DE102014114458B3

DE102014114458B3 - Device for controlling the kinematics of a rotary-piston machine

Info

Publication number: DE102014114458B3
Application number: DE102014114458.9A
Authority: DE
Inventors: Eggert Günther; Norbert Günther; Robert Engel; Daniel Zander
Original assignee: EN3 GmbH
Current assignee: EN3 GmbH
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2034-10-07

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Kinematik einer Rotationskolbenmaschine mittels eines inneren Getriebes. Aufgabe der Erfindung ist es, für die Verwendung einer Getriebesteuerung ähnlich dem bekannten Prinzip der Wankelmaschine Lösungen aufzuzeigen, mit deren Hilfe die größeren Zahnkräfte sicher im Langzeitbetrieb übertragen und zugleich die Genauigkeit der Steuerung auch bei stoßartigen Zahnbelastungen gewährleistet werden kann. Die Lösung erfolgt durch eine Vorrichtung zur Steuerung der Kolbenbewegung einer Kreiskolbenmaschine mit einem Zweieck-Kolben mittels eines inneren Getriebes in der Ausführung eines Triebstockgetriebes für das Ziel der Übertragung großer Zahnkräfte.The invention relates to a device for controlling the kinematics of a rotary piston machine by means of an internal gear. The object of the invention is to show for the use of a transmission control similar to the known principle of Wankelmaschine solutions, with the help of the larger tooth forces safely transmitted in long-term operation and at the same time the accuracy of the control can be guaranteed even with jerky tooth loads. The solution is provided by a device for controlling the piston movement of a rotary piston machine with a delta-piston by means of an internal gear in the execution of a power transmission for the goal of transmitting large tooth forces.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Kinematik einer Rotationskolbenmaschine mittels eines inneren Getriebes. The invention relates to a device for controlling the kinematics of a rotary piston machine by means of an internal gear.

Eine der bekanntesten Rotationskolbenmaschinen mit Steuerung der Kinematik mittels eines inneren Getriebes ist der Wankelmotor. Auf andere Typen von Rotationskolbenmaschinen soll nicht eingegangen werden. One of the best known rotary piston machines with kinematics control by means of an internal gearbox is the Wankel engine. Other types of rotary piston machines should not be discussed.

Die Steuerung der Kolbenbewegung erfolgt, indem ein innen verzahntes Rad, das seitlich am Kolben angeordnet ist, um ein kleineres außenverzahntes Ritzel dreht, das mit einem Seitendeckel der Maschine verbunden ist. Das Verhältnis der Zähnezahlen der beiden Räder beträgt 3 zu 2. Die Gehäuselaufbahn der Wankelmaschine hat die Form einer zweibogigen Trochoide. Piston motion control is accomplished by rotating an internally toothed wheel disposed laterally on the piston about a smaller externally toothed pinion connected to a side cover of the machine. The ratio of the number of teeth of the two wheels is 3 to 2. The housing track of the Wankelmaschine has the shape of a two-pronged trochoid.

Dieses Verhältnis gestattet einen in Bezug auf die Festigkeit des Getriebes günstigen Zahneingriff. Zusammen mit dem in der Maschine ablaufenden Otto-Prozess kann hierdurch im Allgemeinen eine fertigungstechnisch vorteilhafte Verzahnung nach einer Evolvente eingesetzt werden. This ratio allows a low meshing with respect to the strength of the transmission. Together with the process running in the machine Otto process can thus be used in this way generally advantageous production teeth after an involute.

Zu den Besonderheiten der Wankelmaschine zählt, dass sie ein Volumenänderungsverhältnis hat, das zwar dem Otto-Prozess genügt, für den Selbstzünder-Diesel-Prozess jedoch nicht ausreicht. One of the peculiarities of the Wankel machine is that it has a volume change ratio which, while sufficient for the Otto process, is not sufficient for the diesel-diesel process.

Für den Diesel-Prozess ist hingegen eine Rotationskolbenmaschine geeignet, in der sich ein Zweieck-Kolben in einer Gehäuselaufbahn dreht, die die Form einer einbogigen Trochoide hat. For the diesel process, however, a rotary piston machine is suitable, in which a double-sided piston rotates in a housing track, which has the shape of a single-walled trochoid.

Im Falle der Steuerung der Kinematik dieser Maschine mittels eines ähnlichen Getriebes mit innen verzahntem Rad im Kolben und im Seitendeckel befestigtem Ritzel, wie aus JP 49015807 A bekannt, verhalten sich die Zähnezahlen der Räder wie 2 zu 1. Hieraus ergeben sich bei Einsatz der Maschine für den Dieselprozess zwei Einschränkungen für die konstruktive Gestaltung. In the case of controlling the kinematics of this machine by means of a similar gear with internally toothed wheel in the piston and in the side cover mounted pinion, as shown JP 49015807 A As is known, the number of teeth of the wheels behave as 2 to 1. This results in two limitations for the design when using the machine for the diesel process.

Die Zünddrücke sind beim Diesel-Prozess deutlich größer als beim Otto-Prozess und erfordern eine diesen Bedingungen entsprechende Dimensionierung der Exzenterwelle. Gleichzeitig läuft der Diesel-Prozess bei geringeren Drehzahlen und größeren Drehmomenten ab, was ebenfalls zur besonderen Dimensionierungs-Anforderung führt. The ignition pressures are significantly greater in the diesel process than in the Otto process and require a dimensioning of the eccentric shaft corresponding to these conditions. At the same time, the diesel process runs at lower speeds and higher torques, which also leads to special dimensioning requirements.

Durch das Verhältnis der Steuerzahnräder von 2 zu 1 sind hier der Auslegung der Exzenterwelle enge Grenzen gesetzt. Due to the ratio of the control gears from 2 to 1 narrow limits are set here the design of the eccentric shaft.

Obwohl das Steuerungsgetriebe für die reibungsfrei gedachte Maschine keine Kräfte überträgt, sondern nur der Synchronisation der Bewegungen von Kolben und Exzenterwelle dient, muss in der realen Maschine das Steuerungsgetriebe infolge der Reibkräfte am Kolben auch der Kräfteübertragung dienen. Although the control gear for the frictionless machine transmits no forces, but only the synchronization of the movements of the piston and eccentric shaft is used in the real machine, the control gear due to the frictional forces on the piston and the power transmission serve.

Zugleich hat dieses Verhältnis der Steuerzahnräder auch die Auswirkung einer geringeren Zahnüberdeckung als bei der Wankelmaschine. Bei einer Evolventen-Verzahnung unter der Bedingung einer geringen Zahnüberdeckung und der gleichzeitigen Notwendigkeit der Minimierung des Verzahnungsmoduls zugunsten der Maximierung des Durchmessers der Exzenterwellen lässt sich die Festigkeitsanforderung nur noch über die Werkstoffwerte erfüllen. Diesem Weg sind allerdings ebenfalls Grenzen gesetzt. At the same time, this ratio of the control gears also has the effect of a lower tooth coverage than the Wankelmaschine. In the case of involute toothing under the condition of a small tooth overlap and the simultaneous necessity of minimizing the toothing module in favor of maximizing the diameter of the eccentric shafts, the strength requirement can only be met by the material values. However, there are also limits to this path.

Weitere Lösungen ergeben sich aus der Besonderheit der Maschine mit der Gehäuselaufbahn in Form einer einbogigen Trochoide, die darin besteht, dass die Kolbensteuerung kinematisch gleichwertig auch mit einer Gleitstein-Kulissen-Steuerung erfolgen kann. Einschränkungen bei diesen Steuerungen könnten für den Einsatz bei Mehrscheiben-Maschinen auftreten. Derartige Lösungen sind u.a. in der deutschen Patentveröffentlichung DE 102008009896 A1 aufgezeigt. Further solutions result from the peculiarity of the machine with the housing track in the form of a single-arched trochoid, which consists in that the piston control can be done kinematically equivalent with a sliding block-sliding control. Restrictions on these controls could occur for use with multi-disc machines. Such solutions are inter alia in the German patent publication DE 102008009896 A1 demonstrated.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, für die Verwendung einer Getriebesteuerung ähnlich dem bekannten Prinzip der Wankelmaschine Lösungen aufzuzeigen, mit deren Hilfe die größeren Zahnkräfte sicher im Langzeitbetrieb übertragen und zugleich die Genauigkeit der Steuerung auch bei stoßartigen Zahnbelastungen gewährleistet werden kann. The object of the invention is to show for the use of a transmission control similar to the known principle of Wankelmaschine solutions, with the help of the larger tooth forces safely transmitted in long-term operation and at the same time the accuracy of the control can be guaranteed even with jerky tooth loads.

Aus diesen Gründen ergibt sich für Rotationskolbenmaschinen mit einem Zweieck-Kolben beim Einsatz als Diesel-Motor und der Steuerung der Kolbenbewegung mit Hilfe eines Zahnradgetriebes die Notwendigkeit von Lösungen, die die Schwachstelle der Evolventen-Verzahnung, überwinden, die in der linienförmig über die Zahnbreite erfolgende Krafteinleitung in die Zahnflanke besteht. Im Idealfall soll die Kraftübertragung in den Last führenden Elementen flächig erfolgen wie in den Triebwerkslagern einer Hubkolben-Dieselmaschine. For these reasons, for rotary piston engines with a delta-piston when used as a diesel engine and the control of the piston movement by means of a gear transmission, there is a need for solutions that overcome the weakness of the involute toothing that takes place in the line across the tooth width Force is applied to the tooth flank. Ideally, the power transmission in the load-bearing elements should be flat as in the engine bearings of a reciprocating diesel engine.

Der Ansatz für eine flächige Lastverteilung besteht in der Ausführung der Verzahnung nach dem Grundprinzip der mathematischen Zykloide, hier in der Überführung in die technische Form des Triebstocks. The approach for a surface load distribution consists in the execution of the gearing on the basic principle of mathematical cycloids, here in the transfer to the technical form of the triebstocks.

Ein mit dem treibenden, langsam drehenden Kolben verbundenes Hohlrad kämmt mit einem feststehenden, mit einem Seitendeckel verbundenen Ritzel. Da das Hohlrad zum Ritzel ein Zähnezahlverhältnis von 2:1 hat, wird ein im Kolben befindlicher Exzenter "ins Schnelle", auf die zweifache Drehzahl des Kolbens angetrieben. A ring gear connected to the driving, slowly rotating piston meshes with a fixed pinion connected to a side cover. Since the ring gear to the pinion has a teeth ratio of 2: 1, an eccentric located in the piston is "in the fast", driven to twice the speed of the piston.

Diese Zähnezahl-Konstellation, unter hier erlaubter Vernachlässigung der mathematisch exakten Form der Zykloiden jeweils eines der Kamm-Elemente – innen verzahntes Hohlrad oder Ritzel, besteht aus Stiften bzw. "Stöcken" mit kreisrundem Querschnitt und das Gegenelement weist halbkreisförmige Ausnehmungen auf, in die die Stifte im Bewegungsablauf flächig hineinwandern. Die Mittelpunkte der Stifte bzw. der Halbkreise der Ausnehmungen sind dabei das Analogon zu den Wälzkreisen einer Evolventen-Verzahnung. Vorteilhaft hierbei ist die Einfachheit der Fertigung, verbunden mit den Vorteilen der erreichbaren Spielfreiheit dieser Verzahnung. Ebenfalls ist im Rahmen des kinematischen Prinzips der Tausch von zylindrischen Stiften gegen halbkreisförmige Ausnehmungen der Räder möglich. This number of teeth constellation, here allowed neglecting the mathematical exact form of the cycloids in each case one of the comb elements - internally toothed ring gear or pinion, consists of pins or "sticks" with a circular cross-section and the counter element has semicircular recesses into which the Move pins in the course of movement flat. The centers of the pins or the semicircles of the recesses are the analogy to the rolling circles of an involute toothing. The advantage here is the simplicity of manufacture, combined with the advantages of the achievable backlash of this toothing. Also, in the context of the kinematic principle, the exchange of cylindrical pins against semicircular recesses of the wheels is possible.

Zu den Merkmalen der Erfindung gehört ebenfalls, dass bedingt durch den großen sichelförmigen Abstand zwischen den feststehenden Ritzel und dem um das Ritzel umlaufenden innen verzahnten Hohlrad in diesen sichelförmigen Abstand zusätzliche Radpaare angeordnet werden können, die weitere Zahneingriffe zwischen Ritzel und Hohlrad gestatten. Hierdurch können die Einzel-Zahnkräfte bzw. Zahndrücke reduziert werden. To the features of the invention also includes that due to the large crescent-shaped distance between the fixed pinion and the pinion gear inside ring gear in this crescent-shaped distance additional pairs of wheels can be arranged, which allow further meshing between pinion and ring gear. As a result, the individual tooth forces or tooth pressures can be reduced.

Eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme zur Reduzierung der Zahndrücke besteht in der Anordnung der genannten Räderpaarungen an beiden Seiten des Kolbens der Maschine. A further measure according to the invention for reducing the tooth pressures consists in the arrangement of the mentioned wheel pairings on both sides of the piston of the machine.

Ausführung der Erfindung Embodiment of the invention

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierzu zeigen The invention is illustrated by an embodiment. Show this

1 eine erste Ausführungsform der erfinderischen Rotationskolbenmaschine mit einem inneren Getriebe in Form eines Triebstockgetriebes, 1 A first embodiment of the inventive rotary piston machine with an internal gear in the form of a drive train,

2 eine weitere Ausführungsform mit der Ritzel-Hohlrad-Paarung aus 1 und einem zusätzlichen Radpaar, 2 a further embodiment with the pinion-ring gear pairing 1 and an additional pair of wheels,

3 ein Schnitt zu der Ausführungsform aus 2, 3 a section of the embodiment of 2 .

4 die Anordnung Getriebes in räumlicher Darstellung entsprechend 2, 4 the arrangement of transmission in a spatial representation accordingly 2 .

5 eine Ausschnittsvergrößerung von 2, 5 an excerpt from 2 .

6 eine dreidimensionale Darstellung eines Ritzels 3 in einer Ausführungsform, 6 a three-dimensional representation of a pinion 3 in an embodiment,

7 eine dreidimensionierte Darstellung eines zweiten Zwischenrades für eine Ausführungsform nach 2, 7 a three-dimensional representation of a second intermediate wheel for an embodiment according to 2 .

8 ein innen verzahntes Hohlrad 4, 8th an internally toothed ring gear 4 .

9 eine dreidimensionierte Darstellung eines ersten Zwischenrades für eine Ausführungsform nach 2, und 9 a three-dimensional representation of a first intermediate wheel for an embodiment according to 2 , and

10 eine Ausführungsform mit zwei Steuergetrieben. 10 an embodiment with two control gears.

Für die Steuerung der Kinematik einer Kreiskolbenmaschine mit einem Zweieck-Kolben 2 und einer einbogigen Trochoide als Laufbahnkontur im Gehäuse 1 werden verschiedene Ausführungsbeispiele vorgestellt. For controlling the kinematics of a rotary piston engine with a double-sided piston 2 and a single-arched trochoid as a raceway contour in the housing 1 Various embodiments are presented.

Eine erste Ausführungsform der erfinderischen Rotationskolbenmaschine mit einem inneren Getriebe in Form eines Triebstockgetriebes mit mindestens zwei Zahnrädern wird in 1 gezeigt. Zu sehen ist das Gehäuse 1 in welchem der Zweieck-Kolben 2 (kurz Kolben 2) angeordnet ist. Details der Rotationskolbenmaschine, die keine Bedeutung für das Funktionsprinzip der Steuerung haben, sind nicht dargestellt. Beispielsweise wird die Gehäuseseitenwand nicht gezeigt, welche beide Seiten des Gehäuses axial verschließt. Der Zweieck-Kolben 2 hat mittig eine kreisrunde, durchgehende Bohrung, in welcher im Innern ein Exzenter 5, auf dem der Kolben 2 drehend sitzt, angeordnet ist, was in 3 deutlich zu sehen ist, aber auch in gleicher Weise für dieses Ausführungsbeispiel angeordnet ist. Ein als Stirnrad innen verzahntes Hohlrad 4 (erstes Zahnrad) ist im Innern des Zweieck-Kolbens 2 ist auf einer Seite eines Exzenters 5 eingelassen und dort befestigt. Die Exzenterwelle 9 ist mit einem Ritzel 3 (zweites Zahnrad) als Stirnrad verbunden, welches an der nicht gezeigten Gehäuseseitenwand befestigt ist. Das Hohlrad 4 und das Ritzel 3 sind mit einer Triebstockverzahnung versehen. Die Triebstockverzahnung setzt sich entweder aus einem Ritzel 3 mit zylinderförmigen Zähnen 10 und einem Hohlrad 4 mit halbzylinderförmigen Zahnlücken 13 oder aus einem Ritzel 3 mit halbzylinderförmigen Zahnlücken 13 und einem Hohlrad 4 mit zylinderförmigen Zähnen 10 zusammen. Die zylinderförmigen Zähne 10 und halbzylinderförmigen Zahnlücken 13 von Ritzel 3 und Hohlrad 4 weisen angeglichene nominelle Durchmesser auf. Die Mittelpunkte der zylinderförmigen Zähne 10 und der halbzylinderförmigen Zahnlücken 13 von Ritzel 3 und Hohlrad 4 liegen auf den Wälzkreisen der Zahnräder. A first embodiment of the inventive rotary piston machine with an internal gear in the form of a power transmission with at least two gears is in 1 shown. You can see the case 1 in which the delta-piston 2 (short piston 2 ) is arranged. Details of the rotary piston machine, which have no significance for the operating principle of the controller are not shown. For example, the housing sidewall is not shown, which axially closes both sides of the housing. The delta-piston 2 has in the middle a circular, continuous bore, in which inside an eccentric 5 on which the piston 2 Rotating sits, what is arranged in 3 can be clearly seen, but also arranged in the same way for this embodiment. An internally toothed ring gear as a spur gear 4 (first gear) is inside the delta-piston 2 is on one side of an eccentric 5 let in and attached there. The eccentric shaft 9 is with a pinion 3 (Second gear) connected as a spur gear, which is fixed to the housing side wall, not shown. The ring gear 4 and the pinion 3 are provided with a drive shaft toothing. The drive train gearing consists either of a pinion 3 with cylindrical teeth 10 and a ring gear 4 with semi-cylindrical tooth gaps 13 or from a pinion 3 with semi-cylindrical tooth gaps 13 and a ring gear 4 with cylindrical teeth 10 together. The cylindrical teeth 10 and semi-cylindrical tooth spaces 13 from pinion 3 and ring gear 4 have matched nominal diameters. The centers of the cylindrical teeth 10 and the semi-cylindrical tooth spaces 13 from pinion 3 and ring gear 4 lie on the rolling circles of the gears.

Infolge der wirkenden Gaskräfte auf den Kolben 2 wird dieser derart in Drehung gebracht, dass er sich um seine eigene Mittelpunkt-Achse dreht und zugleich um die Mittelpunkt-Achse des Ritzels 3. Diese Bewegung gleicht der Drehung der Erde um sich selbst und zugleich um die Sonne. Diese Bewegung ist bekannt und ein Merkmal aller Kreiskolbenmaschinen. Es wird daher nicht weiter darauf eingegangen. Due to the acting gas forces on the piston 2 this is rotated in such a way that it rotates about its own center axis and at the same time about the center axis of the pinion 3 , This movement is like the rotation of the earth around itself and at the same time around the sun. This movement is well known and a feature of all rotary engines. It will therefore not be discussed further.

Indem der Kolben 2 infolge der Gaskräfte mit dem Hohlrad 4 um das feststehende Ritzel 3 geschoben wird, umfassen die halbzylinderförmigen Zahnlücken 13 die zylinderförmigen Zähne 10 des Ritzels 3 und ergeben einen flächigen Formschlusskontakt. Der Durchmesser der halbzylinderförmigen Zahnlücken 13 ist dabei geringförmig größer als der Durchmesser der zylinderförmigen Zähne 10, wobei die Durchmesser durch eine Dimensionierung im Rahmen der Auslegung der Maschine mit den in der kinematischen Kette abgestimmten Spielen und Toleranzen bestimmt werden. Es lässt sich so eine hohe Genauigkeit des Bewegungsablaufs auch bei stoßartigen Belastungen des Kolbens 2 realisieren. By the piston 2 due to the gas forces with the ring gear 4 around the fixed pinion 3 is pushed, include the semi-cylindrical tooth gaps 13 the cylindrical teeth 10 of the pinion 3 and give a flat positive contact. The diameter of the semi-cylindrical tooth spaces 13 is slightly larger than the diameter of the cylindrical teeth 10 , wherein the diameters are determined by a dimensioning in the context of the design of the machine with the tuned in the kinematic chain games and tolerances. It can be such a high accuracy of movement even at impact loads of the piston 2 realize.

Die 2, 3, 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform mit der Ritzel-Hohlrad-Paarung aus 1 und einem zusätzlichen Radpaar 6 und 7. Die Triebstockverzahnung erfolgt entsprechend den Ausführungen zu 1. Zwischen dem Ritzel 3 und dem Hohlrad 4 auf der dem Eingriff der Verzahnung abgewandten Seite bildet sich ein sichelförmiger Raum 51. In diesen sichelförmigen Raum 51 an der Stirnseite des Exzenters ist zusätzlich das Radpaar, bestehend aus einem ersten Zwischenrad 6 und einem zweiten Zwischenrad 7, eingesetzt. Das erste Zwischenrad 6 ist zwischen dem Ritzel 3 und dem zweiten Zwischenrad 7 angeordnet, wobei das zweite Zwischenrad 7 Kontakt zum Hohlrad 4 hat. Die Triebstockverzahnung dieser beiden Zwischenräder 6 und 7 entspricht der Verzahnung von Ritzel 3 und Hohlrad 4, so dass durch diese Anordnung eine weitere Verbindung zwischen Ritzel 3 und Hohlrad 4 hergestellt wird. The 2 . 3 . 4 and 5 show a further embodiment with the pinion-ring gear pairing 1 and an additional pair of wheels 6 and 7 , The rack and pinion gearing follows according to the explanations 1 , Between the pinion 3 and the ring gear 4 on the side facing away from the engagement of the teeth side forms a crescent-shaped space 51 , In this crescent-shaped space 51 On the front side of the eccentric is additionally the pair of wheels, consisting of a first intermediate 6 and a second idler 7 used. The first idler 6 is between the pinion 3 and the second idler 7 arranged, wherein the second intermediate 7 Contact to the ring gear 4 Has. The rack and pinions of these two intermediate wheels 6 and 7 corresponds to the teeth of pinion 3 and ring gear 4 , so that through this arrangement, a further connection between pinion 3 and ring gear 4 will be produced.

Während des Bewegungsablaufs ruht der Kolben 2 drehbar auf dem Exzenter 5. Das Zwischenrad 6 ist mit dem Lagerzapfen 8a und das Zwischenrad 7 mit dem Lagerzapfen 8b verbunden und die Zwischenräder 6 und 7 drehen sich auf diesen. Die Lagerzapfen 8a und 8b sind in der Stirnseite des Exzenters 5 angeordnet. Die Zwischenräder 6 und 7 werden durch den Exzenter 5 bei dessen Drehung um die Mittenachse der Exzenterwelle 9 zu Kämmeingriffen im Hohlrad 4 bzw. mit dem Ritzel 3 geführt. Die Zwischenräder 6 und 7 ergeben dabei die notwendige Umkehr der Drehrichtung. Die Anordnung der Zwischenräder 6 und 7 bedeutet eine Vergrößerung der Fläche des Kämmeingriffs und damit die Verringerung der wirkenden Flächendrücke zwischen den Eingriffselementen. During the course of the movement, the piston rests 2 rotatable on the eccentric 5 , The intermediate wheel 6 is with the journal 8a and the idler 7 with the journal 8b connected and the intermediate wheels 6 and 7 turn on this. The journals 8a and 8b are in the front of the eccentric 5 arranged. The intermediate wheels 6 and 7 be through the eccentric 5 during its rotation about the center axis of the eccentric shaft 9 to comb interventions in the ring gear 4 or with the pinion 3 guided. The intermediate wheels 6 and 7 result in the necessary reversal of the direction of rotation. The arrangement of the intermediate wheels 6 and 7 means an increase in the area of the meshing engagement and thus the reduction of the effective surface pressures between the engagement elements.

In den nachfolgenden Figuren werden einzelne Komponenten der Triebstockverzahnung näher gezeigt. So wird in 6 das an der Gehäuseseitenwand befestigte Ritzel 3 gezeigt. Das Ritzel 3 besteht aus einem hohlzylindrischen Grundkörper 11 mit einer definierten Höhe 110, einer definierten Dicke 112 der Wand des hohlzylindrischen Grundkörpers 11 und einem definierten äußeren und inneren Durchmesser. Auf ca. der halben Höhe 110 ist das Ritzel 3 über seinen Umfang mit einer Stufe 111 versehen, so dass das Ritzel 3 über die Höhe 110 zwei äußere Durchmesser aufweist. Der Teil des Ritzels 3 mit dem größeren äußeren Durchmesser liegt außerhalb des Zweieck-Kolbens 2 und ist stirnseitig mit der Gehäuseseitenwand fest verbunden. In die Stufe 111 sind die zylinderförmigen Zähne 10 in Form von Einzelzapfen in kreisringförmiger Anordnung in Bohrungen 114 eingesetzt. Diese zylinderförmigen Zähne 10 haben die gleiche oder annähernd gleiche Höhe wie das Ritzel 3 und liegen in halbzylinderförmigen Mulden 113, welche in den Teil des geringeren äußeren Durchmessers eingefräst sind. In the following figures, individual components of the drive train toothing are shown in more detail. So will in 6 the pinion mounted on the side of the housing 3 shown. The pinion 3 consists of a hollow cylindrical body 11 with a defined height 110 , of a defined thickness 112 the wall of the hollow cylindrical body 11 and a defined outer and inner diameter. At about half the height 110 is the pinion 3 over its circumference with a step 111 provided so that the pinion 3 over the height 110 has two outer diameters. The part of the pinion 3 with the larger outer diameter is outside the delta-piston 2 and is frontally fixed to the housing side wall. In the stage 111 are the cylindrical teeth 10 in the form of individual pins in an annular arrangement in holes 114 used. These cylindrical teeth 10 have the same or approximately the same height as the pinion 3 and lie in semi-cylindrical hollows 113 , which are milled into the part of the smaller outer diameter.

In 6 wird die dreidimensionierte Darstellung eines Zwischenrades für eine Ausführungsform nach 2 gezeigt. In diesem Fall ist das zweite Zwischenrad 7 mit zylinderförmigen Zähnen 10 in Form von Stiften versehen. Auf dem äußeren Umfang des Zwischenrades 7 sind in gleichmäßigen Abständen halbzylinderförmige Mulden 113 eingefräst, in welchen die zylinderförmigen Zähne 10 fest eingefügt sind. Eine Lagerbohrung 12 dient der Aufnahme des Lagerzapfens 8b. In 6 is the three-dimensional representation of an intermediate wheel for an embodiment after 2 shown. In this case, the second idler is 7 with cylindrical teeth 10 provided in the form of pins. On the outer circumference of the intermediate wheel 7 are evenly spaced semi-cylindrical hollows 113 milled in which the cylindrical teeth 10 are firmly inserted. A bearing bore 12 serves to receive the journal 8b ,

7 zeigt im Detail das innen verzahnte Hohlrad 4 mit den halbzylinderförmigen Zahnlücken 13. In diese halbzylinderförmigen Zahnlücken 13 greifen die zylinderförmigen Zähne 10 des Ritzels 3 als auch des zweiten Zwischenrades 7 ein. 7 shows in detail the internally toothed ring gear 4 with the semi-cylindrical tooth gaps 13 , In these semi-cylindrical tooth gaps 13 grab the cylindrical teeth 10 of the pinion 3 as well as the second intermediate wheel 7 one.

Eine dreidimensionierte Darstellung des ersten Zwischenrades 6 für eine Ausführungsform nach 2 wird in 8 gezeigt. Auf dem äußeren Umfang des Zwischenrades 6 sind in gleichmäßigen Abständen halbzylinderförmige Zahnlücken 13 eingebracht, in die die zylinderförmigen Zähne 10 des Ritzels 3 sowie die zylinderförmigen Zähne 10 des Zwischenrades 7 eingreifen. Eine Lagerbohrung 12 dient der Aufnahme des Lagerzapfens 8a. Das Zwischenrad 6 dient der Umkehr der Drehrichtung zwischen Zwischenrad 7 und Ritzel 3. A three-dimensional representation of the first intermediate wheel 6 for an embodiment according to 2 is in 8th shown. On the outer circumference of the intermediate wheel 6 are evenly spaced semi-cylindrical tooth spaces 13 introduced into which the cylindrical teeth 10 of the pinion 3 as well as the cylindrical teeth 10 of the intermediate wheel 7 intervention. A bearing bore 12 serves to receive the journal 8a , The intermediate wheel 6 serves to reverse the direction of rotation between idler 7 and pinion 3 ,

Das in der Gehäuseseitenwand befestigte Ritzel 3 ist in Bezug auf die Art der Belastung ein einseitig eingespannter Träger. Die Verringerung der wirkenden Flächendrücke kann daher nur in bestimmten Grenzen durch die Vergrößerung der Zahnbreite erfolgen. Eine weitere Möglichkeit hierfür ist die Anordnung eines weiteren Ritzels mit einem Steuerungsradsatzes auf der gegenüber liegenden Gehäuseseitenwand. Dieses weitere Ausführungsbeispiel wird in 9 dargestellt. Das Gehäuse 1 und die Seitenwände des Gehäuses sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Hier ist zu beiden Seiten des Exzenters 5 im Innern des Zweieck-Kolbens 2 auf der Exzenterwelle 9 jeweils ein Steuergetriebe mit einem innen verzahnten Hohlrad 4, einem Ritzel 3 und den beiden Zwischenrädern 6 und 7 angeordnet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die am Kolben wirkenden Steuerkräfte auf bis zu vier Zahneingriffe verteilt werden können. The pinion mounted in the side wall of the housing 3 is a cantilever with regard to the type of load. The reduction of the effective surface pressures can therefore only be done within certain limits by increasing the tooth width. Another possibility for this is the arrangement of a further pinion with a Steuerradsatzes on the opposite side housing wall. This further embodiment is disclosed in 9 shown. The housing 1 and the side walls of the housing are not shown for clarity. Here is on both sides of the eccentric 5 inside the delta-piston 2 on the eccentric shaft 9 one control gear each with an internally toothed ring gear 4 , a pinion 3 and the two intermediate wheels 6 and 7 arranged. This embodiment has the advantage that the control forces acting on the piston can be distributed over up to four tooth engagements.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäuse casing
22: Zweieck-Kolben (kurz Kolben) Double-piston (short piston)
33: Ritzel pinion
44: innen verzahntes Hohlrad internally toothed ring gear
55: Exzenter eccentric
5151: sichelförmiger Raum crescent-shaped space
66: erstes Zwischenrad first idler
77: zweites Zwischenrad second intermediate wheel
8a8a: und b Lagerzapfen and b bearing journals
99: Exzenterwelle eccentric shaft
1010: zylinderförmige Zähne cylindrical teeth
1111: hohlzylindrischer Grundkörper hollow cylindrical body
110110: definierte Höhe des Ritzels 3 defined height of the pinion 3
111111: Stufe im Ritzel 3 Stage in the pinion 3
112112: definierte Dicke der Wand des hohlzylindrischen Grundkörpers 11 defined thickness of the wall of the hollow cylindrical body 11
113113: halbzylinderförmigen Mulden semi-cylindrical hollows
114114: Bohrungen für die zylinderförmigen Zähne 10 Holes for the cylindrical teeth 10
1212: Lagerbohrung für die Aufnahme des Lagerzapfens 8 Bearing hole for receiving the journal 8th
1313: halbzylinderförmigen Zahnlücken semi-cylindrical tooth spaces

Claims

Device for controlling the kinematics of a rotary piston machine with a delta-piston by means of an internal gear, characterized in that the transmission is a drive train transmission.

Apparatus according to claim 1, characterized in that in the interior of the delta-piston ( 2 ) the drive box gear from a fixed in a housing side wall of the rotary piston engine pinion ( 3 ) and an internally toothed ring gear ( 4 ) in the delta-piston ( 2 ) consists of the rotary piston machine, wherein the diameter ratio of the rolling circles of ring gear ( 4 ) to pinion ( 3 ) is two.

Apparatus according to claim 1, characterized in that in the interior of the delta-piston ( 2 ) the drive box gear from a fixed in a housing side wall of the rotary piston engine pinion ( 3 ) and an internally toothed ring gear ( 4 ) in the delta-piston ( 2 ) consists of the rotary piston machine, wherein the diameter ratio of the rolling circles of ring gear ( 4 ) to pinion ( 3 ) is two, wherein between pinion ( 3 ) and ring gear ( 4 ) a crescent-shaped space ( 51 ), in which at least one further pair of wheels ( 6 . 7 ) is arranged with rack and pinion teeth of the same toothing and in conjunction with both the pinion ( 3 ) as well as with the ring gear ( 4 ) stands.

Device according to claim 2 or 3, characterized in that the pinion ( 3 ) cylindrical teeth ( 10 ) and the ring gear ( 4 ) semi-cylindrical tooth spaces ( 13 ) having.

Device according to claim 2 or 3, characterized in that the pinion ( 3 ) semi-cylindrical tooth spaces ( 13 ) and the ring gear ( 4 ) cylindrical teeth ( 10 ) having.

Device according to claim 4 or 5, characterized in that the cylindrical teeth ( 10 ) and the semi-cylindrical tooth gaps ( 13 ) of pinion ( 3 ) and ring gear ( 4 ) have the same nominal diameter.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the cylindrical teeth ( 10 ) and the semi-cylindrical tooth gaps ( 13 ) of pinion ( 3 ) and ring gear ( 4 ) Have centers which lie on the rolling circles of the gears.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the at least one pair of wheels ( 6 . 7 ) runs on axes that are fixed in the eccentric end faces.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the interior of the delta-piston ( 2 ) on one side of the eccentric ( 5 ) on the eccentric shaft ( 9 ) The drive box gear is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the interior of the delta-piston ( 2 ) on both sides of the eccentric ( 5 ) on the eccentric shaft ( 9 ) is arranged in each case a drive box gear.