DE102005026661A1

DE102005026661A1 - Rotary piston engine

Info

Publication number: DE102005026661A1
Application number: DE200510026661
Authority: DE
Inventors: Herbert Huettlin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2006-12-07
Also published as: EP1885998A1; CN1873189B; CN1873189A; WO2006128545A1

Abstract

Eine Rotationskolbenmaschine wird beschrieben, mit einem Gehäuse (12), in dem ein erster und zumindest ein zweiter Kolben (40, 46) angeordnet sind, die gemeinsam in dem Gehäuse (12) um eine gehäusefeste Drehachse (48) umlaufen können, wobei der erste Kolben (40) eine erste Endfläche (52) und der zumindest zweite Kolben (46) eine der ersten Endfläche zugewandte zweite Endfläche (58) aufweist, wobei die Endflächen (52, 58) eine Arbeitskammer (60) begrenzen und wobei der erste und der zumindest zweite Kolben (40, 46) beim Umlaufen um die Drehachse (48) zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegungen ausführen, um die Arbeitskammer (60) abwechselnd zu vergrößern und zu verkleinern. Die hin- und hergehenden Bewegungen des ersten und zumindest zweiten Kolbens sind lineare Bewegungen (Fig. 3).A rotary piston machine is described, with a housing (12) in which a first and at least a second piston (40, 46) are arranged, which can rotate together in the housing (12) about a housing-fixed axis of rotation (48), wherein the first Piston (40) has a first end surface (52) and the at least second piston (46) has a second end surface (58) facing the first end surface, the end surfaces (52, 58) defining a working chamber (60), and wherein the first and second at least second pistons (40, 46) when running around the axis of rotation (48) perform mutually opposing reciprocating movements to alternately increase and decrease the working chamber (60). The reciprocating movements of the first and at least second pistons are linear movements (Figure 3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine, mit einem Gehäuse, in dem ein erster und zumindest ein zweiter Kolben angeordnet sind, die gemeinsam in dem Gehäuse um eine gehäusefeste Drehachse umlaufen können, wobei der erste Kolben eine erste Endfläche und der zumindest zweite Kolben eine der ersten Endfläche zugewandte zweite Endfläche aufweist, wobei die Endflächen eine Arbeitskammer begrenzen, und wobei der erste und der zumindest zweite Kolben beim Umlaufen um die Drehachse zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegungen ausführen, um die Arbeitskammer abwechselnd zu vergrößern und zu verkleinern.The The invention relates to a rotary piston machine, with a housing, in a first and at least a second piston are arranged, the together in the housing around a housing-fixed axis of rotation can run around wherein the first piston has a first end surface and the at least second Piston one of the first end surface facing second end surface having, wherein the end surfaces limit a working chamber, and wherein the first and the at least second piston when running around the rotation axis to each other in opposite directions perform reciprocating movements to the working chamber alternately to enlarge and to downsize.

Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus dem Dokument WO 03/067033 A1 bekannt.A Such a rotary piston machine is known from document WO 03/067033 A1 known.

Rotationskolbenmaschinen und insbesondere eine Rotationskolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung können als Brennkraftmaschinen (Verbrennungsmotoren), als Pumpen oder als Kompressoren verwendet werden. Eine Rotationskolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise als Brennkraftmaschine verwendet und als solche in der vorliegenden Beschreibung beschrieben.Rotary piston machines and in particular, a rotary piston machine according to the present invention Invention can as internal combustion engines (internal combustion engines), as pumps or as Compressors are used. A rotary piston machine according to the present invention Invention is preferably used as an internal combustion engine and described as such in the present specification.

Im Falle der Verwendung einer Rotationskolbenmaschine als Brennkraftmaschine werden die einzelnen Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Zündens des Verbrennungsgemisches und des Expandierens und Ausstoßens des verbrannten Verbrennungsgemisches durch hin- und hergehende Bewegungen der einzelnen Kolben zwischen zwei Endstellungen vermittelt.in the Case of using a rotary piston engine as an internal combustion engine The individual working cycles of inlet, compression, ignition of the Combustion mixture and expanding and expelling the burned combustion mixture by reciprocating movements the individual piston mediates between two end positions.

Die aus dem oben genannten Dokument WO 03/067033 A1 bekannte Rotationskolbenmaschine gehört zur Gattung der Schwenkkolbenmaschinen als Sonderfall der Rotationskolbenmaschinen. Bei Schwenkkolbenmaschinen sind die beim Umlaufen der einzelnen Kolben in dem Gehäuse aus der Umlaufbewegung abgeleiteten hin- und hergehenden Bewegungen der Kolben Schwenkbewegungen um eine oder mehrere Schwenkachsen.The from the above document WO 03/067033 A1 known rotary piston machine belongs to the genus the oscillating piston engines as a special case of rotary piston machines. In the case of oscillating piston machines, these are the ones that circulate the individual Piston in the housing derived from the orbital motion reciprocating movements of the piston Pivoting movements about one or more pivot axes.

Bei der bekannten Rotationskolbenmaschine sind im Gehäuse vier Kolben angeordnet, die um eine gehäusemittige gehäusefeste Drehachse gemeinsam umlaufen und beim Umlaufen in dem Gehäuse hin- und hergehende Schwenkbewegungen um eine gemeinsame Schwenkachse ausführen, wobei jeweils zwei benachbarte Kolben gegensinnig verschwenken. Bei dieser bekannten Rotationskolbenmaschine sind jeweils zwei diametral bezüglich der Gehäusemitte gegenüberliegende Kolben zu einem Doppelkolben miteinander starr verbunden, und zwei derartige Kolbenpaare sind in der Gehäusemitte über Kreuz angeordnet. Zwischen jeweils zwei einander zugewandten Endflächen der Kolben der Kolbenpaare wird jeweils eine Arbeitskammer gebildet, so dass die bekannte Rotationskolbenmaschine zwei Arbeitskammern aufweist. Beide Arbeitskammern, die bezüglich der Gehäusemitte diametral gegenüberliegend angeordnet sind, vergrößern und verkleinern sich bei den hin- und hergehenden Schwenkbewegungen der Kolben gleichsinnig.at the known rotary piston machine are four in the housing Pistons arranged around a housing-fixed housing Rotate the axis of rotation together and move around in the housing when rotating. and forth swinging movements about a common pivot axis To run, in each case two adjacent pistons pivot in opposite directions. In this known rotary piston machine are each two diametrically regarding the housing center opposing Pistons rigidly connected together to form a double piston, and two such piston pairs are arranged in the middle of the housing over cross. Between two mutually facing end surfaces of the piston of the piston pairs In each case, a working chamber is formed, so that the known rotary piston machine has two working chambers. Both chambers of labor, which deal with the housing center diametrically opposite are arranged, enlarge and shrink in the reciprocating pivoting movements the piston in the same direction.

Die Kolben der bekannten Rotationskolbenmaschine weisen im Wesentlichen die Form eines Kugelkeils auf, und entsprechend ist auch die Geometrie der Arbeitskammern.The Pistons of the known rotary piston machine have substantially the shape of a ball wedge, and accordingly, the geometry the working chambers.

Des Weiteren sind die Kolben dieser bekannten Rotationskolbenmaschine in dem Gehäuse so angeordnet, dass sie in ihrer OT-Stellung, in der die Volumina der beiden Arbeitskammern minimal sind, senkrecht zur Drehachse stehen. Die Arbeitskammern liegen bei dieser bekannten Rotationskolbenmaschine somit stets außerhalb und senkrecht zur Drehachse.Of Further, the pistons of this known rotary piston machine in the case arranged so that they are in their TDC position, in which the volumes of the two Working chambers are minimal, perpendicular to the axis of rotation. The Working chambers are in this known rotary piston machine thus always outside and perpendicular to the axis of rotation.

Eine weitere Rotationskolbenmaschine ist aus dem Dokument DE 100 01 962 A1 bekannt. Diese bekannte Rotationskolbenmaschine weist in einem zylindrischen Gehäuse eine Mehrzahl an Kolben auf, die umfänglich um eine Drehachse verteilt angeordnet sind, wobei die Kolben gemeinsam um die Drehachse umlaufen können, wobei jedem Kolben eine separate Arbeitskammer zwischen einem Kolbenboden und einer Gehäuseinnenwand zugeordnet ist, deren Volumen sich beim Umlaufen der Kolben periodisch ändert. Die Kolben führen beim Umlaufen um die Drehachse lineare, und zwar radial gerichtete hin- und hergehende Bewegungen aus, wobei ein Steuermechanismus vorgesehen ist, der die hin- und hergehende lineare Bewegung der Kolben aus der Umlaufbewegung der Kolben ableitet. Der Steuermechanismus weist ein etwa gehäusemittig angeordnetes ortsfestes Kurvenstück auf, das konkave und konvexe Bereiche aufweist, wobei die Kolben auf ihrer der Drehachse zugewandten Seite jeweils zumindest eine Lauffläche aufweisen, mit der die Kolben an der Steuerkurve anliegend geführt sind. Bei dieser bekannten Rotationskolbenmaschine ist die lineare Führung der einzelnen Kolben über eine wechselseitige Verzahnung jeweils benachbarter Kolben mit Getriebewelle vergleichsweise aufwendig realisiert.Another rotary piston machine is from the document DE 100 01 962 A1 known. This known rotary piston machine has in a cylindrical housing a plurality of pistons, which are distributed circumferentially about an axis of rotation, wherein the pistons can rotate together about the axis of rotation, each piston is assigned a separate working chamber between a piston head and a housing inner wall whose volume It changes periodically when the piston rotates. The pistons, when circulating about the axis of rotation, perform linear, radially directed reciprocating movements, providing a control mechanism which diverts the reciprocating linear motion of the pistons from the orbital motion of the pistons. The control mechanism has a stationary cam piece arranged approximately on the center of the housing, which has concave and convex areas, wherein the pistons each have at least one running surface on their side facing the axis of rotation, with which the pistons are guided fittingly on the control cam. In this known rotary piston machine, the linear guidance of the individual pistons via a mutual toothing of each adjacent piston with gear shaft is realized comparatively expensive.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein von den oben beschriebenen Konzepten der bekannten Rotationskolbenmaschinen abweichendes neues Konzept einer Rotationskolbenmaschine anzugeben.The The present invention is intended to be one of those described above Concepts of the known rotary piston machines deviating new concept to specify a rotary piston machine.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der eingangs genannten Art mit einem neuen Konzept der Kolbenbewegung anzugeben.Of the The invention is therefore based on the object, a rotary piston machine of the type mentioned above with a new concept of piston movement specify.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten Rotationskolbenmaschine dadurch gelöst, dass die hin- und hergehenden Bewegungen des ersten und zumindest zweiten Kolbens lineare Bewegungen sind.According to the invention this Task with regard to the aforementioned rotary piston machine solved by that the back and forth forthcoming movements of the first and at least second piston are linear movements.

Von der aus dem Dokument WO 03/067033 A1 bekannten Rotationskolbenmaschine unterscheidet sich die erfindungsgemäße Rotati onskolbenmaschine dadurch, dass die zumindest zwei Kolben beim Umlaufen um die Drehachse keine Schwenkbewegungen, sondern lineare Bewegungen ausführen. Dies hat den Vorteil, dass es ermöglicht wird, die Arbeitskammer, d.h. den Brennraum, mit einfacherer geometrischer Struktur auszugestalten, insbesondere zylinderförmig. Von der Rotationskolbenmaschine, die aus DE 100 01 962 A1 bekannt ist, unterscheidet sich die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine dadurch, dass die Arbeitskammer nicht zwischen dem Kolbenboden und der Gehäuseinnenwand ausgebildet ist, sondern zwischen zwei einander zugewandten Endflächen der zumindest zwei Kolben. Dies hat den Vorteil, dass die Arbeitskammer mit einem insgesamt größeren Volumen ausgestattet werden kann, weil sich die Einzelhübe der beiden Kolben zu einem Gesamthub addieren, der entsprechend größer ist, als wenn nur ein Kolben die Arbeitskammer zusammen mit der Gehäuseinnenwand begrenzt.From the rotary piston machine known from the document WO 03/067033 A1, the rotary piston machine according to the invention differs in that the at least two pistons do not execute any pivoting movements, but rather linear movements, when circulating about the axis of rotation. This has the advantage that it is possible to design the working chamber, ie the combustion chamber, with a simpler geometric structure, in particular cylindrical. From the rotary piston machine, the out DE 100 01 962 A1 is known, the rotary piston machine according to the invention differs in that the working chamber is not formed between the piston head and the housing inner wall, but between two mutually facing end surfaces of the at least two pistons. This has the advantage that the working chamber can be equipped with an overall larger volume, because the individual strokes of the two pistons add to a total stroke, which is correspondingly larger than if only one piston limits the working chamber together with the housing inner wall.

In einer bevorzugten Ausgestaltung verläuft die Drehachse durch die Arbeitskammer.In a preferred embodiment, the axis of rotation extends through the Working chamber.

Während bei der aus dem Dokument WO 03/067033 A1 bekannten Rotationskolbenmaschine wie oben erwähnt die Arbeitskammer vollständig außerhalb der Drehachse liegt, ist bei der zuvor erwähnten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine vorgesehen, die zumindest zwei Kolben so anzuordnen, dass sie zumindest eine Arbeitskammer nicht senkrecht zur Drehachse, sondern auf der Drehachse bzw. um die Drehachse herumliegt. Die auf die die Arbeitskammer begrenzenden Kolben beim Umlaufen um die Drehachse wirkenden Fliehkräfte sind wegen der geringeren Beabstandung der Kolben von der Drehachse geringer und wirken außerdem in Richtung der Auseinanderbewegung der beiden Kolben, d.h. die Fliehkräfte unterstützen den Arbeitstakt des Expandierens, was für die Funktion der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine vorteilhaft ist.While at the known from document WO 03/067033 A1 rotary piston machine such mentioned above the working chamber completely outside the axis of rotation is in the aforementioned embodiment of the rotary piston machine according to the invention provided to arrange the at least two pistons so that they at least a working chamber not perpendicular to the axis of rotation, but on the Rotary axis or about the axis of rotation lies around. The on the the working chamber limiting piston when circulating around the axis of rotation acting centrifugal forces are because of the smaller spacing of the piston from the axis of rotation less and also work in the direction of movement apart of the two pistons, i. the centrifugal forces support the working cycle of expanding, which is the function of the rotary piston machine according to the invention is advantageous.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind der erste und der zumindest zweite Kolben im Wesentlichen zylinderförmig.In In a further preferred embodiment, the first and the at least second piston is substantially cylindrical.

Hierbei ist von Vorteil, dass als Dichtungen für die beiden Kolben beispielsweise Kolbenringe verwendet werden können, so dass hier auf seit langem bestehende Erfahrungen bei der Lösung von Dichtungsproblemen bei Hubkolbenmotoren zurückgegriffen werden kann.in this connection is advantageous that as seals for the two pistons, for example Piston rings can be used so here on long-standing experience in solving sealing problems recourse to reciprocating engines can be.

Entsprechend ist es ebenso bevorzugt, wenn die Arbeitskammer im Wesentlichen zylinderförmige Abschnitte aufweist.Corresponding it is also preferred if the working chamber is substantially cylindrical sections having.

Alternativ zu einer zylinderförmigen Ausgestaltung der Arbeitskammer und der Kolben kann auch eine davon abweichende Geometrie, beispielsweise eine ovale Form, gewählt werden, wenn dies zur Vergrößerung des Volumens der Arbeitskammer beitragen kann.alternative to a cylindrical Design of the working chamber and the piston can also be one of them deviating geometry, for example an oval shape, can be selected, if necessary to increase the Volume of the working chamber can contribute.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die linearen Bewegungen des ersten Kolbens und des zumindest zweiten Kolbens schräg zur Drehachse gerichtet.In Another preferred embodiment is the linear movements of the first piston and the at least second piston oblique to the axis of rotation directed.

Diese Maßnahme ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Gehäuse der Rotationskolbenmaschine im Wesentlichen Kugelsymmetrie besitzt, weil durch die Schrägstellung der linearen Bewegung der beiden Kolben somit der Hub der einzelnen Kolben im Vergleich zu einer Bewegung senkrecht zur Drehachse vergrößert werden kann. Die lineare Bewegung der Kolben ist somit im Un terschied zu der bekannten Rotationskolbenmaschine mit Hubkolben nicht radial gerichtet.These measure is particularly advantageous if the housing of the rotary piston machine essentially has ball symmetry, because of the inclination the linear movement of the two pistons thus the stroke of the individual Pistons are increased in comparison to a movement perpendicular to the axis of rotation can. The linear movement of the pistons is thus different the known rotary piston machine with reciprocating not radial directed.

In bevorzugten praktischen Ausgestaltungen schließen eine Zylinderachse des ersten Kolbens und eine Zylinderachse des zumindest zweiten Kolbens mit der Drehachse jeweils einen Winkel im Bereich von etwa 30° bis etwa 60° ein.In preferred practical embodiments include a cylinder axis of the first piston and a cylinder axis of the at least second piston with the axis of rotation in each case an angle in the range of about 30 ° to about 60 °.

Vorzugsweise beträgt der Winkel etwa zwischen 40° und 50°, beispielsweise 45°.Preferably is the angle is between about 40 ° and 50 °, for example 45 °.

Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn die linearen Bewegungen des ersten und des zumindest zweiten Kolbens relativ zueinander unter einem Winkel im Bereich von etwa 60° bis etwa 120° gerichtet sind.Of Furthermore, it is preferred if the linear movements of the first and the at least second piston relative to each other under a Angle in the range of about 60 ° to are directed about 120 °.

Die beiden sich aufeinander zu und voneinander weg bewegenden Kolben bilden somit eine etwa V-förmige Kolbenanordnung mit einer dazwischenliegenden im Wesentlichen zylindrischen Arbeitskammer wie oben erwähnt.The two pistons moving towards and away from each other thus form an approximately V-shaped Piston assembly with an intermediate substantially cylindrical Working chamber as mentioned above.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die erste Endfläche und die zweite Endfläche jeweils einen Abschnitt auf, der etwa parallel zur Drehachse verläuft.In In another preferred embodiment, the first end face and the second end surface respectively a section which runs approximately parallel to the axis of rotation.

Hierbei ist von Vorteil, dass selbst bei einer wie zuvor erwähnt V-förmigen Anordnung der beiden Kolben relativ zueinander sich die Endflächen in der OT-Stellung, also im Zustand minimalen Volumens der Arbeitskammer, entlang einer Kammlinie über eine große Fläche sehr nahe kommen oder berühren können, wodurch eine hohe Verdichtung des Brennstoff-/Luftgemisches in der Arbeitskammer erreicht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die erste und die zweite Endfläche einen zweiten Abschnitt auf, der mit der Drehachse jeweils einen Winkel im Bereich von etwa 30° bis etwa 60° einschließt.in this connection is advantageous in that even in a V-shaped arrangement as mentioned above the two pistons relative to each other, the end surfaces in the TDC position, ie in the state of minimal volume of the working chamber, along a ridge line over a size area can come very close or touch, causing a high compression of the fuel / air mixture in the working chamber is reached. In a further preferred embodiment the first and second end surfaces a second section, with the axis of rotation one each Angle in the range of about 30 ° to about 60 °.

Das Vorsehen eines solchen zweiten Abschnitts hat den Vorteil, dass insbesondere bei einer schräg zur Drehachse gerichteten linearen Bewegung der einzelnen Kolben die gesamte Endfläche der beiden Kolben bei gleichzeitig großem Hub möglichst groß gewählt werden kann, wodurch auch das Arbeitskammervolumen entsprechend groß gewählt, und durch die beiden zueinander schräg gestellten Abschnitte der Endflächen eine vollständige Komprimierung bzw. Minimierung des Arbeitskammervolumens erzielt werden kann.The Providing such a second section has the advantage that especially at an angle directed to the rotational axis linear movement of the individual pistons the entire end face of the both pistons can be selected as large as possible at the same time large stroke, which also the working chamber volume chosen correspondingly large, and by the two to each other aslant put sections of the end faces a complete Compression or minimization of the working chamber volume achieved can be.

Der zuvor erwähnte zweite Abschnitt der jeweiligen Endflächen verläuft dabei vorzugsweise insbesondere senkrecht zur Richtung der linearen Bewegung der beiden Kolben.Of the previously mentioned second section of the respective end faces preferably extends in particular perpendicular to the direction of linear movement of the two pistons.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der erste Kolben und/oder der zumindest zweite Kolben zumindest ein Lauforgan auf, das beim Umlaufen des ersten und/oder zumindest zweiten Kolbens entlang einer entsprechend ausgebildeten Steuerkurve geführt ist, um die linearen Bewegungen des ersten und zumindest zweiten Kolbens zu erzeugen.In In a further preferred embodiment, the first piston and / or the at least second piston at least one running member, that during circulation of the first and / or at least second piston is guided along a correspondingly formed cam, around the linear movements of the first and at least second piston to create.

Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn die Steuerkurve am Gehäuse mit bezüglich der Drehachse zumindest näherungsweise maximalem Abstand angeordnet ist.there it is further preferred if the control cam on the housing with in terms of the axis of rotation at least approximately maximum distance is arranged.

Bei der aus dem Dokument WO 03/067033 A1 bekannten Rotationskolbenmaschine ist zwar ein vergleichbarer Steuermechanismus für die Schwenkbewegungen der Kolben vorgesehen, jedoch befindet sich dort die Steuerkurve mit geringerem Abstand zur Drehachse in der Nähe der Stirnseiten des Gehäuses. Der Vorteil der größeren Beabstandung der Steuerkurve von der Drehachse besteht in verbesserten Hebelverhältnissen, um die linearen Bewegungen der zumindest zwei Kolben aus deren Umlaufbewegung um die Drehachse abzuleiten.at the known from the document WO 03/067033 A1 rotary piston machine Although a comparable control mechanism for the pivoting movements of Piston provided, however, there is the control curve with closer distance to the axis of rotation near the front sides of the housing. Of the Advantage of larger spacing the control curve from the axis of rotation consists in improved leverage ratios, to the linear movements of the at least two pistons from their orbital motion to derive the axis of rotation.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bevorzugt, wenn das zumindest eine Lauforgan eine Kugel ist, die drehbar in einer Kugelpfanne an einer der Gehäuse zugewandten Außenseite des ersten und/oder zumindest zweiten Kolbens gelagert ist, und dass die Steuerkurve als Nut mit teilkreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, in die die Kugel teilweise eingreift.In In this context, it is further preferred if at least a running organ is a ball that rotates in a ball socket on one of the housings facing outside the first and / or at least second piston is mounted, and that the control cam formed as a groove with a part-circular cross-section is, in which the ball partially engages.

Ein solcher Steuermechanismus, der als das zumindest eine Lauforgan eine Kugel verwendet, hat den Vorteil einer optimierten Reibungsverminderung des Steuermechanismus, da die Kugel in der Kugelpfanne des zumindest einen Kolbens frei drehbar ist, und ebenso in der die Steuerkurve bildenden Nut, die unmittelbar im Gehäuse oder an einem separaten Teil, das mit der Gehäuseinnenwand verbunden ist, ausgebildet sein kann. Die Kugel kann der Steuerkurve auf Grund ihrer allgerichteten Drehbarkeit vorteilhafterweise mit besonders geringer Reibung folgen.One such control mechanism, as the at least one running organ Using a ball has the advantage of optimized friction reduction of the Control mechanism, as the ball in the ball socket of at least a piston is freely rotatable, and also in the control curve forming groove, directly in the housing or on a separate part, with the housing inner wall is connected, can be formed. The ball can be the control curve advantageously due to their omnidirectional rotation follow particularly low friction.

Vorzugsweise weist sowohl der erste als auch der zumindest zweite Kolben ein Lauforgan in Form einer Kugel auf, die in derselben nutförmigen Steuerkurve im Gehäuse im Abstand voneinander laufen.Preferably has both the first and the at least second piston Running organ in the form of a ball, in the same groove-shaped cam in the case run apart from each other.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind der erste und der zumindest zweite Kolben in einem Kolbenkäfig gleitend gelagert, der im Gehäuse konzentrisch zur Drehachse um diese drehbar angeordnet ist, wobei der Kolbenkäfig mit dem ersten und zumindest zweiten Kolben bezüglich der Umlaufbewegung um die Drehachse drehfest verbunden ist.In In a further preferred embodiment, the first and the at least second piston slidably mounted in a piston cage, the concentric in the housing is arranged to rotate about the rotation axis, wherein the piston cage with the first and at least second piston with respect to the orbital movement the axis of rotation is rotatably connected.

Der Kolbenkäfig und der erste und zumindest zweite Kolben bilden somit die "Innenmaschine" oder den "Innenmotor" der Rotationskolbenmaschine. Die gleitende Lagerung der beiden Kolben in dem Kolbenkäfig dient der linearen Beweglichkeit der beiden Kolben wie oben beschrieben, während die Kolben auf Grund ihrer bezüglich der Umlaufbewegung um die Drehachse drehfesten Verbindung mit dem Kolbenkäfig mit diesem gemeinsam um die Drehachse umlaufen. Der Kolbenkäfig kann nun vorteilhafterweise als Antriebs- oder Abtriebsorgan dienen und mit einem Wellenfortsatz entsprechend aus dem Gehäuse herausgeführt sein.Of the piston cage and the first and at least second pistons thus form the "internal machine" or the "internal engine" of the rotary piston machine. The sliding bearing of the two pistons in the piston cage is used the linear mobility of the two pistons as described above, while the pistons due to their re the orbital motion about the rotational axis rotatable connection with the piston cage circulating around the axis of rotation together with this. The piston cage can now advantageously serve as a drive or driven member and be led out with a wave extension from the housing accordingly.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Kolbenkäfig eine Bohrung auf, in der der erste und zumindest zweite Kolben teilweise und darin gleitend aufgenommen sind, und die die Arbeitskammer in Umfangsrichtung begrenzt.In In another preferred embodiment, the piston cage has a Hole on, in which the first and at least second piston partially and slidably received therein, and the working chamber in Circumferential limited.

Die Bohrung definiert somit zusammen mit den beiden einander zugewandten Endflächen des ersten und zumindest zweiten Kolbens die zumindest eine Arbeitskammer der Schwenkkolbenmaschine. Je nach Geometrie der Endflächen der beiden Kolben ist auch die Geometrie der Bohrung des Kolbenkäfigs gewählt, also beispielsweise kreisförmig oder wie eben oben erwähnt oval oder von anderer Form entsprechend der Form der Endflächen der Kolben. Bei einer kreisförmigen Ausgestaltung der Endflächen der beiden Kolben entsteht in Verbindung mit der kreisförmigen Bohrung im Kolbenkäfig eine Arbeitskammer, die zylinderförmig ist. Die Kolben sind dann vorzugsweise gegen die Wand der Bohrung des Kolbenkäfigs mittels Dichtungen abgedichtet, wobei diese im Fall einer kreisförmigen Bohrung und kreisförmigen Endflächen vorteilhafterweise als an die Form der Arbeitskammer angepasste Kolbenringe ausgeführt sind.The bore thus defines together with the two mutually facing end surfaces of the first and at least second piston, the at least one working chamber of the oscillating piston engine. Depending on the geometry of the end surfaces of the two pistons and the geometry of the bore of the piston cage is selected, so for example circular or as just mentioned above oval or other shape according to the shape of the end faces of the pistons. In a circular configuration of the end faces of the two pistons, in conjunction with the circular bore in the piston cage, a working chamber is formed which is cylindrical. The pistons are then preferably sealed against the wall of the bore of the piston cage by means of seals, which in the case of a circular bore and circular end surfaces are advantageously designed as adapted to the shape of the working chamber piston rings.

Wenn die Kolben wie zuvor erwähnt bezüglich der Drehachse schräg gerichtete lineare Bewegungen ausführen, besteht die Bohrung entsprechend vorzugsweise aus zwei Abschnitten, die auf der Drehachse zusammentreffen und beidseits der Drehachse jeweils zylinderförmig ausgebildet sind.If the pistons as previously mentioned in terms of the axis of rotation obliquely perform directed linear movements, the hole is accordingly preferably of two sections which meet on the axis of rotation and on both sides of the axis of rotation are each cylindrical.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind in dem Gehäuse ein dritter und vierter Kolben angeordnet, die mit dem ersten und zweiten Kolben um die Drehachse umlaufen können und dabei hin- und hergehende lineare Bewegungen ausführen und eine zweite Arbeitskammer definieren.In Another preferred embodiment is in the housing third and fourth pistons arranged with the first and second Pistons can rotate around the axis of rotation while reciprocating perform linear movements and define a second working chamber.

In dieser Ausgestaltung wird auch bei der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine ein bezüglich der Drehachse vorteilhaft symmetrisches und somit massenausgeglichenes System geschaffen. Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn der dritte und der vierte Kolben zu dem ersten und zweiten Kolben spiegelsymmetrisch bezüglich einer durch den Gehäusemittelpunkt senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene angeordnet sind.In This embodiment is also in the rotary piston machine according to the invention a respect the axis of rotation advantageously symmetrical and thus mass-balanced System created. It is further preferred if the third and the fourth piston is mirror-symmetrical to the first and second pistons in terms of one through the center of the housing are arranged perpendicular to the axis of rotation extending plane.

Bei dieser Ausgestaltung liegen die erste und die zweite Arbeitskammer vorzugsweise in einer Ebene.at This configuration are the first and the second working chamber preferably in one plane.

In einer bevorzugten Alternative sind der dritte und der vierte Kolben bezüglich dem ersten und zweiten Kolben um einen Winkel von vorzugsweise 90° um die Drehachse versetzt angeordnet.In A preferred alternative is the third and fourth pistons in terms of the first and second pistons at an angle of preferably 90 ° about the axis of rotation staggered.

Hierbei ist von Vorteil, dass der Einzelhub jedes Kolbens noch größer gestaltet werden kann, da sich die Kolben in ihrer UT-Stellung nicht nahe kommen, weil der erste und zweite Kolben bezüglich dem dritten und vierten Kolben um 90° versetzt angeordnet sind. Hierdurch kann die oben erwähnte Steuerkurve über eine Ebene, die senkrecht durch die Drehachse und durch den Gehäusemittelpunkt hindurchgeht, hinausreichen, was ermöglicht, den Hub der Kolben und damit auch das maximale Volumen der Arbeitskammern größer zu gestalten.in this connection It is advantageous that the individual stroke of each piston is made even larger can be because the pistons in their UT position not come close because of first and second pistons with respect to the third and fourth pistons are arranged offset by 90 °. hereby can the above mentioned Control curve over a plane perpendicular to the axis of rotation and through the center of the housing passes, reaching out, which allows the stroke of the pistons and thus to make the maximum volume of the working chambers larger.

Unabhängig davon, ob die vier Kolben in einer Ebene oder in zwei Ebenen angeordnet sind, ist es weiterhin bevorzugt, wenn die vier Kolben so angeordnet sind, dass sich die erste und zweite Arbeitskammer beim Umlaufen der Kolben um die Drehachse gleichsinnig vergrößern und verkleinern.Independently of, whether the four pistons are arranged in one plane or in two planes Furthermore, it is preferred that the four pistons are arranged in this way are that the first and second working chamber when circulating the piston around the axis of rotation zoom in and out in the same direction.

Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass in einer der beiden Arbeitskammern stets ein Arbeitstakt des Expandierens, d.h. des Arbeitens, erfolgen kann, auch wenn in der anderen Arbeitskammer gerade kein Arbeitstakt des Arbeitens erfolgt. Somit verrichtet die Rotationskolbenmaschine über einen vollen Umlauf um die Drehachse gesehen stets Arbeit. Die Einlass- und Auslassstutzen sind entsprechend um 180° bzw. um 90° (Letzteres bei um 90° zueinander verdrehten Arbeitskammern) versetzt anzuordnen.hereby is advantageously achieved that in one of the two working chambers always a work cycle of expansion, i. working, done can, even if in the other working chamber just no work cycle of working. Thus, the rotary piston machine performs a full rotation around the axis of rotation always work. The admission and outlet ports are correspondingly 180 ° or 90 ° (the latter at 90 ° to each other twisted working chambers) staggered.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Kolbenkäfig beidseits der Gehäusemitte und nimmt auch den dritten und vierten Kolben auf.In In another preferred embodiment, the piston cage extends on both sides the center of the housing and also picks up the third and fourth pistons.

Insgesamt wird somit ein besonders einfacher und wenig Teile erfordernder Aufbau geschaffen, bei dem der Kolbenkäfig alle vier Kolben aufnimmt. Für den dritten und vierten Kolben weist der Kolbenkäfig, wenn dies für den ersten und zweiten Kolben wie oben beschrieben vorgesehen ist, ebenfalls eine Bohrung auf, in der der dritte und vierte Kolben gleitend gelagert und bezüglich der Drehachse drehfest mit dem Kolbenkäfig verbunden sind, wobei diese Bohrung dann zusammen mit den Endflächen des dritten und vierten Kolbens die zweite Arbeitskammer begrenzt.All in all Thus, a particularly simple and less parts requiring Construction created in which the piston cage receives all four pistons. For the third and fourth piston, the piston cage, if this for the first and second piston as described above, also a bore in which the third and fourth pistons are slidably mounted and re the rotation axis rotatably connected to the piston cage, these Bore then along with the end faces of the third and fourth Piston limits the second working chamber.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Gehäuseinnenwand des Gehäuses im Wesentlichen kugelförmig.In Another preferred embodiment is a housing inner wall of the housing essentially spherical.

Mit dieser Ausgestaltung wird vorteilhafterweise eine Rotationskolbenmaschine mit Hubkolben geschaffen, die Kugelsymmetrie besitzt. Die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine vereint somit die Vorteile einer reinen Rotationskolbenmaschine mit den Vorteilen einer reinen Hubkolbenmaschine in Kugelform.With This embodiment is advantageously a rotary piston machine created with reciprocating piston, which has ball symmetry. The rotary piston machine according to the invention combines the advantages of a pure rotary piston machine with the advantages of a pure reciprocating engine in spherical shape.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further Advantages and features will become apparent from the following description and the attached Drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It It is understood that the above and below to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird mit Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is in of the drawing and will be described with reference to this hereafter. Show it:

1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Rotationskolbenmaschine; 1 an overall perspective view of a rotary piston machine;

2 eine Ansicht der Rotationskolbenmaschine in 1 in Richtung der Pfeile II in 1; 2 a view of the rotary piston machine in 1 in the direction of the arrows II in 1 ;

3 einen Längsschnitt durch die Rotationskolbenmaschine in 1 entlang einer Ebene parallel zur Drehachse, wobei die Kolben der Rotationskolbenmaschine in ihrer UT-Stellung dargestellt sind; 3 a longitudinal section through the rotary piston machine in 1 along a plane parallel to the axis of rotation, wherein the pistons of the rotary piston machine are shown in their BDC position;

4 einen Längsschnitt durch die Rotationskolbenmaschine in 1, wobei die Kolben in ihrer OT-Stellung dargestellt sind, und wobei die Darstellung so gewählt ist, dass das Gehäuse in Bezug auf die Darstellung in 3 um 90° um die Drehachse verdreht ist; 4 a longitudinal section through the rotary piston machine in 1 , wherein the pistons are shown in their TDC position, and wherein the representation is selected so that the housing with respect to the representation in 3 rotated by 90 ° about the axis of rotation;

5 einen Längsschnitt durch die Rotationskolbenmaschine in 1 entsprechend zu 3 und 4, jedoch unter Weglassung der Kolben; 5 a longitudinal section through the rotary piston machine in 1 accordingly 3 and 4 but with the pistons omitted;

6 einen Längsschnitt durch die Rotationskolbenmaschine in 1 ähnlich zur Darstellung in 5, wiederum unter Weglassung der Kolben, wobei jedoch der Kolbenkäfig gegenüber der Darstellung in 5 um etwa 90° um die Drehachse gedreht ist; 6 a longitudinal section through the rotary piston machine in 1 similar to the representation in 5 again with the omission of the pistons, but the piston cage with respect to the representation in 5 rotated by about 90 ° about the axis of rotation;

6A eine mit 6 vergleichbare Darstellung mit einer gegenüber 6 verschiedenen Schnittlegung durch den Kolbenkäfig; 6A one with 6 comparable representation with one opposite 6 various cutting through the piston cage;

7 eine Ansicht der Rotationskolbenmaschine, bei der eine Gehäusehälfte abgenommen ist; und 7 a view of the rotary piston machine, in which a housing half is removed; and

8 eine perspektivische Ansicht einer Innenseite einer Gehäusehälfte der Rotationskolbenmaschine in 1 in Alleinstellung. 8th a perspective view of an inner side of a housing half of the rotary piston machine in 1 in isolation.

In 1 bis 8 sind eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehene Rotationskolbenmaschine in verschiedenen Darstellungen sowie Einzelteile der Rotationskolbenmaschine 10 gezeigt.In 1 to 8th are one with the general reference numeral 10 provided rotary piston machine in various representations as well as individual parts of the rotary piston machine 10 shown.

Die Rotationskolbenmaschine 10 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Brennkraftmaschine ausgelegt.The rotary piston machine 10 is designed as an internal combustion engine in the present embodiment.

Die Rotationskolbenmaschine 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das aus zwei Gehäusehälften 14 und 16 zusammengesetzt ist. Die Gehäusehälften 14 und 16 weisen jeweils einen Flansch 18a bzw. 18b auf, über den die Gehäusehälften 14 und 16 lösbar miteinander verbunden sind.The rotary piston machine 10 has a housing 12 on, which consists of two housing halves 14 and 16 is composed. The housing halves 14 and 16 each have a flange 18a respectively. 18b on, over which the housing halves 14 and 16 are releasably connected together.

Am Gehäuse 12 sind bezüglich dem Gehäusemittelpunkt diametral gegenüberliegend Einlassstutzen 20 und 24 für Frischluft/Brennstoff angeordnet, deren Öffnungen durch das Gehäuse 12 hindurchgehen. Ebenso sind Auslassstutzen 22 und 26 vorgesehen. Die Einlassstutzen 20 und 24 dienen dazu, Frischluft bzw. Verbrennungsluft zuzuführen, während die Auslassstutzen 22 und 26 zum Ausstoßen von verbranntem Brennstoff-Luftgemisch dienen.At the housing 12 are with respect to the center of the housing diametrically opposite inlet nozzle 20 and 24 arranged for fresh air / fuel, whose openings through the housing 12 pass. Likewise, outlet are 22 and 26 intended. The inlet nozzles 20 and 24 serve to supply fresh air or combustion air while the outlet 22 and 26 are for discharging burnt fuel-air mixture.

Den Einlassstutzen 20 und 24 ist jeweils ein Anschluss für eine Brennstoff-Einspritzdüse zugeordnet, wie für den Einlassstutzen 24 mit einem Anschluss 25 in 1 und für den Einlassstutzen 20 mit einem Anschluss 27 in 2 dargestellt ist.The inlet nozzle 20 and 24 in each case a connection for a fuel injection nozzle is assigned, as for the inlet connection 24 with a connection 25 in 1 and for the inlet nozzle 20 with a connection 27 in 2 is shown.

Des Weiteren sind am Gehäuse 12 eine Mehrzahl an Anschlüssen 28 bis 38 für die Zufuhr und Abfuhr bzw. Zirkulation eines Kühl-/Schmiermediums durch das Innere der Rotationskolbenmaschine 10 angeordnet.Furthermore, the case 12 a plurality of connections 28 to 38 for the supply and discharge or circulation of a cooling / lubricating medium through the interior of the rotary piston machine 10 arranged.

Eine Gehäuseinnenwand 39 der Rotationskolbenmaschine 10 ist gemäß 3 im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet bzw. besitzt Kugelsymmetrie.A housing inner wall 39 the rotary piston machine 10 is according to 3 formed substantially spherical or has ball symmetry.

Im Innern des Gehäuses 12 sind vier Kolben 40 bis 46 angeordnet, die in dem Gehäuse 12 gemeinsam um eine Drehachse 48 gemäß einem Pfeil 49 (3) umlaufen können. Bei dieser Umlaufbewegung führen die Kolben 40 bis 46 eine der Umlaufbewegung überlagerte hin- und hergehende lineare Bewegung zwischen zwei Endstellungen aus, wobei die eine Endstellung in 3 (sog. UT-Stellung), und die andere Endstellung in 4 (sog. OT-Stellung) dargestellt ist.Inside the case 12 are four pistons 40 to 46 arranged in the housing 12 together around a rotation axis 48 according to an arrow 49 ( 3 ) can run around. During this revolution, the pistons lead 40 to 46 one of the orbital motion superimposed reciprocating linear movement between two end positions, wherein the one end position in 3 (so-called UT position), and the other end position in 4 (so-called TDC position) is shown.

Die Drehachse 48 ist als geometrische Achse zu verstehen und geht durch den Gehäusemittelpunkt 51 hindurch.The rotation axis 48 is to be understood as a geometric axis and goes through the center of the housing 51 therethrough.

Die linearen Bewegungen der Kolben 40 bis 46 sind in 3 mit einem jeweiligen Doppelpfeil 50a bis 50d veranschaulicht.The linear movements of the pistons 40 to 46 are in 3 with a respective double arrow 50a to 50d illustrated.

Die Art der Führung und Steuerung der linearen Bewegungen der Kolben 40 bis 46 wird später noch näher beschrieben.The type of guidance and control of the linear movements of the pistons 40 to 46 will be described later in more detail.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kolben 40 und 46 zu den Kolben 42 und 44 spiegelsymmetrisch bezüglich einer durch den Gehäusemittelpunkt 51 senkrecht zur Drehachse 48 verlaufenden Ebene 53 angeordnet, die in 3 senkrecht zur Zeichenebene verläuft.In the embodiment shown, the pistons 40 and 46 to the pistons 42 and 44 mirror-symmetric with respect to a through the center of the housing 51 perpendicular to the axis of rotation 48 extending level 53 arranged in 3 runs perpendicular to the drawing plane.

Denkbar ist jedoch auch eine Anordnung, bei der beispielsweise die Kolben 40 und 46 in einer ersten Ebene angeordnet sind, und die Kolben 42 und 44 in einer zweiten Ebene, wobei die zweite Ebene jedoch zur ersten Ebene der Kolben 40 und 46 um 90° um die Drehachse 48 verdreht ist.However, it is also conceivable an arrangement in which, for example, the piston 40 and 46 in a he th plane are arranged, and the pistons 42 and 44 in a second plane, however, the second plane is toward the first plane of the pistons 40 and 46 90 ° around the axis of rotation 48 is twisted.

Die Kolben 40 bis 46 sind in dem Gehäuse 12 einzeln gelagert, d.h. nicht paarweise miteinander starr verbunden.The pistons 40 to 46 are in the case 12 stored individually, ie not pairwise rigidly connected.

Jeder der Kolben 40 bis 46 weist eine Endfläche auf, und zwar weist der Kolben 40 eine Endfläche 52, der Kolben 42 eine Endfläche 54, der Kolben 44 eine Endfläche 56 und der Kolben 46 eine Endfläche 58 auf.Each of the pistons 40 to 46 has an end surface, namely the piston 40 an end surface 52 , The piston 42 an end surface 54 , The piston 44 an end surface 56 and the piston 46 an end surface 58 on.

Jeweils einander zugewandte Endflächen, das sind im vorliegenden Fall die Endflächen 52 und 58 der Kolben 40 und 46 sowie die Endflächen 54 und 56 der Kolben 42 und 44, begrenzen jeweils eine Arbeitskammer 60 und 62, die als Brennkammern dienen. Die Drehachse 48 geht durch beide Arbeitskammern 60, 62 hindurch, und zwar vorzugsweise in jeder Stellung der Kolben 40 bis 46 mittig.Each facing end surfaces, which are the end surfaces in the present case 52 and 58 The piston 40 and 46 as well as the end surfaces 54 and 56 The piston 42 and 44 , each limit a working chamber 60 and 62 which serve as combustion chambers. The rotation axis 48 goes through both working chambers 60 . 62 through, preferably in each position of the piston 40 to 46 center.

Wie aus 3 und 4 hervorgeht, weisen die Endflächen 52 bis 58 der Kolben 40 bis 46 jeweils zwei Abschnitte auf, die einen Winkel zueinander bilden. Dies wird nachfolgend mit Bezug auf die Endfläche 52 des Kolbens beschrieben, das Gleiche gilt für die Endflächen 54 bis 58 der Kolben 42 bis 46.How out 3 and 4 indicates the end faces 52 to 58 The piston 40 to 46 two sections each, which form an angle to each other. This will be described below with reference to the endface 52 described the piston, the same applies to the end surfaces 54 to 58 The piston 42 to 46 ,

Die Endfläche 52 des Kolbens 40 weist einen Abschnitt 52a auf, der etwa senkrecht zur linearen Bewegungsrichtung gemäß dem Pfeil 50a des Kolbens 40 verläuft. Ein zweiter Abschnitt 52b der Endfläche 52 bildet demgegenüber mit der Bewegungsrichtung des Kolbens 40 gemäß dem Pfeil 50a einen Winkel, im gezeigten Ausführungsbeispiel von etwa 45°, und verläuft parallel zur Drehachse 48. Der Abschnitt 52b der Endfläche 52 verläuft des Weiteren parallel zu einem Abschnitt 58b der Endfläche 58 des Kolbens 46, so dass die Abschnitte 52b und 58b in der OT-Stellung gemäß 4 einander flächig berührend oder zumindest mit minimalem Abstand zur Minimierung des Volumens der Arbeitskammer 60 angeordnet sind. Demgegenüber kommen die Abschnitte 52a und 58a der Endflächen 52 und 58 der Kolben 40 und 46 mit einer anderen Fläche in Berührung oder in minimalen Abstand, die später noch beschrieben wird.The endface 52 of the piston 40 has a section 52a on, approximately perpendicular to the linear direction of movement according to the arrow 50a of the piston 40 runs. A second section 52b the endface 52 in contrast forms with the direction of movement of the piston 40 according to the arrow 50a an angle, in the illustrated embodiment of about 45 °, and extends parallel to the axis of rotation 48 , The section 52b the endface 52 also runs parallel to a section 58b the endface 58 of the piston 46 so the sections 52b and 58b in the TDC position according to 4 contacting each other in a planar manner or at least at a minimum distance to minimize the volume of the working chamber 60 are arranged. In contrast, the sections come 52a and 58a the end surfaces 52 and 58 The piston 40 and 46 with another surface in contact or at a minimum distance, which will be described later.

Wie aus 3 und 4 hervorgeht, verlaufen die Bewegungsrichtungen 50a bis 50d der Kolben 40 bis 46 schräg zur Drehachse 48.How out 3 and 4 shows, the directions of movement run 50a to 50d The piston 40 to 46 obliquely to the axis of rotation 48 ,

Die Kolben 40 bis 46 sind jeweils im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, und eine Längs- oder Zylinderachse jedes Kolbens 40 bis 46 verläuft parallel zu den linearen Bewegungsrichtungen 50a bis 50d.The pistons 40 to 46 are each formed substantially cylindrical, and a longitudinal or cylindrical axis of each piston 40 to 46 runs parallel to the linear directions of movement 50a to 50d ,

Jeweils benachbarte der Kolben 40 bis 46 führen beim Umlaufen um die Drehachse 48 zueinander gegensinnige hin- und hergehende lineare Bewegungen aus, wodurch sich die Arbeitskammern 60 und 62 stets gleichsinnig zueinander vergrößern und verkleinern.Each adjacent the piston 40 to 46 lead when revolving around the axis of rotation 48 mutually opposing reciprocating linear movements, causing the working chambers 60 and 62 always in the same direction to each other enlarge and reduce.

Beispielsweise von dem in 3 gezeigten Zustand maximalen Volumens der Arbeitskammern 60 und 62 ausgehend bewegen sich die Kolben 40 und 46 linear, jedoch schräg zueinander aufeinander zu, ebenso die Kolben 42 und 44. Dabei verringern sich die Volumina der Arbeitskammern 60 und 62 bis zu dem in 4 dargestellten Endzustand, in dem die Arbeitskammern 60 und 62 ihr minimales Volumen (Zündraum) einnehmen. Allerdings wird bei dem Zustand in 4 nur in einem der Arbeitskammern 60 und 62 gerade gezündet, die andere der beiden Arbeitskammern 60 und 62 besitzt dann zwar ebenfalls minimales Volumen, jedoch ist dort gerade der Arbeitstakt des Ausstoßens vollendet bzw. der Arbeitstakt des Einlassens beginnt gerade bzw. umgekehrt.For example, from the in 3 shown state maximum volume of the working chambers 60 and 62 starting the pistons move 40 and 46 linear but oblique to each other, as well as the pistons 42 and 44 , This reduces the volumes of the working chambers 60 and 62 up to the in 4 illustrated final state in which the working chambers 60 and 62 their minimum volume (ignition space) take. However, at the state in 4 only in one of the working chambers 60 and 62 just ignited, the other of the two working chambers 60 and 62 Although then also has minimal volume, but there is just completed the power stroke of the ejection or the power stroke of the inlet begins straight or vice versa.

Um die linearen Bewegungen der Kolben 40 bis 46 aus der Umlaufbewegung der Kolben 40 bis 46 um die Drehachse 48 abzuleiten, weist jeder Kolben 40 bis 46 ein Lauforgan auf, und zwar der Kolben 40 ein Lauforgan 64, der Kolben 42 ein Lauforgan 66, der Kolben 44 ein Lauforgan 68 und der Kolben 46 ein Lauforgan 70. Die Lauforgane 64 bis 70 sind Kugeln, die jeweils in einer Kugelpfanne gelagert sind, wobei die jeweilige Kugelpfanne auf einer Außenseite des jeweiligen Kolbens 40 bis 46 angeordnet ist, die der Gehäuseinnenwand 39 zugewandt ist. In 3 ist eine Kugelpfanne 72 für das Lauforgan 64 am Kolben 40 dargestellt.To the linear movements of the pistons 40 to 46 from the orbital motion of the pistons 40 to 46 around the axis of rotation 48 deduce, assigns each piston 40 to 46 a running organ, namely the piston 40 a running organ 64 , The piston 42 a running organ 66 , The piston 44 a running organ 68 and the piston 46 a running organ 70 , The running organs 64 to 70 are balls, which are each mounted in a ball socket, wherein the respective ball socket on an outer side of the respective piston 40 to 46 is arranged, the housing inner wall 39 is facing. In 3 is a ball socket 72 for the running organ 64 on the piston 40 shown.

Die Lauforgane 64 bis 70 in Form der Kugeln können lose in den Kugelpfannen 72 gelagert und dort durch Adhäsion mittels eines Schmierfilms gehalten sein, wobei sich die Kugelpfannen dann nicht über den Durchmesser der Kugeln 64 bis 70 hinaus erstrecken, oder die Kugelpfannen können durch eine sich über den Kugeldurchmesser hinaus erstreckende Formgebung oder einen entsprechenden Fortsatz die Kugeln 64 bis 70 formschlüssig und somit unverlierbar halten.The running organs 64 to 70 in the form of balls can loose in the ball pans 72 be stored and held there by adhesion by means of a lubricating film, the ball pans then not on the diameter of the balls 64 to 70 extend beyond, or the ball pans can by a beyond the ball diameter addition extending shape or a corresponding extension of the balls 64 to 70 hold form-fitting and thus captive.

Die Kugeln 64 bis 70 sind in den Kugelpfannen der Kolben 40 bis 46 in allen Richtungen um ihren jeweiligen Kugelmittelpunkt frei drehbar.The balls 64 to 70 are in the ball sockets of the pistons 40 to 46 freely rotatable in all directions about their respective ball center.

Den Lauforganen bzw. Kugeln 64 bis 70 sind zwei Steuerkurven zugeordnet, in denen die Kugeln 64 bis 70 laufen. Genauer gesagt ist den Kugeln 64 und 70 der Kolben 40 und 46 eine erste Steuerkurve 76 zugeordnet, die als Nut mit teilkreisförmigem Querschnitt in der Gehäuseinnenwand 39 ausgebildet ist. Anstelle einer Ausbildung der Steuerkurve 76 unmittelbar in der Gehäuseinnenwand 39 durch Einformung kann die Steuerkurve 76 auch an einem separaten Bauteil, das am Gehäuse 12 angeordnet ist, ausgebildet sein. Eine entsprechende Steuerkurve 78 ist den Lauforganen bzw. Kugeln 66 und 68 der Kolben 42 und 44 zugeordnet.The running organs or balls 64 to 70 are associated with two cams in which the balls 64 to 70 to run. More precisely, the balls 64 and 70 The piston 40 and 46 a first control curve 76 assigned as a groove with part-circular cross-section in the housing inner wall 39 is trained. Instead of training the control curve 76 directly in the housing inner wall 39 by molding, the control curve 76 also on a separate component, that on the housing 12 is arranged to be formed. A corresponding control curve 78 is the running organs or balls 66 and 68 The piston 42 and 44 assigned.

Die Kugeln 64 und 70 laufen somit in derselben Steuerkurve 76, und die Kugeln 66 und 68 in derselben Steuerkurve 78. Die Kugeln 64 und 70 einerseits und die Kugeln 66 und 68 andererseits sind dabei jeweils untereinander bezüglich der Drehachse 48 um 180° versetzt.The balls 64 and 70 thus run in the same cam 76 , and the bullets 66 and 68 in the same control curve 78 , The balls 64 and 70 on the one hand and the bullets 66 and 68 On the other hand, each case with each other with respect to the axis of rotation 48 offset by 180 °.

Die Steuerkurven 76 und 78 sind vor der Drehachse 48 mit zumindest näherungsweise maximalem Abstand angeordnet, was die UT-Stellung der Kolben 40 bis 46 angeht, wie aus 3 hervor geht, d.h. sie befinden sich nahezu auf Höhe der Ebene 53. Die Steuerkurven 76 und 78 verlaufen insgesamt im Wesentlichen orthogonal zur Drehachse 48.The cams 76 and 78 are in front of the axis of rotation 48 arranged with at least approximately the maximum distance, which is the UT position of the piston 40 to 46 how come out 3 This means that they are almost level 53 , The cams 76 and 78 total are substantially orthogonal to the axis of rotation 48 ,

In 5 sind die Steuerkurven 76 und 78 deutlicher zu erkennen, da in der Darstellung in 5 die Kolben 40 bis 46 weggelassen wurden. Eine noch vollständigere Darstellung der Steuerkurven 76 und 78 ist in 8 zu entnehmen, die eine Sicht auf die Innenseite der Gehäusehälfte 14 des Gehäuses 12 zeigt. Entsprechend ist jeweils eine Hälfte der Steuerkurven 76 und 78 in 8 zu sehen, die sich jeweils insgesamt jedoch um 360° um die Drehachse 48 erstrecken.In 5 are the cams 76 and 78 to recognize more clearly, since in the representation in 5 the pistons 40 to 46 were omitted. An even more complete representation of the cams 76 and 78 is in 8th to take a look at the inside of the housing half 14 of the housing 12 shows. Accordingly, each half of the cams 76 and 78 in 8th in total, however, 360 ° around the axis of rotation 48 extend.

Die Kolben 40 bis 46 sind in dem Gehäuse 12 in einem um die Drehachse 48 gemeinsam mit den Kolben 40 bis 46 umlaufenden Kolbenkäfig 80 gelagert, der nachfolgend mit weiteren Einzelheiten der Kolben 40 bis 46 näher beschrieben wird. In 7 ist der Kolbenkäfig 80 in nicht geschnittener Darstellung mit den beiden Kolben 40 und 42 und der Gehäusehälfte 14 dargestellt. 5 zeigt den Kolbenkäfig 80 im Längsschnitt, ebenso die 6 und 6A, während die 3 und 4 den Kolbenkäfig 80 im Längsschnitt zusammen mit den Kolben 40 bis 46 zeigen.The pistons 40 to 46 are in the case 12 in one around the axis of rotation 48 together with the pistons 40 to 46 encircling piston cage 80 stored, the following with further details of the pistons 40 to 46 will be described in more detail. In 7 is the piston cage 80 in non-cut representation with the two pistons 40 and 42 and the case half 14 shown. 5 shows the piston cage 80 in longitudinal section, as well as the 6 and 6A while the 3 and 4 the piston cage 80 in longitudinal section together with the piston 40 to 46 demonstrate.

Der Kolbenkäfig 80 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel und bevorzugt ein einstückiges Bauteil, wobei anstelle einer einstückigen Bauweise jedoch auch eine mehrstückige Bauweise denkbar ist.The piston cage 80 is in the embodiment shown, and preferably a one-piece component, but instead of a one-piece construction but also a multi-piece construction is conceivable.

Der Kolbenkäfig 80 erstreckt sich entlang der Drehachse 48 über die gesamte Länge des Gehäuses 12, wobei Wellenfortsätze 86 und 88 des Kolbenkäfigs 80 aus dem Gehäuse herausragen und als Antriebs- oder Abtriebswelle dienen können.The piston cage 80 extends along the axis of rotation 48 over the entire length of the housing 12 , where wave processes 86 and 88 of the piston cage 80 protrude from the housing and can serve as a drive or output shaft.

Der Kolbenkäfig 80 weist jeweils einen sich an die Wellenfortsätze 86 und 88 anschließenden Hauptlagerabschnitt 82 bzw. 84 auf, über die der Kolbenkäfig 80 in dem Gehäuse 12 drehbar um die Drehachse 48 gelagert ist. Die Lagerabschnitte 82 und 84 sind gehäusemittig über einen Mittelabschnitt 90 verbunden, der gemäß 3 und 4 einen im Querschnitt etwa quadratischen zapfenartigen Abschnitt 92 aufweist, an dem die Kolben 40 bis 46 zum Gehäusemittelpunkt 51 hin abgestützt jeweils linear beweglich gelagert sind.The piston cage 80 each has a to the wave processes 86 and 88 subsequent main storage section 82 respectively. 84 on top of which the piston cage 80 in the case 12 rotatable about the axis of rotation 48 is stored. The storage sections 82 and 84 are centered on the middle of the housing 90 connected according to 3 and 4 a roughly square in cross-section peg-like section 92 has, on which the piston 40 to 46 to the center of the housing 51 supported each supported linearly movable.

Gemäß 6 und 6A weist der Kolbenkäfig 80 zwei Bohrungen 94 und 96 auf, in denen die Kolben 40 bis 46 gleitend gelagert sind. Genauer gesagt sind in der Bohrung 94 die Kolben 40 und 46 und in der Bohrung 96 die Kolben 42 und 44 gleitend gelagert. Die Bohrungen 94 und 96 weisen jeweils zwei Abschnitte 94a, 94b bzw. 96a, 96b auf, die jeweils zylindrisch und entsprechend der Schrägstellung der Kolben 40 bis 46 zur Drehachse 48 ebenfalls zueinander schräg gestellt sind. Die Bohrungen 94, 96 sind im Querschnitt kreisförmig ausgebildet, und entsprechend sind die Endflächen 52 bis 58 der Kolben 40 bis 46 in einem Querschnitt senkrecht zur jeweiligen Zylinderachse des jeweiligen Kolbens 40 bis 46 kreisförmig ausgebildet. Die Kolben 40 bis 46 sind in den Bohrungen 94 bis 96 mittels Kolbenringen zur Abdichtung der Arbeitskammern 60 und 62 gelagert, wie in 4 für den Kolben 40 mit Dichtungen 98 und 100 dargestellt ist.According to 6 and 6A points the piston cage 80 two holes 94 and 96 on, in which the pistons 40 to 46 are slidably mounted. More specifically, in the hole 94 the pistons 40 and 46 and in the hole 96 the pistons 42 and 44 slidably mounted. The holes 94 and 96 each have two sections 94a . 94b respectively. 96a . 96b on, each cylindrical and according to the inclination of the piston 40 to 46 to the axis of rotation 48 are also inclined to each other. The holes 94 . 96 are circular in cross-section, and correspondingly are the end surfaces 52 to 58 The piston 40 to 46 in a cross section perpendicular to the respective cylinder axis of the respective piston 40 to 46 circular shaped. The pistons 40 to 46 are in the holes 94 to 96 by means of piston rings for sealing the working chambers 60 and 62 stored as in 4 for the piston 40 with seals 98 and 100 is shown.

Die Bohrungen 94 und 96 begrenzen zusammen mit den Endflächen 52 bis 58 der Kolben 40 bis 46 die Arbeitskammern 60 und 62.The holes 94 and 96 limit together with the end surfaces 52 to 58 The piston 40 to 46 the working chambers 60 and 62 ,

In den Bohrungen 94 und 96 des Kolbenkäfigs 80 sind die Kolben 40 bis 46 drehfest mit dem Kolbenkäfig 80 verbunden, so dass die Kolben 40 bis 46 gemeinsam mit dem Kolbenkäfig 80 um die Drehachse 48 umlaufen, während die Kolben 40 bis 46 dabei in den Bohrungen 94 und 96 lineare hin- und hergehende Bewegungen ausführen, d.h. in den Bohrungen 94 und 96 linear gleitend beweglich sind, um die einzelnen Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Expandierens und Ausstoßens auszuführen.In the holes 94 and 96 of the piston cage 80 are the pistons 40 to 46 rotatably with the piston cage 80 connected so that the pistons 40 to 46 together with the piston cage 80 around the axis of rotation 48 revolve while the pistons 40 to 46 doing so in the holes 94 and 96 perform linear reciprocating movements, ie in the holes 94 and 96 are linearly movable to perform the individual strokes of the inlet, compacting, expanding and ejecting.

Die Kolben 40 bis 46 sind im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet.The pistons 40 to 46 are essentially cylindrical.

Die Anordnung aus Kolbenkäfig 80, den Kolben 40 bis 46 nebst den Lauforganen 64 bis 70 bildet den "Innenmotor" der Rotationskolbenmaschine 10, der in 7 (zusammen mit der Gehäusehälfte 14) dargestellt ist. Dieser "Innenmotor" umfasst alle beweglichen Teile der Rotationskolbenmaschine 10.The arrangement of piston cage 80 , the piston 40 to 46 along with the running organs 64 to 70 forms the "internal engine" of the rotary piston engine 10 who in 7 (together with the case half 14 ) is shown. This "internal engine" includes all moving parts of the rotary piston engine 10 ,

In den Lagerabschnitten 82 und 84 des Kolbenkäfigs 80 sind, wie beispielsweise in 6A dargestellt ist, eine Mehrzahl an Kanälen 102 bzw. 104 vorhanden, die sich umfänglich und durch das Innere der Lagerabschnitte 82 und 84 des Kolbenkäfigs 80 erstrecken, und die mit den bereits oben erwähnten Anschlüssen 28, 30 bzw. 36, 38 kommunizieren, so dass durch die Kanäle 102, 104 ein Kühl-/Schmiermedium zum Kühlen und Schmieren des Kolbenkäfigs 80 hindurchgeleitet werden kann. Die Kanäle 102 und 104 dienen vor allem zur Kühlung des Innenmotors in Nähe der Arbeitskammern 60, 62.In the storage sections 82 and 84 of the piston cage 80 are, such as in 6A is shown, a plurality of channels 102 respectively. 104 present, which is extensive and through the interior the bearing sections 82 and 84 of the piston cage 80 extend, and with the already mentioned above connections 28 . 30 respectively. 36 . 38 communicate, so through the channels 102 . 104 a cooling / lubricating medium for cooling and lubricating the piston cage 80 can be passed through. The channels 102 and 104 mainly serve to cool the inner engine in the vicinity of the working chambers 60 . 62 ,

Auch in dem Mittelabschnitt 90 des Kolbenkäfigs 80 ist gemäß 5 eine durchgehende Bohrung 106 vorhanden, die ebenfalls als Kühl-/Schmiermediumkanal dient. Die Bohrung 106 erweitert sich an ihren beiden Enden trompetenartig, um die Verteilung des Kühl-/Schmiermediums im Zentrum des Gehäuses 12 noch zu verbessern. Bei der Rotation des Kolbenkäfigs 80 um die Drehachse 48 wird das in der Bohrung 106 befindliche Kühl-/Schmiermedium auf Grund von Zentrifugalkräften in Richtung Gehäuseinnenwand 39 geschleudert. Auf diese Weise wird eine Kühlung bzw. Schmierung der Kolben 40 bis 46 und der Lauforgane 64 bis 70 im Zentrum des Innenmotors bewerkstelligt. An den Lauforganen 64 bis 70 dient der sich dabei bildende Schmierfilm auch dazu, die Lauforgane 64 bis 70 in den Kugelpfannen der Kolben 40 bis 46 durch Adhäsion zu halten, sofern dies nicht durch einen Formschluss bewerkstelligt ist.Also in the middle section 90 of the piston cage 80 is according to 5 a through hole 106 present, which also serves as a cooling / lubricating medium channel. The hole 106 extends trumpet-like at its two ends to the distribution of the cooling / lubricating medium in the center of the housing 12 to improve. At rotation of the piston cage 80 around the axis of rotation 48 will that be in the hole 106 located coolant / lubricating medium due to centrifugal forces in the direction of the housing inner wall 39 spun. In this way, a cooling or lubrication of the piston 40 to 46 and the running organs 64 to 70 accomplished in the center of the internal engine. At the running organs 64 to 70 The lubricating film that forms during this process also serves as the running organ 64 to 70 in the ball sockets of the pistons 40 to 46 by adhesion, unless this is accomplished by a positive connection.

Gemäß 6 sind in dem Kolbenkäfig 80 noch zwei weitere Bohrungen oder Kanäle 108 und 110 vorgesehen, die einerseits in den Bohrungen 94 bzw. 96 münden, und andererseits zur Gehäuseinnenwand 39, und zwar auf Höhe der Einlass- bzw. Auslassstutzens 20 und 22 bzw. 24 und 26 münden. Die Kanäle 114, 116 dienen dazu, in einer Drehstellung des Kolbenkäfigs 80 um die Drehachse 48 durch die Einlassstutzen 20 bzw. 24 ein Brennstoff-Luftgemisch in die Arbeitskammern 60, 62 einzulassen, und in einer davon unterschiedlichen Drehstellung verbranntes Brennstoff-Luftgemisch durch die Auslassstutzen 22 und 26 auszustoßen. In den übrigen Drehstellungen verschließt der Kolbenkäfig 80 diese Stutzen. Der Kolbenkäfig 80 übernimmt somit gleichzeitig die Funktion eines Ventils zum Freigeben und Verschließen der Anschlussstutzen 20 bis 26.According to 6 are in the piston cage 80 two more holes or channels 108 and 110 provided on the one hand in the holes 94 respectively. 96 open, and on the other hand to the housing inner wall 39 , and at the level of the inlet or outlet nozzle 20 and 22 respectively. 24 and 26 lead. The channels 114 . 116 serve in a rotational position of the piston cage 80 around the axis of rotation 48 through the inlet nozzles 20 respectively. 24 a fuel-air mixture in the working chambers 60 . 62 let in, and in a different rotational position burned fuel-air mixture through the outlet 22 and 26 eject. In the other rotational positions of the piston cage closes 80 these nozzles. The piston cage 80 thus simultaneously assumes the function of a valve for releasing and closing the connecting piece 20 to 26 ,

Des Weiteren ist in dem Kolbenkäfig 80 für jede Arbeitskammer 60 und 62 eine Zündkerze 112 und 114 vorgesehen, die auf der Drehachse 48 angeordnet sind und zusammen mit dem Kolbenkäfig 80 um diese drehen. Elektrische Zuleitungen (nicht dargestellt) sind entsprechend über beispielsweise Schleifringe mit den Zündkerzen 118 und 120 verbunden. Im Fall der Verwendung der Rotationskolbenmaschine 10 als Dieselmotor handelt es sich bei den Kerzen 112 und 114 entsprechend um Glühkerzen.Furthermore, in the piston cage 80 for every working chamber 60 and 62 a spark plug 112 and 114 provided on the axis of rotation 48 are arranged and together with the piston cage 80 to turn this. Electrical leads (not shown) are correspondingly via, for example, slip rings with the spark plugs 118 and 120 connected. In the case of using the rotary piston machine 10 as a diesel engine, it is the candles 112 and 114 according to glow plugs.

Die um 180° bezüglich der Drehachse 48 versetzte Anordnung der Anschlussstutzen 20 und 22 gegenüber den Anschlussstutzen 24 und 26 dient dazu, dass zumindest in einer der Arbeitskammern 60 und 62 beim Umlaufen der Kolben 40 bis 46 um die Drehachse 48 um 360° stets ein Expansionsvorgang erfolgt. Wenn also in der Arbeitskammer 60 gerade ein Arbeitstakt des Expandierens stattfindet, findet in der Arbeitskammer 62 ein Arbeitstakt des Ausstoßens verbrannten Brennstoff-Luftgemisches statt, und umgekehrt.The 180 ° with respect to the axis of rotation 48 staggered arrangement of the connecting pieces 20 and 22 opposite the connecting pieces 24 and 26 serves at least in one of the working chambers 60 and 62 when circulating the pistons 40 to 46 around the axis of rotation 48 360 ° is always an expansion process. So if in the workroom 60 just a working cycle of expansion takes place in the working chamber 62 a power stroke of discharging burned fuel-air mixture, and vice versa.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Rotationskolbenmaschine 10 beschrieben.The following is the operation of the rotary piston machine 10 described.

Ausgehend von der Betriebsstellung der Kolben 40 bis 46 gemäß 3 befinden sich dort die Kolben 40 bis 46 in ihrer sog. UT(unterer Totpunkt)-Stellung. Nach einer 90°-Drehung um die Drehachse 48 haben sich die Kolben 40 und 46 bzw. 42 und 44 in ihre sog. OT(oberer Totpunkt)-Stellung bewegt, wie in 4 dargestellt ist, wobei die Bewegungen zwischen der UT-Stellung und der OT-Stellung der Kolben 40 bis 46 linear in Richtung der Pfeile 50a bis 50d in 3 zur Drehachse 48 hin erfolgt ist. Die lineare Bewegung der Kolben 40 bis 46 wurde dabei durch das Entlanglaufen der Lauforgane 64 bis 70 entlang der Steuerkurven 76 und 78 aus der Umlaufbewegung um die Drehachse 48 abgeleitet. Brennstoff-Luft-Gemisch, das sich beispielsweise in der Arbeitskammer 60 befindet, wird beim Übergang von 3 zu 4 beispielsweise verdichtet und in der Kolbenstellung in 4 dann gezündet, und in der Arbeitskammer 62 in 3 befindliches verbranntes Gemisch wird beim Übergang von 3 zu 4 ausgestoßen.Based on the operating position of the pistons 40 to 46 according to 3 are the pistons there 40 to 46 in their so-called UT (bottom dead center) position. After a 90 ° turn around the axis of rotation 48 have the pistons 40 and 46 respectively. 42 and 44 moved into their so-called OT (top dead center) position, as in 4 is shown, with the movements between the UT position and the TDC position of the piston 40 to 46 linear in the direction of the arrows 50a to 50d in 3 to the axis of rotation 48 has occurred. The linear movement of the pistons 40 to 46 was thereby by the running along the Lauforgane 64 to 70 along the cams 76 and 78 from the orbital motion about the axis of rotation 48 derived. Fuel-air mixture, for example, in the working chamber 60 is located at the transition from 3 to 4 for example, compressed and in the piston position in 4 then ignited, and in the working chamber 62 in 3 burned mixture is at the transition from 3 to 4 pushed out.

In der OT-Stellung gemäß 4 liegen die senkrecht zur linearen Bewegungsrichtung verlaufenden Abschnitte der Endflächen 52 bis 58 der Kolben 40 bis 46 an einer am Kolbenkäfig 80 ausgebildeten Gegenfläche an, wie für den Abschnitt 52a der Endfläche 52 des Kolbens 40 in 4 dargestellt ist, wobei dort der Abschnitt 52a an einer entsprechend zur Drehachse 48 schräg gestellten Fläche 82a des Kolbenkäfigs 80 anliegt. In der OT-Stellung der Kolben 40 bis 46 gemäß 4 sind die Volumina der Arbeitskammern 60 und 62 minimal, jedoch vorzugsweise von Null verschieden.In the TDC position according to 4 lie perpendicular to the linear direction of movement extending portions of the end faces 52 to 58 The piston 40 to 46 at one on the piston cage 80 trained counter surface, as for the section 52a the endface 52 of the piston 40 in 4 is shown, where there is the section 52a at a corresponding to the axis of rotation 48 slanted surface 82a of the piston cage 80 is applied. In the TDC position of the pistons 40 to 46 according to 4 are the volumes of the working chambers 60 and 62 minimal, but preferably nonzero.

Ausgehend von 4 wird nach einer weiteren Drehung der Kolben 40 bis 46 um die Drehachse 48 um 90° wieder der in 3 dargestellte Zustand erreicht (UT-Stellung), jedoch in einer bezüglich 3 um 180° um die Drehachse 48 versetzte Anordnung, und nach einer weiteren Drehung um 180° wird dann wieder die Ausgangsstellung gemäß 3 erreicht.Starting from 4 will after another rotation of the piston 40 to 46 around the axis of rotation 48 90 ° back in 3 shown state reached (UT position), but in a respect 3 180 ° around the axis of rotation 48 staggered arrangement, and after a further rotation by 180 ° then the starting position according to 3 reached.

Nach einer vollen Drehung um 360° haben somit in jeder der Arbeitskammern 60 und 62 einmal die vier Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Expandierens und Ausstoßens stattgefunden.After a full turn through 360 ° thus have in each of the working chambers 60 and 62 once the four cycles of intake, compacting, ex pandying and ejecting took place.

Bei der Rotationskolbenmaschine 10 kann analog zu der aus WO 03/067033 A1 bekannten Rotationskolbenmaschine vorgesehen sein, die von den Arbeitskammern 60, 62 abgewandten Zwischenräume zwischen den Kolben 40 und 42 bzw. 44 und 46 als Vordruckkammern zum Vorkomprimieren von Verbrennungsluft zu nutzen. Zu möglichen Ausgestaltungen und Funktionsweise einer solchen Selbstaufladung wird auf die WO 03/067033 A1 verwiesen.In the rotary piston machine 10 may be provided analogous to the known from WO 03/067033 A1 rotary piston machine, which of the working chambers 60 . 62 remote spaces between the pistons 40 and 42 respectively. 44 and 46 to be used as pre-compression chambers for precompressing combustion air. For possible embodiments and mode of operation of such self-charging reference is made to WO 03/067033 A1.

Claims

Rotary piston machine, with a housing ( 12 ), in which a first and at least a second piston ( 40 . 46 ) are arranged together in the housing ( 12 ) about a housing-fixed axis of rotation ( 48 ), wherein the first piston ( 40 ) a first end surface ( 52 ) and the at least second piston ( 46 ) one of the first end surface ( 52 ) facing the second end surface ( 58 ), wherein the end surfaces ( 52 . 58 ) a working chamber ( 60 ), and wherein the first and the at least second pistons ( 40 . 46 ) when passing around the axis of rotation ( 48 ) perform reciprocal reciprocating movements relative to each other to move the working chamber ( 60 ) alternately to increase and decrease, characterized in that the reciprocating movements of the first and at least second piston ( 40 . 46 ) are linear movements.

Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the axis of rotation ( 48 ) through the working chamber ( 60 ) runs.

Rotary piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the at least second piston ( 40 . 46 ) are substantially cylindrical.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the working chamber ( 60 ) has substantially cylindrical portions.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the linear movements of the first piston ( 40 ) and the at least second piston ( 46 ) obliquely to the axis of rotation ( 48 ) are directed.

Rotary piston machine according to claim 4 and 5, characterized in that a longitudinal axis of the first piston ( 40 ) and a longitudinal axis of the at least second piston ( 46 ) with the axis of rotation ( 48 ) each include an angle in the range of about 30 ° to about 60 °.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the linear movements of the first and the at least second piston ( 40 . 46 ) are directed relative to each other at an angle in the range of about 60 ° to about 120 °.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first end surface ( 52 ) and the second end surface ( 58 ) one section each ( 52b . 58b ) which is approximately parallel to the axis of rotation ( 48 ) runs.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first end surface ( 52 ) and the second end surface ( 58 ) a second section ( 52a . 58a ), which with the axis of rotation ( 48 ) each includes an angle in the range of about 30 ° to about 60 °.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first piston ( 40 ) and / or the at least second piston ( 46 ) at least one running organ ( 64 . 70 ), which during the rotation of the first and / or at least second piston ( 40 . 46 ) along a correspondingly formed control cam ( 76 ) is guided to the linear movements of the first and at least second piston ( 40 . 46 ) to create.

Rotary piston machine according to claim 10, characterized in that the control cam ( 76 ) on the housing ( 12 ) with respect to the axis of rotation ( 48 ) is arranged at least approximately maximum distance.

Rotary piston machine according to claim 10 or 11, characterized in that the at least one running member ( 64 . 70 ) is a ball which is rotatable in a ball socket ( 72 ) on a housing ( 12 ) facing the outside of the first and / or at least second piston ( 40 . 46 ) and that the control cam ( 76 ) is formed as a groove with a part-circular cross-section into which the ball partially engages.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the first and the at least second piston ( 40 . 46 ) in a piston cage ( 80 ) are mounted sliding in the housing ( 12 ) concentric with the axis of rotation ( 48 ) is arranged rotatably about this, wherein the piston cage ( 80 ) with the first and at least second piston ( 40 . 46 ) with respect to the orbital motion about the axis of rotation ( 48 ) is rotatably connected.

Rotary piston machine according to claim 13, characterized in that the piston cage ( 80 ) a hole ( 94 ), in which the first and at least second piston ( 40 . 46 partially and in it are slidably received, and that the working chamber ( 60 ) is limited in the circumferential direction.

Rotary piston machine according to claim 14, characterized in that the bore ( 94 ) has two cylindrical sections.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 15, characterized in that in the housing ( 12 ) a third and fourth piston ( 42 . 44 ) are arranged with the first and second pistons ( 40 . 46 ) about the axis of rotation ( 48 ) and thereby perform reciprocating linear movements and a second working chamber ( 62 ) define.

Rotary piston machine according to claim 16, characterized in that the third and fourth pistons ( 42 . 44 ) to the first and second pistons ( 40 . 46 ) mirror-symmetric with respect to a through the center of the housing ( 51 ) perpendicular to the axis of rotation ( 48 ) extending level are arranged.

Rotary piston machine according to claim 17, characterized in that the first and the second working chamber ( 60 . 62 ) lie in one plane.

Rotary piston machine according to claim 16, characterized characterized in that the third and fourth pistons with respect to first and second pistons at an angle of preferably 90 ° about the axis of rotation are arranged offset.

Rotary piston machine according to claim 16 or 19, characterized in that the first and the second working chamber in terms of the axis of rotation by an angle not equal to 0 °, preferably by 90 ° to each other are offset.

Rotary piston machine according to one of claims 16 to 20, characterized in that the four pistons ( 40 - 46 ) are arranged so that the first and second working chamber ( 60 . 62 ) when circulating the pistons ( 40 - 46 ) about the axis of rotation ( 48 ) enlarge and reduce in the same direction.

Rotary piston machine according to claim 13 or 14 and one of claims 15 to 21, characterized in that the piston cage ( 80 ) on both sides of the middle of the housing ( 51 ) and also the third and fourth pistons ( 42 . 44 ).

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 22, characterized in that a housing inner wall ( 39 ) of the housing is substantially spherical.