmotors.The object of the present invention is to provide one improved rotary piston engine.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Drehkolbenmotor vorgeschlagen, der sich erfindungsgemäß auszeichnet durch einen Stator mit unter Abstand angeordneten End- bzw. Stirnwandungen und einer diese verbindenden Umfangswandung zum Bilden eines zylindrischen Hohlraums mit einer Achse, wobei die Innenfläche der Umfangswandung im wesentlichen ein Rreisquerschnittsprofil hat, durch einen hohlen zylindrischen Rotor mit einer Außen- und einer Innenfläche jeweils von weitgehendem Kreisquerschnittsprofil, wobei der Rotor im Hohlraum für eine Abrollbewegung in bezug auf die Innenfläche des Stators um eine gegenüber der Achse des Stators parallel versetzte Achse gestützt bzw. gehalten wird und einen solchen Innendurchmesser aufweist, daß sich die Achse des Stators innerhalb der Innenfläche des Rotors befindet, während der Außendurchmesser des Rotors kleiner als der Durchmesser der Innenfläche des Stators ist, durch Mittel zum Abdichten der Außenfläche des Rotors in bezug auf seine Innenfläche, durch einen innerhalb der Innenfläche des Rotors befestigten Exzenter zum Drehen um die Statorachse und in Abrollkontakt mit der Innenfläche des Rotors, wodurch die Rotorachse im Betrieb weitgehend einen Kreispfad um die Statorachse beschreibt, durch eine Vielzahl von unter Abstand angeordneten Flügeln bzw. Lamellen oder Schiebern, die im Stator unter Abdichtung mit den Stirnwandungen für eine Hin- und Herbewegung in bezug auf die Innenfläche des Stators angebracht sind, und durch Mittel zum Halten der Schieber in Dichtungseingriff mit der Außenfläche des Rotors, wodurch zumindest zwei Kammern, von denen zumindest eine eine Arbeitskammer ist, von angrenzenden Schiebern, der Aussenfläche des Rotors, der Innenfläche des Stators sowie den Stirnwandungen deslitzteren begrenzt werden und wobei der Stator eine Einlaßöffnung zum Zuführen von Brennstoff zur Arbeitskammer und eine Auslaßöffnung zum Ablassen der Abgasprodukte aus der Kammer aufweist.To solve the problem, a rotary piston engine is proposed, which is characterized according to the invention by a stator with spaced apart End or end walls and a peripheral wall connecting them to form a cylindrical cavity with an axis, the inner surface of the peripheral wall has essentially a Rreis cross-sectional profile, through a hollow cylindrical one Rotor with an outer and an inner surface, each with a largely circular cross-sectional profile, the rotor in the cavity for rolling movement with respect to the inner surface of the stator is supported about an axis which is offset parallel to the axis of the stator or is held and has such an inner diameter that the axis of the stator inside the inner surface of the rotor is located while the outer diameter of the rotor is smaller than the diameter of the inner surface of the Is stator, by means of sealing the outer surface of the rotor with respect to its inner surface, fixed by one inside the inner surface of the rotor Eccentric for rotating around the stator axis and in rolling contact with the inner surface of the rotor, whereby the rotor axis during operation largely follows a circular path around the Describes the stator axis by a large number of vanes arranged at a distance or lamellae or slides in the stator with a seal with the end walls mounted for reciprocation with respect to the inner surface of the stator and by means for holding the slides in sealing engagement with the outer surface of the rotor, creating at least two chambers, at least one of which is a working chamber is, of adjacent vanes, the outer surface of the rotor, the inner surface of the The stator and the end walls deslitzteren are limited and the stator an inlet port for supplying fuel to the working chamber and an outlet port for discharging the exhaust products from the chamber.
Im Betrieb des Motors begründet ein Zünden des Brennstoffs ein Abrollen des Rotors um die Innenfläche der Umfangswandung des zylindrischen Statorhohlraums. Diese Abrollbewegung des Rotors führt dazu, daß sich der in Abrollkontakt mit der Innenfläche des Rotors befindliche Exzenter um die Statorachse dreht, des von der Achse des Rotors festgelegten Pfad beschreibt und hierdurch die Antriebswelle dreht, an der der Exzenter befestigt ist.und die längs der Achse des Stators verläuft.When the engine is running, ignition of the fuel causes it to roll of the rotor around the inner surface of the peripheral wall of the cylindrical stator cavity. This rolling movement of the rotor leads to the fact that the in rolling contact with the Inside surface of the rotor located eccentric rotates around the stator axis, of the The axis of the rotor describes the specified path and thereby rotates the drive shaft, to which the eccentric is attached and which runs along the axis of the stator.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 - im Querschnitt eine Drehkolbenmaschine nach der vorliegenden Erfindung, Figur 2 - einen Schnitt längs der Linie 2-2 aus Figur 1 und Figuren 3 - 12 - schematische Ansichten zur Darstellung des Betriebszyklus der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine über zwei Umdrehungen. Nachfolgend werden detailliert die bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung beschrieben, von denen eine in den anliegenden Zeichnungen dargestellt ist. Gemäß Figuren 1 und 2 besteht die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine allgemein aus einem in einem Gehäuse 22 angeordneten Stator bzw. Zylinder 20 und einem in diesem drehbar gehaltenen Rotor bzw. Drehkolben 24. Nach der vorliegenden Erfindung weist der Stator 20 ein Paar von unter Abstand angeordneten End- bzw. Stirnwaddungen 26 und eine diese verbindende Umfangswandung 28 auf, wodurch ein zylindrischer Hohlraum bzw. Zylinderraum 30 mit einer Achse 32 gebildet wird. Wie es am besten aus Figur 2 ersichtlich ist, hat die innere Oberfläche 34 der Umfangswandung 28 im wesentlichen ein Kreisprofil. Erfindungsgemäß ist der Rotor 24 nach Figur 1 ein im Statorhohlraum 30 gestützter bzw. gehaltener hohler Zylinder, der eine Abrollbewegung längs der inneren Oberfläche 34 des Stators um eine Achse 36 durchführt, die von der Statorachse 32 entfernt ist und aber zu dieser parallel verläuft. Die äußere Oberfläche 38 des Rotors 24 hat im wesentlichen ein Kreisprofil und einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser der im Querschnitt kreisförmigen inneren Oberfläche 34 des Stators 20 ist.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings explained. They show: FIG. 1 - in cross section a rotary piston machine according to FIG present invention, FIG. 2 - a section along the line 2-2 from FIG and FIGS. 3 to 12 are schematic views showing the operating cycle of FIG Rotary piston machine according to the invention over two revolutions. Below the preferred embodiments according to the invention are described in detail, one of which is shown in the accompanying drawings. According to Figures 1 and 2, the rotary piston machine according to the invention generally consists of one in a housing 22 arranged stator or cylinder 20 and a rotor rotatably held in this or rotary piston 24. According to the present invention, the stator 20 has a pair of spaced-apart end or frontal bulges 26 and one connecting them Peripheral wall 28, whereby a cylindrical cavity or cylinder space 30 with an axis 32 is formed. As can best be seen from Figure 2, has the inner surface 34 of the peripheral wall 28 has a substantially circular profile. According to the invention, the rotor 24 according to FIG. 1 is supported in the stator cavity 30 or held hollow cylinder that has a rolling motion along the inner surface 34 of the stator about an axis 36 which is remote from the stator axis 32 but runs parallel to this. The outer surface 38 of the rotor 24 essentially has a circular profile and a diameter that is smaller than the diameter which is circular inner surface 34 of stator 20 in cross section.
Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der äußeren Oberfläche 38 zumindest etwa 70 % und vorzugsweise etwa 75 % bis etwa 95 % des Durchmessers des Statorhohlraums 30, was noch näher erläutert wird Ferner hat die innere Oberfläche des hohlen Rotors 24 gemäß Figur 1 ebenfalls im wesentlichen ein Kreisprofil und einen Durchmesser, der es ermoglicht, daß die Statorachse 32 innerhalb der inneren Oberfläche 40 des Rotors angeordnet ist. Nach der vorliegenden Erfindung sind Mittel zum Abdichten der äußeren Oberfläche 38 des Rotors 24 in bezug auf seine innere Oberfläche 40 vorgesehen. Nach Figur 2 weisen diese Mittel Dichtungsringe 42 auf, die jeweils in einer sich um die äußeren Kanten 46 beider Seiten des Rotors 24 erstreckenden Nute 44 gelagert sind. Diese Dichtuggsringe 42 werden gegen die End- bzw. Stirnwandungen 26 des Stators 20 gespannt oder gedrückt, um das Innenvolumen bzw. den Innenraum des Rotors 24 von dem Volumen oder Raum zwischen dem Rotor 24 und dem Stator 20 beweglich abzudichten. Im Inneren des Rotors 24 und längs der Statorachse 32 ist eine Antriebswelle 50 angebracht, die in Lagern 52 in den Stirnwandungen 26 gelagert ist und sich durch das Gehäuse 22 erstreckt.Preferably, the diameter of the outer surface 38 is at least about 70%, and preferably about 75% to about 95% of the diameter of the stator cavity 30, which will be explained in more detail, also has the inner surface of the hollow rotor 24 according to Figure 1 also essentially a circular profile and a diameter, which allows the stator axis 32 to be within the inner surface 40 of the Rotor is arranged. According to the present invention are means for sealing of the outer surface 38 of the rotor 24 with respect to its inner surface 40 intended. According to Figure 2, these means have sealing rings 42, each in one extending around the outer edges 46 of both sides of the rotor 24 Grooves 44 are stored. These sealing rings 42 are against the end or end walls 26 of the stator 20 tensioned or pressed to the interior volume or the interior of the rotor 24 from the volume or space between the rotor 24 and the stator 20 to seal movably. Inside the rotor 24 and along the Stator axis 32, a drive shaft 50 is attached, which is in bearings 52 in the end walls 26 is mounted and extends through the housing 22.
Nach der vorliegenden Erfindung ist auf der Antriebswelle 50 für eine Drehung um die Statorachse 32 ein Exzenter 54 befestigt. Dieser stützt den Rotor 24 im Statorhohlraum 30 und befindet sich in Roll- bzw. Wälzberührung mit der inneren Oberfläche 40 des Rotors, so daß sich der Exzenter 54 in Abhängigkeit von der Abrollbewegung des Rotors 24 im Statorhohlraum 30 um die Statorachse 32 dreht, wobei die Achse des Rotors 24 gemäß Figur 1 einen im wesentlichen kreisförmigen Pfad um die Statorachse 32 beschreibt. Zum Bilden einer Abrollberührung zwischen dem Exzenter 54 und der inneren Oberfläche des Rotors 24 ist längs der äußeren Umfangsfläche des Exzenters 54 ein reibungsarmes Lager 56 abrollbar befestigt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie es noch in Verbindung mit der Betriebsweise der Drehkolbenmaschine näher beschrieben wird, ist die radiale Länge bzw. das radiale Maß 58 des Exzenters 54 von der Statorachse 32 aus plus der Distanz zwischen der inneren Oberfläche 40 und der äußeren Oberfläche 38 des Rotors 24 im wesentlichen gleich dem und dabei etwas kleiner als der Radius der kreisförmigen inneren Oberfläche 34 der Statorumfangswandung 28, um für eine maximale bzw. optimale Kompression und Abführung der explosiven Füllung in der Maschine zu sorgen.According to the present invention is on the drive shaft 50 for a Rotation about the stator axis 32, an eccentric 54 is attached. This supports the rotor 24 in the stator cavity 30 and is in rolling contact with the inner one Surface 40 of the rotor, so that the eccentric 54 depending on the rolling movement of the rotor 24 rotates in the stator cavity 30 about the stator axis 32, the axis of the rotor 24 according to FIG. 1 follows a substantially circular path around the stator axis 32 describes. To form a rolling contact between the eccentric 54 and the inner surface of the rotor 24 is along the outer peripheral surface of the eccentric 54 a low-friction bearing 56 attached to roll off. According to a preferred embodiment of the invention, as it is still in connection with the mode of operation of the rotary piston machine is described in more detail, is the radial length or the radial dimension 58 of the eccentric 54 from stator axis 32 plus the distance between inner surface 40 and outer surface 38 of rotor 24 substantially equal to and thereby slightly smaller than the radius of the circular inner surface 34 of the stator circumferential wall 28 in order for maximum or optimal compression and discharge of the explosive To ensure filling in the machine.
Um Arbeitskammern zu schaffen, die eine explosive Füllung zwecks Kompression durch die Drehbewegung des Rotors 24 enthalten können, ist eine Vielzahl von Flügeln bzw. Lamellen 60 verschiebbar in der Umfangswandung 28 des Stators 20 angebracht, wobei diese Lamellen in bezug auf die Innenfläche 34 des Stators hin- und herbewegbar sind. Wie es am besten aus Figur 1 ersichtlich ist, bewegen Sich die Flügel bzw. Lamellen 60 vorzugsweise in einer im wesentlichen radialen Richtung in bezug auf die Statorachse 32, und zwar einem Dichtungseingriff mit den Stirnwandungen 26 des Stators.To create working chambers that contain an explosive filling for the purpose of compression by the rotational movement of the rotor 24 can contain a plurality of blades or slats 60 slidably mounted in the peripheral wall 28 of the stator 20, these blades being reciprocable with respect to the inner surface 34 of the stator are. As can best be seen from Figure 1, the wings or Lamellae 60 preferably in a substantially radial direction with respect to the stator axis 32, namely a sealing engagement with the end walls 26 of the Stator.
Nach der vorliegenden Erfindung sind Mittel zum Führen und Halten bzw. Stützen der Lamellen 60 während einer solchen hin- und hergehenden Bewegung vorhanden. Gemäß Figur 2 weisen die Führungsmittel in den Stirnwandungen 26 angeordnete Schlitze 62 auf, die sich über die Bewegungslänge der Lamellen in einer radialen Richtung erstrecken. Außerdem werden die Lamellen oder Schieber 60 bis zu einem Dichtungseingriff mit der Außenfläche 38 des Rotors 24 vorgespannt, und zwar unabhängig von dessen Relativlage innerhalb des Statorhohlraums 30. Es sind Mittel vorgesehen, um diese Schieber in Dichtungseingriff mit dem Rotor zu halten. Gemäß Figur 1 können diese Mittel Federn enthalten wie aus'hoden Druck des komprimierten Gases in den Arbeitskammern. Bilden die Schieber 60 eine Vielzahl von in Umfangsrichtung längs der Innenfläche des Stators 20 unterteilten Arbeitskammern, wobei jede Arbeitskammer von angrenzenden Schiebern 60, der Außenfläche 38 des Rotors 24 und der Innenfläche 34 sowie den Stirnwandungen 26 des Stators 20 begrenzt wird.According to the present invention are means for guiding and holding or supporting the slats 60 during such reciprocating motion available. According to Figure 2, the guide means in the end walls 26 arranged slots 62, which extend over the length of movement of the slats in extend in a radial direction. In addition, the slats or slides 60 biased to seal engagement with the outer surface 38 of the rotor 24, regardless of its relative position within the stator cavity 30. It Means are provided to bring these slides into sealing engagement with the rotor keep. According to Figure 1, these means can contain springs such as aus'hoden Druck des compressed gas in the working chambers. The slide 60 form a plurality of working chambers divided in the circumferential direction along the inner surface of the stator 20, each working chamber of adjacent vanes 60, the outer surface 38 of the rotor 24 and the inner surface 34 and the end walls 26 of the stator 20 is limited.
Für jede Arbeitskammer sind ferner eine Einlaßöffnung 70 zum Zuführen von Brennstoff in die Arbeitskammer und eine Auslaßöffnung 72 zum Ablassen der Abgasprodukte aus jeder Kammer vorgesehen. In Abhängigkeit von der Art des benutzten Brennstoffs können auch Zündmittel, wie eine Zündkerze 74, für jede Arbeitskammer angewendet werden, wie es dem Fachmann geläufig ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen 70, 72 mit geeigneten Ventilen 76 zum öffnen sowie Schliessen dieser Öffnungen versehen. Ferner sind Mittel zum Steuern des etriebes dieser Ventile vorhanden, wobei diese Mittel gemäß Figur 2 ein mit der Antriebswelle 50 verbundenes Nockentriebzahnrad 78 enthalten. Das letztere treibt ein geeignetes Kurvenscheibengetriebe 80, das seinerseits über eine Hebelstange 82 die Bewegung der Ventile 76 steuert bzw. betätigt. Eine Einströmleitung 84 sorgt für das notwendige Zuführen der Verbrennungsmischung zur Einlaßöffnung 70, während eine ähnliche Ausström- bzw. Auspuffleitung 86, die mit der Auslaßöffnung 72 verbunden ist, für das erforderliche Ablassen der Auspuffgase nach dem Verbrennungsvorgang sorgt.For each working chamber there is also an inlet opening 70 for feeding of fuel into the working chamber and an outlet port 72 for discharging the exhaust products provided from each chamber. Depending on the type of fuel used Ignition means such as a spark plug 74 can also be used for each working chamber as is familiar to the person skilled in the art. According to a preferred embodiment of the invention are the inlet and outlet ports 70, 72 with suitable valves 76 to open and close these openings. Furthermore, means for Controlling the operation of these valves is present, these means according to FIG a cam drive gear 78 connected to drive shaft 50. The latter drives a suitable cam gear 80, which in turn via a lever rod 82 controls or actuates the movement of the valves 76. An inflow line 84 provides for the necessary supply of the combustion mixture to the inlet port 70, during a similar exhaust line 86 connected to the outlet port 72 is for the required removal of the exhaust gases after the combustion process cares.
Während der in den Zeichnungen dargestellte Drehkolbenmotor aus fünf Flügeln bzw. Lamellen oder Schiebern 60 und fünf Arbeitskammern mit den notwendigen Einlaß-, Auslaß- bzw. Auspuff- und Zündmitteln für jede Kammer besteht, ist es offensichtlich, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung irgendeine Anzahl von Arbeitskammern vorgesehen sein kann. Vorzugsweise weist der Drehkolbenmotor zumindest drei Flügel bzw. Schieber auf, um zumindest drei Arbeitskammern zu bilden, und es ist bevorzugt, eine ungerade Anzahl von Arbeitskammern zu benutzen, wie es noch näher zu erläutern ist ZurErläuterungszwecken wird der erfindungsgemäße Drehkolbenmotor nachfolgend in der Form beschrieben, bei der er einen typischen Viertakt-Benzinmotorbetrieb mit Verbrennungs-, Ausstoß-, Einsaug-und Verdichtungsschritten hat. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß sich der erfindungsgemäße Motor im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch in einer Zweitaktbetriebsart benutzten läßt.While the rotary piston engine shown in the drawings from five Wings or slats or slides 60 and five working chambers with the necessary inlet, outlet or exhaust and ignition means for each chamber exist, it is obvious that any number within the scope of the present invention can be provided by working chambers. The rotary piston engine preferably has at least three wings or slides to form at least three working chambers, and it is preferred to use an odd number of working chambers like that is to be explained in more detail For purposes of explanation, the rotary piston engine according to the invention described below in the form in which it operates a typical four-stroke gasoline engine with combustion, ejection, suction and compression steps. However, it is point out that the engine according to the invention within the scope of the present Invention can also be used in a two-stroke mode.
In den Figuren 3-12 zeigt Figur 3 den Beginn des Arbeitshubes nach dem Zünden der explosiven Füllung in der Arbeitskammer A. Beim Zünden sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen geschlossen. Figur 4 zeigt den fortgesetzten Arbeitshub und die sich ergebende Drehung des Exzenters 54 sowie der Antriebswelle 50 im Uhrzeigersinn. Figur 5 zeigt das Ende des Arbeitshubes bzw. -takts der Arbeitskammer A und den Beginn des Ausstoßtakts, bei dem die Auslaßöffnung geöffnet und die Einlaßöffnung geschlossen sind. Figur 6 zeigt den fortgesetzten Ausstoßtakt. Wenn der Rotor die in Figur 7 dargestellte Position erreicht, ist der Ausstoßtakt nahezu beendet. Es werden dann die Auslaßöffnung geschlossen und die Einlaßöffnung geöffnet, so daß das Einführen einer brennbaren Mischung in die Kammer A eingeleitet ist, wenn der Rotor die Position aus Figur 8 erreicht hat. Figur 9 zeigt das fortgesetzte Einlassen bzw. Ansaugen der Brennstoffmischung, und Figur lo zeigt das Ende des Ansaug takts, wobei die Einlaßöffnung schließt und der Verdichtungstakt der Brennstoffmischung in der Arbeitskammer A beginnt. Wenn sich der Rotor in der in Figur 11 dargestellten Position befindet, beginnt der Verdichtungstakt. Figur 12 zeigt die Situation nahe dem Ende des Verdichtungstaktes, wonach der Brennstoff gemäß Figur 3 gezündet und der Zyklus wiederholt werden.In FIGS. 3-12, FIG. 3 shows the beginning of the working stroke the ignition of the explosive filling in the working chamber A. When igniting, the inlet and outlet openings closed. Figure 4 shows the continued working stroke and the resulting rotation of the eccentric 54 and the drive shaft 50 in the clockwise direction. Figure 5 shows the end of the working stroke or cycle of the working chamber A and the Beginning of the exhaust stroke in which the exhaust port is opened and the intake port are closed. FIG. 6 shows the continued exhaust cycle. When the rotor is the When the position shown in FIG. 7 is reached, the exhaust cycle is almost complete. It the outlet port are then closed and the inlet port opened so that the introduction of a combustible mixture into the chamber A is initiated when the The rotor has reached the position shown in FIG. Figure 9 shows the continued admission or intake of the fuel mixture, and figure lo shows the end of the intake cycle, wherein the inlet opening closes and the compression stroke of the fuel mixture begins in working chamber A. When the rotor is in the position shown in FIG Position, the compression stroke begins. Figure 12 shows the situation closely the end of the compression stroke, after which the fuel is ignited according to Figure 3 and the cycle can be repeated.
In den anderen fünf Arbeitskammern des Drehkolbenmotors finden genau dieselben Betriebsfolgen gemäß Figuren 3-12 statt. Um das Verstehen dieses Vorgangs zu vereinfachen, sind die anderen Arbeitskammern an der Stelle punktiert, bei der die Zündung in jeder Kammer auftritt. Wenn sich beispielsweise die Arbeitskammer A am Ende ihres Arbeitstaktes gemäß Figur 5 befindet, wird die Arbeitskammer C gezündet. Wenn sich diese dann am Ende ihres Arbeitstakts und die Arbeitskammer A am Ende ihres Ausstoßtakts befinden, wird gemäß Figur 7 die Kammer E gezündet. Beim Verfolgen des Betriebszyklus ist es ersichtlich, daß dann die Arbeitskammer B gemäß Figur 9 gezündet wird, wenn die Arbeitskammer A ihren Ansaugtakt durchführt. Schließlich wird die letzte Arbeitskammer D während des Verdichtungstaktes der Arbeitskammer A gezündet, wie es in Figur 11 dargestellt ist. Dann wird unter Wiederholung des Zyklus die Arbeitskammer A erneut gezündet. So ist es ersichtlich, daß der Rotor im Verlauf des Zündens einer jeden Kammer zwei vollständige Umdrehungen ausführt, um die erforderlichen Ansaug-, Verdichtungs-, Verbrennungs- und Ausstoßvorgänge des Viertaktmotors durchzuführen.Find exactly in the other five working chambers of the rotary piston engine the same operating sequences according to FIGS. 3-12 take place. To understand this process To simplify matters, the other working chambers are dotted at the point where the ignition occurs in each chamber. For example, if the Chamber of Labor A is at the end of its work cycle according to Figure 5, the working chamber C is ignited. If this is then at the end of its work cycle and the working chamber A at the end their exhaust stroke, the chamber E is ignited according to FIG. When chasing of the operating cycle, it can be seen that then the working chamber B according to FIG 9 is ignited when the working chamber A performs its intake stroke. In the end becomes the last working chamber D during the compression stroke of the working chamber A ignited, as shown in FIG. Then, repeating the Cycle the working chamber A ignited again. So it can be seen that the rotor makes two complete revolutions during the ignition of each chamber, the necessary intake, compression, combustion and discharge processes of the four-stroke engine.
Im Hinblick auf die Einfachheit des erfindungsgemäßen Drehkolbenmotors ist es nicht erforderlich, besonders komplizierte Ausbildungen und komplexe Konstruktionstechniken zu benutzen. Der Stator kann einfach aus einem gebohrten Gußeisen- oder Aluminiumblock hergestellt sein, wobei die Stirnwandungen beide Enden abdecken. Der Rotor kann ein hohler Metallzylinder mit geeignetem Durchmesser sein. Die Antriebswelle kann eine feste Stange sein.With regard to the simplicity of the rotary piston engine according to the invention it is not necessary, particularly complicated training and complex construction techniques to use. The stator can simply be made from a drilled cast iron or aluminum block be made with the end walls covering both ends. The rotor can be a hollow metal cylinder of suitable diameter. The drive shaft can be a solid rod.
Der Exzenter kann zahlreiche Formen haben, wobei er jedoch vorzugsweise nicht den vollständigen und von der Innenfläche des Rotors begrenzten Raum einnimmt, sondern mehr als die Hälfte dieses Raums offenläßt. Da ein beträchtlicher Teil des von der Innenfläche des Rotors begrenzten Raumes offen ist, kann durch das Zentrum des Rotors ein Kühlfluid oder -gas geführt werden, um eine höchst wirksame Motorkühlung zu erreichen, da die Außenfläche des Rotors Teile der Arbeitskammern des Motors bildet.The eccentric can take many forms, but it is preferred does not take up the entire space limited by the inner surface of the rotor, but leaves more than half of this space open. Since a considerable part of the Space limited by the inner surface of the rotor can be opened through the center A cooling fluid or gas can be fed to the rotor in order to achieve a highly effective motor cooling to achieve, as the outer surface of the rotor is part of the working chambers of the engine forms.
Im Idealfall ist der Exzenter so geformt, daß die Hauptmasse seies Gewichts an der von der Innenwandung des Stators am weitesten entfernten Seite des Rotors und möglichst nahe an der Statorachse angeordnet ist, so daß dieses Ungleichgewicht in der Ausbildung des Exzenters zum Ausgleichen der Exzentrizität des Pfades dienen kann, der vom Rotor und dem Exzenter um die Statorachse durchlaufen wird.Ideally, the eccentric is shaped so that the main mass is seies Weight on the side of the rotor furthest away from the inner wall of the stator and is arranged as close as possible to the stator axis, so that this imbalance serve in the formation of the eccentric to compensate for the eccentricity of the path which is traversed by the rotor and the eccentric around the stator axis.
Für die vorliegende Erfindung ist es wesentlich, daß der Exzenter innerhalb der Innenfläche des Rotors in einer solchen Weise befestigt ist, daß er sich in Abrollkontakt mit der Innenfläche des Rotors befindet. Der Exzenter kann die Innenfläche des Rotors an einem oder mehreren Stellen berühren, wobei jedoch an jeder dieser Stellen ein Abrollkontakt des Exzenters mit der Innenfläche des Rotors bestehen sollte. Auf dem Exzenter befestigte Rollenlager können zum Bilden einer solchen Abrollberührung dienen. Jegliche Art von Reibungs- oder Gleitkontakt kann dazu führen, daß bestimnte wesentliche Vorteile der vorliegenden Erfindung entfallen.For the present invention, it is essential that the eccentric is fixed within the inner surface of the rotor in such a way that it is in rolling contact with the inner surface of the rotor. The eccentric can touch the inner surface of the rotor in one or more places, however at each of these points a rolling contact of the eccentric with the inner surface of the Rotors should exist. Roller bearings attached to the eccentric can be used to form serve such a rolling contact. Any kind of frictional or sliding contact can result in certain significant advantages of the present invention omitted.
Ein Reibungs- oder Gleitkontakt zwischen dem Exzenter und der Innenfläche des Rotors kann den Rotor dazu veranlassen, sich im Stator im Vergleich zu seiner normalen Drehbewegung übermäßig stark bzw. schnell zu drehen und an den Dichtungsflügeln bzw. -schiebern zu schleifen oder gleiten, wodurch eine schnelle und unannehmbare Abnutzung sowie ein Verschleiß der Flügel bzw. Lamellen oder Schieber begriindet wird.A frictional or sliding contact between the eccentric and the inner surface of the rotor can cause the rotor to be in the stator compared to its normal rotational movement excessively strong or fast and to turn the sealing wings or slides to grind or slide, creating a quick and unacceptable Wear and tear of the sashes or lamellas or slides are justified will.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Flügel oder Schieber selbst aus einfach hergestellten flachen Metallelementen bestehen.According to the present invention, the wings or sliders themselves consist of simply manufactured flat metal elements.
Das Arbeits- oder Abdichtungsende der Flügel bzw. Schieber kann ausgespart oder zurückgeschnitten sein, um über die Außenfläche des Rotor. zu passen, wobei e sich dennoch über die Außenfläche des Rotors in Richtung zum Zentrum des Motors erstreckt, und zwar in dem von den Schlitzen in den Endwandungen des Stators getragenen Teil. Dieser Uberhang- oder Verlängerungsteil der Abdichtungsflügel bzw. -schieber über die Außenfläche des Rotors innerhalb der Endwandungen des Stators verbessert die Dichtwirksamkeit der Schieber bezüglich des Abdichtens angrenzender Kammern des Motors an den Endwandungen. Die Ventile, Zündkerzen, Kurvenkörper bzw.The working or sealing end of the wing or slide can be left out or cut back to fit over the outer surface of the rotor. to fit, being e nevertheless extends over the outer surface of the rotor towards the center of the motor in that carried by the slots in the end walls of the stator Part. This overhang or extension part of the sealing wing or slide improved over the outer surface of the rotor within the end walls of the stator the sealing effectiveness of the slide with regard to the sealing of adjacent chambers of the motor on the end walls. The valves, spark plugs, cam bodies or
Nockenscheiben und Vergaser des Motors können aus einer Vielzahl solcher Glieder ausgewählt werden, die handelsüblich und leicht erhältlich sind.The engine cams and carburetors can be made from a variety of such Links are selected that are commercially available and readily available.
Ein hervorstechendes Merkmal der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine ist die mit einem relativ kleinen Motor erzielbare große Volumenverdrärgung. Beispielsweise hat ein Drehkolbenmotor mit einem Stator, dessen Innenradius 63,5 mm (2,5'') beträgt, mit einem Rotor, dessen Außenradius 47,6 mm (1,875") beträgt, und mit einer Breite von 50,8 mm (211) eine Volumenverdrängung von etwa 459 cm3 (28 cu in). Dieser sehr kleine Motor erzeugt etwa 30 PS bei 4000-600p Umdrehungen pro Minute.A salient feature of the rotary piston machine according to the invention is the large volume displacement that can be achieved with a relatively small motor. For example has a rotary piston engine with a stator with an inner radius of 63.5 mm (2.5``), with a rotor whose outer radius is 47.6 mm (1.875 ") and with a width of 50.8 mm (211) has a volume displacement of about 459 cm3 (28 cu in). This very one small motor generates about 30 hp at 4000-600p revolutions per minute.
Gemäß den Zeichnungen werden alle Kammern zum Zünden einer brennbaren Mischung benutzt, was bezüglich einer gleichförmigen Erwärmung des Motors sehr erwünscht ist. Um jedoch das Abführen von Wärme aus dem Motor zu unterstützen, kann dieser so ausgebildet sein, daß einige seiner Kammern nur zum Kühlen benutzt werden.According to the drawings, all chambers are used for igniting a combustible Mixture is used, which is very desirable in terms of uniform heating of the engine is. However, in order to support the dissipation of heat from the engine, it can be designed so that some of its chambers are only used for cooling.
Beispielsweise können alternierende Kammern eine kontinuierliche Strömung von hindurchgelangender Luft aufweisen. Hierdurch wird die Kühlung des Motors unterstützt, und zumindest ein Teil der erwärmten Kühlluft kann dann bequemerweise in der Brennstoffmischung benutzt werden.For example, alternating chambers can have a continuous flow of air passing through. This supports the cooling of the motor, and at least some of the heated cooling air can then conveniently be in the fuel mixture to be used.
Die Zeichnungen zeigen ferner einen im wesentlichen gleichförmigen Abstand zwischen den Dichtungsflügeln bzw. -schiebern. Obwohl dieses sicher eine bevorzugte Ausbildung ist, wind auch andere Anordnungen möglich, zu :, und es kann ein ungleicher Abstand zwischen den Flügeln bzw. Schiebern in bestimmten Fällen für einen optimalen Motorbetrieb erwünscht sein. Die Flügel oder Schieber können durch Federwirkung, durch eine pneumatische Kraft oder irgendeine andere Kraft gegen den Rotor vorgespannt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der pneumatische Druck zumindest teilweise dazu benutzt, um die Flügel bzw. Schieber gegen den Rotor vorzuspannen. Diese Pneumatikwirkung begründet einen größeren Druck an den Flügeln bzw. Schiebern gegen den Rotor in den Arbeits- sowie Verdichtungstakten und einen kleineren Druck in den Ansaug- sowie Ausstoßtakten. Wenn daher während der Kompressions-und Arbeitstakte das größte Dichtungserfordernis besteht, und zwar wegen der dann auftretenden größten Drücke, wird nach der vorliegenden Erfindung der größte pneumatische Druck ausgeübt, um die Flügel oder Schieber gegen die Außenfläche des Rotors zu drücken. Wenn andererseits die kleinste Abdichtung erforderlich ist, nämlich während der Ansaug- und Ausstoßtakte, ist der auf die Flügel bzw. Schieber gegen den Rotor ausgeübte Druck am kleinsten.The drawings also show a substantially uniform one Distance between the sealing wings or slides. Although this sure is one Preferred training is, other arrangements are also possible, too: and it can an unequal distance between the blades or sliders in certain cases be desirable for optimal engine operation. The wings or sliders can by spring action, by a pneumatic force or any other force against the rotor must be preloaded. In the preferred embodiment of the invention at least part of the pneumatic pressure is used to open the wings or To preload the slide against the rotor. This pneumatic effect creates a greater one Pressure on the blades or vanes against the rotor in the work and compression strokes and a smaller print in the Intake and discharge cycles. if hence the greatest sealing requirement during the compression and work strokes exists, namely because of the greatest pressures then occurring, is after the present Invention of the greatest pneumatic pressure exerted to oppose the wing or slide to push the outer surface of the rotor. If, on the other hand, the smallest seal is required, namely during the intake and exhaust strokes, is on the The pressure exerted against the rotor by the blades or slider is the smallest.
So wird an jeder Stelle des Rotationszyklus eine geeignete und passende Abdichtung aufrechterhalten.In this way, there is a suitable and appropriate one at every point in the rotation cycle Maintain sealing.
Die Flügel bzw. Schieber unterteilen die Abschnitte des Motors in Kammern. Es müssen zumindest zwei Flügel vorhanden sein, doch sind drei oder mehr Flügel bevorzugt, und es gibt keine theoretische obere Grenze bezüglich der Anzahl der in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Drehkolbenmotor verwendbaren Flügel. Obwohl auch eine gerade Anzahl von Verbrennungskammern benutzt werden kann, ist die Verwendung einer ungeraden Anzahl von Verbrennungskammern bevorzugt, da hiermit ein voller Zyklus bei zwei Umdrehungen des Motors erzielt wird. Wenn eine geradzahlige Anzahl von Verbrennungskammern benutzt wird, sind die Zeitsteuerung und die Rammerzündfolge komplexer.The vanes or slides divide the sections of the engine into Chambers. There must be at least two wings, but there are three or more Wings are preferred, and there is no theoretical upper limit on the number the wing that can be used in connection with the rotary piston engine according to the invention. Although an even number of combustion chambers can be used, is the use of an odd number of combustion chambers is preferred, as this hereby a full cycle is achieved with two revolutions of the motor. If an even The number of combustion chambers used are the timing and the ram firing order more complex.
Als ein allgemeiner Grundsatz wurde festgestellt, daß die Kompressionsverhältnisse des Motors bei vorgegebenem Stator und Rotor eine Funktion des Abstands zwischen den Flügeln bzw. Schiebern darstellen. Je kleiner dieser Abstand ist, desto größer sind die möglichen Verdichtungsverhältnisse. Wenn daher größere Verdichtungsverhältnisse erwünscht sind, können kleinere Abstände benutzt werden. Durch Kombination eines großen Verdichtungsverhältnisses mit einer geeigneten direkten Kühlung in der Kammer ist es beispielsweise möglich, eine schmale Verbrennungskammer zwischen zwei Flügeln bzw. Schiebern vorzusehen, in der eine große Verdichtung stattfindet. Die dieser Verbrennungskammer unmittelbar folgende Kammer kann relativ breit mit einer kontinuierlichen Strömung von Kühlluft ausgebildet sein.As a general principle it was found that the compression ratios of the motor for a given stator and rotor is a function of the distance between represent the wings or slides. The smaller this distance, the greater are the possible compression ratios. If therefore larger compression ratios are desired, smaller spaces can be used. By combining one high compression ratio with suitable direct cooling in the chamber it is possible, for example, to have a narrow combustion chamber between two blades or to provide slides in which a large compression takes place. The this Combustion chamber immediately following the chamber can be relatively wide with a continuous Be formed flow of cooling air.
Die Durchmesserrelationen bezüglich der Innenseite des Stators und der Außenseite des Rotors sind ebenfalls wichtig. Grundsätzlich kann nach der vorliegenden Erfindung irgendein Innendurchmesser des Stators benutzt werden. Der Außendurchmesser des Rotors ist jedoch durch den Innendurchmesser des Stators begrenzt, und der Außendurchmesser des Rotors kann in etwa so groß wie der Innendurchmesser des Stators sein. Der minimale Außendurchmesser des Rotors ist auf einen Wert beschränkt, der etwas größer als der Innenradius des Stators ist. Bei dem bevorzugten Drehkolbenmotor beträgt der Außendurchmesser des Rotors zumindest etwa 70 % und vorzugsweise etwa 75 bis etwa 95 % des Innendurchmessers des Stators. Die Durchmesserrelationen des Rotors und der Innenfläche des Stators haben eine direkte Beziehung zu den erzielbaren Verdichtungsverhältnissen. Gemäß einem allgemeinen Vorschlag bzw.The diameter relations with respect to the inside of the stator and the outside of the rotor are also important. Basically, according to the present Invention any inner diameter of the stator can be used. The outside diameter However, the rotor is limited by the inside diameter of the stator, and the outside diameter of the rotor can be approximately as large as the inner diameter of the stator. The minimum The outer diameter of the rotor is limited to a value slightly larger than is the inner radius of the stator. In the preferred rotary piston engine, the The outer diameter of the rotor is at least about 70%, and preferably about 75 to about 95% of the inside diameter of the stator. The diameter relations of the rotor and the inner surface of the stator have a direct relationship to the achievable compression ratios. According to a general proposal or
Satz steigt bei einem drei oder mehr Verbrennungskammern aufweisenden Motor das Verdichtungsverhältnis, wenn die Differenz zwischen dem Durchmesser des Rotors und dem Durchmesser der Innenfläche des Stators abnimmt.Rate increases when there are three or more combustion chambers Engine compression ratio when the difference between the diameter of the Rotor and the diameter of the inner surface of the stator decreases.
Der Exzenter ist auf der Antriebswelle befestigt (die konzentrisch zur Statorachse ist) und befindet sich innerhalb des von der Innenfläche des Rotors begrenzten Raumes. Der Exzenter muß eine solche Größe und Form haben, die ein Abrollen des Rotors um den Umfang der Innenfläche des Stators oder in der Nähe des Umfangs erlaubt. Wenn der Rotor längs der Innenfläche des Stators abrollt, rollt der Exzenter auf der Innenfläche des Rotors an Berührungsstellen zwischen der Innenfläche des Rotors und den Solleni oder reibungsarmen Lagern auf dem Exzenter ab. Wie es bereits erläutert wurde, kann der Exzenter eine Vielzahl von Ausbildungen haben. Gemäß den Zeichnungen ist der Exzenter als eine feste Kreisscheibe mit einem sich um deren Außenseite erstreckenden Rollenlager ausgebildet. Der Exzenter könnte auch ein schmaler verlängerter Arm sein, der sich in Abrollkontakt mit der Innenfläche des Rotors befindet, und zwar an die Rotorstelle angrenzend, die sich am nächsten an der Innenfläche des Stators befindet, wobei ein Gegengewichtsabschnitt an der anderen Seite der Statorachse angeordnet ist. Dieser Gegengewichtsabschnitt befindet sich vorzugsweise ebenfalls in Abrollkontakt mit der Innenfläche des Rotors. Es können auch verschiedene andere Formen entworfen werden, um einen Gegengewichtsausgleich für den Exzenter zu bilden.The eccentric is attached to the drive shaft (the concentric to the stator axis) and is located within the of the inner surface of the rotor limited space. The eccentric must be of such a size and shape that it can roll off of the rotor around the circumference of the inner surface of the stator or near the circumference permitted. When the rotor rolls along the inner surface of the stator, the eccentric rolls on the inner surface of the rotor at points of contact between the inner surface of the Rotors and the Solleni or low-friction bearings on the eccentric. Like it already has been explained, the eccentric can have a variety of designs. According to the Drawings is the eccentric as a solid circular disc with one around them Outside extending roller bearings formed. The eccentric could also be a narrow one be an elongated arm that is in rolling contact with the inner surface of the rotor located adjacent to the rotor location, which is closest to the inner surface of the stator is located, with a counterweight section on the other side of the Stator axis is arranged. This counterweight section is preferably located Likewise in rolling contact with the inner surface of the rotor. It can also be various others Molds are designed to counterbalance the eccentric.
Der erfindungsgemäße Drehkolbenmotor hat zahlreiche Eigenschaften, die ihn zu einer extrem günstigen Antriebsquelle machen. Einer der wesentlichen Vorteile des Drehkolbenmotors ist sein einfacher Aufbau. Alle Hauptteile des vorliegenden Motors können leicht auf herkömmlichen Drehbänken und Bohr- sowie Fräsmaschinen hergestellt werden. Darüberhinaus ergibt sich aufgrund der Einfachheit der Rotorausbildung eine einfache Seitenabdichtung desselben. Es sind keine Zahnräder erforderlich, um die Energie auf die Antriebs welle zu übertragen oder um sicherzustellen, daß der Motor in Phase verbleibt, wie es im bekannten Wankel-Drehkolbenmotor erforderlich ist. Bei der vorliegenden Ausbildung wird die Motorantriebswelle direkt vom Exzenter angetrieben. Die Verbrennung findet bei dem erfindungsgemäßen Drehkolbenmotor an irgendeiner Stelle der Innenfläche des zylindrischen Statorhohlraums statt.The rotary piston engine according to the invention has numerous properties, which make it an extremely cheap power source. One of the essentials The advantage of the rotary piston engine is its simple design. All the main parts of the present Motors can easily be used on conventional lathes and drilling and milling machines getting produced. In addition, the simplicity of the rotor design results a simple side seal of the same. No gears are required, to transfer the energy to the drive shaft or to ensure that the engine remains in phase, as required in the known rotary piston engine is. In the present training, the motor drive shaft is directly from the eccentric driven. The combustion takes place in the rotary piston engine according to the invention somewhere on the inner surface of the cylindrical stator cavity instead.
Demzufolge wird die erzeugte Wärmeenergie gleichmäßig über den Motor verteilt, und es können thermische Fehler bzw. Deformationen verringert werden.As a result, the generated heat energy becomes uniform across the engine distributed, and thermal errors or deformations can be reduced.
Ein anderer wesentlicher Vorteil des vorliegenden Drehkolbenmotor besteht darin, daß sich die Antriebswelle einmal pro Umdrehung des Rotors dreht. Daher kann der Motor bei sehr großen Rotorumdrehungszahlen pro Minute arbeiten. Diese Eigenschaft ist wichtig, da für eine maximale Leistungsabgabe große Rotorumdrehungszahlen pro Minute erforderlich sind. Motoren mit großen Wellenumdrehungs zahlen pro Rotorumdrehung, wie der Wankel-Motor, der drei Wellenumdrehungen pro Rotorumdrehung ausführt, erfordern spezielle und teure Getriebe, um eine praktische Leistungsabnahme von der Welle zu ermöglichen.Another major advantage of the present rotary piston engine is that the drive shaft rotates once per revolution of the rotor. Therefore the motor can work at very high rotor revolutions per minute. This property is important because large numbers of rotations of the rotor are required for maximum power output per minute are required. Motors with large numbers of shaft revolutions per rotor revolution, like the Wankel engine, which executes three shaft revolutions per rotor revolution special and expensive gearbox to provide a practical power take-off from the shaft to enable.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehkolbenmotor hängt die Anzahl von Zündvorgängen pro Rotorumdrehung von der Anzahl der Verbrennungskammern ab. Es wird vorgeschlagen, daß die Anzahl der ZUndvorgänge pro Umdrehung des Rotors gleich der halben Anzahl der Verbrennungskammern entspricht. Daher treten im Verlauf von zwei Umdrehungen in allen Verbrennungskammern Zündvorgänge auf. Am brauchbarsten für den Zündvorgang sind die Ausführungsformen der Erfindung, bei denen der Motor eine ungerade Anzahl von Kammern hat, wobei die Zündfolge jeweils nach zwei Umdrehungen wiederholt wird.In the rotary piston engine according to the invention, the number of ignition processes depends per rotor revolution from the number of combustion chambers. It is suggested, that the number of ignition processes per revolution of the rotor is equal to half the number the combustion chambers is equivalent to. Therefore, in the course of two revolutions in all combustion chambers on ignition processes. Most useful for the ignition process are the embodiments of the invention in which the engine has an odd number of chambers, the firing order after every two revolutions is repeated.
Demgegenüber kann es bei einer geraden Anzahl von Kammern erforderlich sein, bestimmte Zündvorgänge zu überspringen oder auszulassen.In contrast, it may be necessary with an even number of chambers be able to skip or omit certain ignition processes.
Ein sehr wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Motor bei sehr großen Verdichtungsverhältnissen arbeiten kann, die so groß wie im Dieselbereich bzw. -betrieb sein können. Mit vielen anderen Drehkolbenmotoren können derartig große Verdichtungsverhältnisse nicht direkt erzielt werden. Wie es bereits erläutert wurde, hängt das Verdichtungsverhältnis des vorliegenden Drehkolbenmotors hauptsächlich von der Relation des Aussendurchmessers des Rotors im Vergleich zum Innendurchmesser des Stators und von dem Abstand zwischen den Flügeln bzw. Schiebern ab Eines der besonders kennzeichnenden vorteilhaften Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht in der Art und Weise, in der der Drehkolbenmotor in verschiedene Verbrennungskammern unterteilt ist Die meisten mit Flügeln ausgebildeten Motoren beruhen auf einer Dichtung, die sich in Gleiteingriff mit der Außenfläche des Rotors oder der Innenfläche des Stators befindet. Bei der vorliegenden Erfindung rollt jedoch der Rotor über den Abdichtungsflügel bzw.A very important advantage of the present invention is that that the engine can work at very high compression ratios that are so great as can be in the diesel sector or operation. With many other rotary piston engines Such high compression ratios cannot be achieved directly. As it has already been explained, depends on the compression ratio of the present rotary piston engine mainly on the relation of the outer diameter of the rotor compared to the Inside diameter of the stator and the distance between the vanes or slides ab One of the particularly characterizing advantageous features of the present invention consists in the way in which the rotary piston engine enters different combustion chambers Most winged motors are based on a seal, which is in sliding engagement with the outer surface of the rotor or the inner surface of the Stator is located. In the present invention, however, the rotor rolls over the Sealing wing resp.
-schieber, und zwar an dessen vollständig in den Stator zurückgezogenen Position. An dieser Position besteht nur eine kleine oder keine Gleitbewegung zwischen dem Flügel bzw. Schieber und dem Rotor. Dieses ist ein extrem wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung, da an der vollständig in den Stator zurückgezogenen Position des Flügels bzw. Schiebers die Kammerdrücke am größten sind. Aus den Zeichnungen ist es ersichtlich, daß die Verdichtung und Arbeitstakte bei weitgehendem Rückzug des Flügels bzw. Schiebers in den Stator auftreten. Bei diesen pneumatisch betätigten Flügeln oder Schiebern befindet sich die Abrollbewegung des Rotors über die Schieber bzw. Flügel zur selben Zeit auf einem Maximum, wenn der Druck des Schiebers bzw. des Flügels gegen den Rotor einen Maximalwert annimmt. Hierdurch wird die Abnutzung verringert.-slide, namely at its fully retracted into the stator Position. At this position there is little or no sliding movement between the vane or slide and the rotor. This is an extremely important advantage of the present invention, since it is fully retracted into the stator Position of the wing or slide the chamber pressures are greatest. From the drawings it can be seen that the compression and work cycles with extensive retreat of the vane or slide occur in the stator. With these pneumatically operated The rolling motion of the rotor is located on the blades or slides over the slides or wing at the same time at a maximum, when the pressure of the The slide or the wing against the rotor assumes a maximum value. Through this the wear is reduced.
Die obige Erörterung ist nicht so aufzufassen, daß zwischen den Flügeln bzw. Schiebern und dem Rotor überhaupt keine Gleitbewegung auftritt, denn es ist tatsächlich eine gewisse Gleitbewegung vorhanden. Diese Gleitwirkung ist ungefähr eine direkte Funktion der Differenzen im Außendurchmesser des Rotors und im Innendurchmesser des Stators. Wenn diese Durchmesserdifferenz steigt, wächst die Größe der Gleitwirkung. Bei einem repräsentativen Motor nach der vorliegenden Erfindung macht der Rotor etwa 16-15 Umdrehungen in der Zeit, während derer die Flügel bzw. Schieber einmal vollständig um die Außenfläche des Rotors gleiten. Dieses ist nur eine kleine Gleitbewegung, die keine besondere Abenutzung an den Flügeln bzw. Schiebern begründet, und zwar im Gegensatz zu der sehr starken Abnutzung im Wankel-Motor und in vielen anderen Drehkolbenmotoren, bei denen die Flügel pro Umdrehung über die gesamte Länge der Innenfläche des Stators wandern.The above discussion is not to be taken to mean that between the wings or slides and the rotor no sliding motion occurs at all, because it is there is actually some sliding movement. This sliding effect is approximate a direct function of the differences in the outside diameter of the rotor and in the inside diameter of the stator. As this difference in diameter increases, the amount of sliding action increases. In a representative motor according to the present invention, the rotor makes about 16-15 revolutions in the time during which the blades or slides once slide completely around the outer surface of the rotor. This is just a little sliding movement which does not give rise to any particular wear and tear on the wings or sliders, namely in contrast to the very heavy wear in the Wankel engine and in many others Rotary piston engines in which the blades per revolution over the entire length of the Wander the inner surface of the stator.
Ein sehr wesentlicher Punkt in bezug auf die Gleitwirkung besteht darin, daß diese bei Drücken auftritt, die während des Stattfindens der Ansaug- und Ausstoßtakte vorliegen. Daher ergibt sich eine minimale Belastung der Flügel bzw. Schieber beim Auftreten des Gleitvorgangs. Nach der vorliegenden Erfindung wird bei pneumatisch betätigten Flügeln bzw. Schiebern die Gleitbewegung zwischen diesen und dem Rotor vergrößert, wenn der durch den Flügel bzw. Schieber auf den Rotor ausgeübte Druck verringert ist, wodurch die Abnutzung aufgrund des Gleitvorgangs verringert wird.There is a very important point with regard to the sliding effect in that this occurs at pressures that occur while the suction and discharge strokes are available. This results in a minimal load on the wings or slide when sliding occurs. According to the present invention the sliding movement between these and the rotor enlarged when the through the wing or slide on the Pressure exerted on the rotor is reduced, reducing wear and tear due to sliding is decreased.
Diese und weitere Eigenschaften des erfindungsgemäßen Motors machen ihn zu einer besonders zweckmäßigen, kompakten und höchst wirksamen Antriebsquelle.These and other properties make the engine according to the invention turns it into a particularly functional, compact and highly effective drive source.
- Patentansprüche - L e e r s e i t e - patent claims - L e r s e i t e
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752541835 DE2541835A1 (en) | 1975-09-19 | 1975-09-19 | Rotary engine with hollow cylindrical piston - has radial vanes creating variable volume chambers with timer controlled poppet valve |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19752541835 DE2541835A1 (en) | 1975-09-19 | 1975-09-19 | Rotary engine with hollow cylindrical piston - has radial vanes creating variable volume chambers with timer controlled poppet valve |
Publications (1)
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DE2541835A1 true DE2541835A1 (en) | 1977-03-24 |
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ID=5956917
Family Applications (1)
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DE19752541835 Withdrawn DE2541835A1 (en) | 1975-09-19 | 1975-09-19 | Rotary engine with hollow cylindrical piston - has radial vanes creating variable volume chambers with timer controlled poppet valve |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2541835A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0147654A2 (en) * | 1983-12-05 | 1985-07-10 | Kurt Gerhard Fickelscher | Machine, especially for the compression or displacement of fluids |
-
1975
- 1975-09-19 DE DE19752541835 patent/DE2541835A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0147654A2 (en) * | 1983-12-05 | 1985-07-10 | Kurt Gerhard Fickelscher | Machine, especially for the compression or displacement of fluids |
EP0147654A3 (en) * | 1983-12-05 | 1985-08-14 | Kurt Gerhard Fickelscher | Machine, especially for the compression or displacement of fluids |
US4580957A (en) * | 1983-12-05 | 1986-04-08 | Kurt G. Fickelscher | Rotary fluid-flow machine with thin-walled annular piston |
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