DE10350442B4 - A rotary piston heat engine system - Google Patents

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DE10350442B4 DE2003150442 DE10350442A DE10350442B4 DE 10350442 B4 DE10350442 B4 DE 10350442B4 DE 2003150442 DE2003150442 DE 2003150442 DE 10350442 A DE10350442 A DE 10350442A DE 10350442 B4 DE10350442 B4 DE 10350442B4
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Abstract

Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung (100), zusammengesetzt aus zwei Einheiten (I, II) mit jeweils zwei gegeneinander beweglich gelagerten Kolben (1, 2), die in jeweils einem Zylinder (3, 3') drehbar gelagert sind, wobei die Längsachsen (4, 4') der Kolben (1, 2) und der Zylinder (3, 3') kollinear verlaufen, und die Kolben (1, 2) so gelagert sind, dass sie gegeneinander beweglich sind, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume (8, 9, 11, 12) zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen (10, 20) der beiden jeweiligen Kolben (1, 2) ausgebildet ist, die bei Betrieb des Motors (100) mit Bezug aufeinander eine Schwingbewegung ausführen, und mindestens eine Einrichtung (110) vorgesehen ist, die bewirkt, dass der Schwingbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben (1, 2) überlagert ist, wobei jede Einheit eine jeweilige eine Drehkraftabgabeeinrichtung (5 bzw. 5', 5'') treibende Welle (6, 6') enthält, und wobei eine Heizeinrichtung, und eine Kühleinrichtung in Verbindung mit einem Rohrsystem vorgesehen sind, durch das Einlassschlitze (130, 130'; 131, 131') und...A rotary piston heat engine system (100), composed of two units (I, II) with two each against each other movably mounted piston (1, 2), in each case a cylinder (3, 3 ') are rotatably mounted, wherein the longitudinal axes (4, 4 ') of the pistons (1, 2) and the cylinders (3, 3') are collinear, and the pistons (1, 2) are supported so as to be movable relative to each other are, wherein a plurality of effective displacements (8, 9, 11, 12) between two radial interfaces each (10, 20) of the two respective pistons (1, 2) is formed, the during operation of the motor (100) with respect to each other a swinging movement To run, and at least one device (110) is provided which causes that the oscillating movement superimposes a circular movement of both pistons (1, 2) wherein each unit is a respective one torque output device (5 or 5 ', 5' ') driving shaft (6, 6') contains, and wherein a heating device, and a cooling device provided in connection with a pipe system, through the inlet slots (130, 130 ', 131, 131') and ...

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung, zusammengesetzt aus zwei Einheiten mit jeweils zwei gegeneinander beweglich gelagerten Kolben, die in jeweils einem Zylinder drehbar gelagert sind, wobei die Längsachsen der Kolben und der Zylinder kollinear verlaufen, und die Kolben so gelagert sind, dass sie gegeneinander beweglich sind, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen der beiden jeweiligen Kolben ausgebildet ist, die bei Betrieb des Motors mit Bezug aufeinander eine Schwingbewegung ausführen, wobei mindestens eine Einrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, dass der Schwingbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben überlagert ist, wobei jede Einheit eine jeweilige eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibende Welle enthält, und wobei eine Heizeinrichtung, eine Wärmespeichereinrichtung und eine Kühleinrichtung in Verbindung mit einem Rohrsystem vorgesehen sind, durch das Einlassschlitze und Auslassschlitze der Hubräume der Zylinder der Einheiten miteinander verbunden sind.The The invention relates to a rotary piston heat engine device composed of two units with two mutually movably mounted pistons, the are each rotatably mounted in a cylinder, the longitudinal axes piston and cylinder are collinear, and pistons are stored so that they are movable against each other, with a Most effective displacement between in each case two radial boundary surfaces of the two respective ones Piston is formed during operation of the engine with respect to each other perform a swinging motion, wherein at least one means is provided which causes the oscillating motion superimposed on a circular motion of the two pistons wherein each unit is a respective one torque output device contains driving shaft, and wherein a heater, a heat storage device and a cooling device provided in connection with a pipe system, through the inlet slots and outlet slots of the displacements the cylinders of the units are interconnected.

Als Kreiskolbenmotoren sind beispielsweise Wankel-Motoren bekannt. Bei diesen Motoren ist ein mit einer Mehrzahl abgerundeter Flächen ausgebildeter Kolben in einem Zylinder gelagert, dessen Innenwandung nicht kreisförmig ausgebildet ist, sondern eine Mehrzahl konkaver Aussparungen aufweist. Die Brennkammern dieses Motors werden dabei jeweils zwischen den abgerundeten Flächen des Kolbens und entsprechenden Aussparungen des Zylinders gebildet. Der Nachteil des Wankelmotors ist vor allem sein komplizierter Zusammenbau, der einen hohen Fertigungsaufwand erfordert. Ein weiteres Problem stellt die Abdichtung des Motors dar. Bereits sehr kleine Undichtheiten führen zu einer Verringerung der Motorleistung, zu einer Erhöhung der toxischen Anteile in den Abgasen und zu einem erhöhten Treibstoff- und Ölverbrauch.When Rotary engines are known, for example, Wankel engines. in These motors are designed with a plurality of rounded surfaces Plunger mounted in a cylinder whose inner wall is not circular is but has a plurality of concave recesses. The combustion chambers This engine will be between each of the rounded surfaces of the piston and corresponding recesses of the cylinder formed. The disadvantage of the Wankel engine is mainly its complicated assembly, the requires a high production cost. Another problem poses the sealing of the engine. Already very small leaks to lead to a reduction of the engine power, to an increase of the toxic components in the exhaust gases and to an increased fuel and oil consumption.

Ein Kreiskolbenmotor der eingangs genannten Art ist aus DE 197 40 133.3-15 bekannt. Dieser Kreiskolbenmotor weist einen Hubraum auf, der gegenüber demjenigen des Wankel-Motors vergrößert ist und den Vorteil ausweist, daß seine Brennkammern leicht abdichtbar, leicht befüllbar und entleerbar sind, und die Expansionsenergie der Verbrennungsgase bzw. Arbeitsgase zu einem hohen Anteil an kinetische Energie gewandelt wird.One Rotary engine of the type mentioned is known from DE 197 40 133.3-15 known. This rotary engine has a displacement which is opposite to that of the Wankel engine is enlarged and shows the advantage that his Combustors easily sealable, easy to fill and empty, and the expansion energy of the combustion gases or working gases is converted to a high proportion of kinetic energy.

Aus WO 02/084078 A1 ist eine Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung von im wesentlichen der eingangs genannten Art bekannt, bei der zum Zweck eines geminderten Materialverschleißes und einer erhöhten Laufruhe zwei miteinander gekoppelte Drehkraftabgabeeinrichtungen vorgesehen sind.Out WO 02/084078 A1 is a rotary piston heat engine device of substantially the initially mentioned type, in which for the purpose of a reduced material wear and an elevated one Smooth running two coupled torque output devices are provided.

Des Weiteren sind im Stand der Technik sogenannte Stirlingmotoren bekannt. Dabei handelt es sich um Wärmekraftmaschinen, bei denen mindestens ein in einem Zylinder reziprozierbar gelagerter Kolben durch Gase bewegt wird, deren Temperatur über eine Heizeinrichtung, eine Wärmespeichereinrichtung und eine Kühleinrichtung zyklisch verändert wird. Nachteilig bei derartigen Motoren sind Wärmeverluste, die aufgrund der zyklischen Temperaturänderungen der Gase in Verbindung mit schwer herbeiführbarer Abdichtbarkeit der Gase, aufgrund der in den Motoren vorherrschenden hohen Drücke. Die Lebensdauer derartiger Motoren ist darüberhinaus aufgrund einer hohen Belastung und der damit verbundenen raschen Abnutzung der Motorenbauteile sehr begrenzt. Der Wirkungsgrad der meisten bisher bekannten Stirlingmotoren ist außerdem durch den Wirkungsgrad des Regenerators auf physikalische Weise begrenzt.Of Furthermore, so-called Stirling engines are known in the prior art. These are heat engines, in which at least one piston reciprocally mounted in a cylinder is moved by gases, their temperature via a heater, a Thermal storage device and a cooling device is cyclically changed. The disadvantage of such engines are heat losses due to the cyclic temperature changes the gases in connection with difficult to produce sealability of Gases, due to the high pressures prevailing in the engines. The life span Such engines is moreover due a high load and the associated rapid wear the engine components very limited. The efficiency of most Hitherto known Stirling engines is also by the efficiency of the regenerator physically limited.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine auf dem Prinzip des Stirlingmotors basierende Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine Adaption an eine Mehrzahl unterschiedlicher Betriebszustände wie unterschiedliche Temperatur- und Druckverhältnisse in den Zylindern ermöglicht ist, so dass die Anwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung erweitert sind. Dies ist gleichbedeutend mit der Aufgabe, eine Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein erhöhter Wirkungsgrad bei einem vorgegebenen Betriebszustand gegeben ist, d.h. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum einen ein effektiverer Betrieb gegenüber den bekannten Vorrichtungen, zum anderen aber auch eine aktive Steuerung der Motorleistung ermöglicht ist.task The invention is based on a principle of the Stirling engine Rotary piston heat engine device of the beginning so-called type so that an adaptation to a plurality different operating states how different temperature and pressure conditions in the cylinders is possible, so the applications the device are extended. This is synonymous with the Task, a rotary piston heat engine device of the aforementioned type so that an increased efficiency given a given operating condition, i. with the Device according to the invention on the one hand a more effective operation compared to the known devices, on the other hand, an active control of engine performance is possible.

Für einen Kreiskolbenmotor der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Ausgleichselement vorgesehen ist, das bei einer möglichen Phasenverschiebung bei der Taktung der beiden Einheiten einen Positionsausgleich der jeweiligen Kolben der beiden Einheiten bewirkt, um dadurch einen optimierten Phasengang zu bewirken.For one Rotary engine of the type mentioned is this task solved that a compensation element is provided, which in a possible Phase shift in the timing of the two units a position compensation of respective piston of the two units causes to thereby a Optimized phase response to effect.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.preferred Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung wird dadurch, dass ein Ausgleichselement vorgesehen ist, das bei einer möglichen Phasenverschiebung bei der Taktung der beiden Einheiten einen Positionsausgleich der jeweiligen Kolben der beiden Einheiten bewirkt, um dadurch einen optimierten Phasengang zu bewirken, erreicht, dass eine Vorrichtung geschaffen ist, bei der über eine Phasenverschiebung der Taktung der betreffenden beiden Einheiten ein Drehmomentausgleich zwischen den beiden Einheiten ermöglicht ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dabei weiterhin den wichtigen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik auf, dass in vorherbestimmter Weise eine willkürliche Drehwinkel-Positionierung eines jeweiligen Kolbens der Einheiten ermöglicht ist, um so eine Optimierung des Wirkungsgrades bzw. der Leistung der Motor-Vorrichtung zu erlangen.In the rotary piston heat engine device according to the invention, characterized in that a compensating element is provided which causes a positional compensation of the respective pistons of the two units in a possible phase shift in the timing of the two units, thereby causing an optimized phase response, achieved that Device is provided, in which a phase shift of the timing of the two units in question from a torque equal between the two units is possible. The device according to the invention further has the important advantage over the prior art that in a predetermined manner an arbitrary rotational angle positioning of a respective piston of the units is made possible, so as to obtain an optimization of the efficiency or the performance of the motor device.

Im Folgenden werden zuerst der Aufbau und die Funktion der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung erläutert, worauf sich eine Erläuterung des Aufbaus und der Funktion des beanspruchten Ausgleichselementes anschließt.in the Following are first the construction and the function of the rotary piston heat engine device according to the invention explains whereupon an explanation the structure and function of the claimed compensation element followed.

Im Vergleich zu herkömmlichen Stirlingmotoren weist der erfindungsgemäße Motor einen einfacheren konstruktiven Aufbau auf. Um die Motorsteuerung zu regeln, werden keine Teile wie Ventile, Nockenwelle oder Kurbelwelle benötigt. Alle wesentlichen Bauteile des Motors haben gut anschleifbare zylindrische Oberflächen und können mit hoher Präzision unter geringen Kosten hergestellt werden. Die Abdichtung des Motors bereitet ebenfalls keine Probleme. Mit herkömmlichen Dichtungselementen kann eine nahezu absolute Dichtheit erreicht werden. Dadurch ist es möglich, die Fertigungskosten beträchtlich zu senken. Weitere Vorteile des Motors sind seine geringen Abmessungen, eine besonders wirksame Ausgestaltung eines Regenerators, des Gasverlaufs und der Optimierungsmöglichkeiten durch Hubgeschwindigkeitsänderungen, und gezielte Ablaufstörungen.in the Compared to conventional Stirling engines, the engine of the invention has a simpler constructive structure. To regulate the engine control, be No parts like valves, camshaft or crankshaft needed. All essential components of the engine have a good sanding cylindrical surfaces and can with high precision be manufactured at low cost. The sealing of the engine also prepares no problems. With conventional sealing elements a nearly absolute tightness can be achieved. This is it is possible the production costs considerably to lower. Further advantages of the engine are its small dimensions, a particularly effective embodiment of a regenerator, the gas flow and the optimization possibilities by Hubgeschwindigkeitsänderungen, and targeted flow disturbances.

Der erfindungsgemäße Motor ist ein in einem Kreisprozess arbeitender Drehkolbenmotor, der wahlweise mit einer Mehrzahl von Arbeitsräumen ausrüstbar ist.Of the Motor according to the invention is a rotary piston engine operating in a cyclic process, which can be either can be equipped with a plurality of work spaces.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors sind 2 Einheiten, bestehend aus Kolben, Zylinder und Zylinderstirnseiten durch eine Steuerungseinrichtung miteinander verbunden.According to one preferred embodiment of rotary piston engine according to the invention are 2 units, consisting of piston, cylinder and cylinder faces connected by a control device.

Vorzugsweise sind dabei in jeder Einheit des erfindungsgemäßen Motors zwei Kolben mit jeweils zwei Kolbenflügeln vorgesehen, wobei zwischen den jeweiligen Grenzflächen der insgesamt vier Kolbenflügel jeder Einheit vier Arbeitsräume gebildet sind, und bei einer Umdrehung der Arbeitswelle vier zweifache Arbeitsvorgänge vorgesehen sind.Preferably are in each unit of the engine according to the invention with two pistons two piston wings each provided, between the respective interfaces of the a total of four piston wings each unit has four work spaces are formed, and four times in a revolution of the working shaft operations are provided.

Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemäßen Motor unterschiedliche Massen der Kolben durch Aussparungen und/oder Zusatzmassen an den Kolben und/oder den Zahnrädern ausgeglichen. Dadurch wird die Laufruhe des Motors erhöht, sowie die Belastung der Bauteile gesenkt.Preferably be in the engine according to the invention different masses of the piston through recesses and / or additional masses on the piston and / or the gears balanced. As a result, the smoothness of the engine is increased, as well lowered the load on the components.

Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Kreiskolbenwärmemotor bei jeder Einheit die Achse des einen Kolbens als Vollstange ausgebildet und die Achse des anderen Kolbens als Hohlstange ausgebildet, deren lichter Durchmesser so bemessen ist, daß die Vollstange des einen Kolbens in ihr kollinear ausgerichtet beweglich gelagert ist. Dadurch wird erreicht, daß eine gegenseitige Beweglichkeit der beiden Kolben mit kollinear verlaufenden Achsen auf einfache und gleichzeitig robuste Weise hergestellt ist.Preferably is in the rotary piston heat engine according to the invention at each unit the axis of the one piston is designed as a solid rod and the axis of the other piston is designed as a hollow rod whose diameter is so dimensioned that the solid rod of the one Piston is movably mounted in it aligned collinearly. Thereby is achieved that a mutual mobility of the two pistons with collinear axes is made in a simple yet robust way.

Die Einrichtung zum Bewirken einer der Schwingbewegung (ca. 60°) der Kolben überlagerten Kreisbewegung weist vorzugsweise sechs ovale Zahnräder auf, deren Hauptachsen jeweils paarweise senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind. Dabei sind vorzugsweise jeweils zwei senkrecht aufeinanderstehende Ovalzahnräder jeweils einem Zylinder zugeordnet, und die zwei anderen senkrecht aufeinanderstehenden Ovalzahnräder einer Arbeitswelle zur Abgabe der Motorleistung zugeordnet. Die vier Ovalzahnräder der Zylinder sind dabei jeweils mit entsprechenden, jeweils senkrecht auf ihnen stehend angeordneten Ovalzahnrädern der Arbeitswelle verbunden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Achse des einen Kolbens mit einem ersten ovalen Zahnrad verbunden ist und die Achse des anderen Kolbens mit einem zweiten ovalen Zahnrad verbunden ist, wobei diese ovalen Zahnräder kollinear hintereinander angeordnet sind und die Hauptachsen dieser ovalen Zahnräder senkrecht aufeinanderstehen. Dabei sind vorzugsweise das erste und zweite ovale Zahnrad über ein drittes und viertes ovales Zahnrad miteinander verbunden, wobei das dritte und vierte ovale Zahnrad kollinear hintereinander auf einer Achse angeordnet sind, wobei die Hauptachsen des dritten und vierten ovalen Zahnrades senkrecht aufeinanderstehen.The Device for causing one of the oscillating movement (about 60 °) of the piston superimposed circular motion preferably has six oval gears, whose major axes are arranged in pairs perpendicular to each other. there are preferably each two orthogonal oval gears each assigned to one cylinder, and the other two perpendicular to each other Oval gears associated with a working shaft for delivering the engine power. The four Oval gears The cylinders are each with corresponding, each vertical connected to them arranged oval gears of the working shaft. It is particularly advantageous if the axis of a piston connected to a first oval gear and the axis of the other piston is connected to a second oval gear, these oval gears collinear are arranged one behind the other and the main axes of this oval gears perpendicular to each other. In this case, preferably the first and second oval gear above a third and fourth oval gear connected to each other, wherein the third and fourth oval gear collinear one after the other on one Axis are arranged, the main axes of the third and fourth oval gear perpendicular to each other.

Vorzugsweise ist einer jeden Einheit eine Mehrzahl von Ein- und Auslassschlitzen zugeordnet.Preferably Each unit is assigned a plurality of inlet and outlet slots.

Mit einer gradlinigen Ausbildung des Einlaßschlitzes und des Auslaßschlitzes wird in Verbindung mit einer gradlinigen Ausbildung der Grenzflächen der Kolben ein Schwingverhalten der Kolben innerhalb des Zylinders bewirkt, bei dem die jeweiligen Arbeitskammern sich so ausdehnen, daß zuerst in einem ersten Takt der erste Kolben um ca. 60° in Richtung vorwärts schwingt, und der zweite Kolben um ca. 120° in Richtung vorwärts schwingt, woraufhin in einem zweiten Takt der erste Kolben um ca. 120° in Richtung vorwärts schwingt und der zweite Kolben um ca. 60° in Richtung vorwärts schwingt.With a rectilinear design of the inlet slot and the outlet slot is associated with a straightforward formation of the interfaces of the Piston causes a vibration behavior of the pistons within the cylinder, in which the respective working chambers extend so that first in a first cycle the first piston swings forward by approx. 60 ° and the second piston about 120 ° in Forward direction vibrates, whereupon in a second cycle of the first piston by about 120 ° in the direction forward oscillates and the second piston swings forwards by approx. 60 °.

Mit diesem Schwingverhalten einher geht eine Ausbildung des jeweils ersten und zweiten ovalen Zahnrades derart, daß das Verhältnis der Länge der Längsachse zur Länge der Breitachse eines jeden Zahnrades ca. 1,7:1 beträgt.Accompanying this vibration behavior is a formation of the respective first and second oval gear such that the ratio of the length of the longitudinal axis to the length of the broad axis of each the gear is about 1.7: 1.

Alternativ ist es möglich, ein Zahnradpaar rund auszubilden, und im Ausgleich dazu das andere Zahnradpaar mit einem Verhältnis der Länge der Längsachse zu der Länge der Breitachse von ca. 3,5:1 zu versehen.alternative Is it possible, a pair of gears form around, and in compensation to the other gear pair with a relationship the length the longitudinal axis to the length the broad axis of about 3.5: 1 to provide.

Bei einer gewollten Veränderung des Hubwinkelbereichs muß eine Änderung der Ovalitzität der Zahnräder vorgenommen werden, sowie die Ein- und Auslaßschlitze den Kolbengrenzflächen angepaßt werden.in a wanted change of the Hubwinkelbereichs must be a change the ovality of the gears be made, and the inlet and outlet slots are adapted to the piston interfaces.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor sind jeweils das erste und zweite ovale Zahnrad vorzugsweise über ein drittes und viertes ovales Zahnrad miteinander verbunden, die kollinear hintereinander auf einer Achse angeordnet sind und deren Hauptachsen senkrecht aufeinander stehen.in the engine according to the invention are each the first and second oval gear preferably via a third and fourth oval gear connected together, the collinear are arranged one behind the other on an axis and their main axes perpendicular to each other.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor sind vorzugsweise die Grenzflächen der Kolben gradlinig ausgebildet derart, daß zwischen benachbarten Teilen sich gegenüberstehender Grenzflächen der Kolben jeweils gleiche Abstände vorgegeben sind.in the engine according to the invention are preferably the interfaces the piston formed in a straight line such that between adjacent parts facing each other interfaces the piston each equal distances are predetermined.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor ist die jeweilige Winkelposition der Einlaßöffnungen vorzugsweise so vorgesehen, daß sie jeweils mit der Position des jeweiligen Hubraumes übereinstimmt, der durch die jeweiligen Grenzflächen der betreffenden Abschnitte der Kolbenflügel gebildet ist, so daß eine zeitlich korrekte Füllung der Arbeitskammern bewirkt wird.in the engine according to the invention the respective angular position of the inlet openings is preferably provided so that she each coincides with the position of the respective displacement, through the respective interfaces the relevant sections of the piston wings is formed, so that a temporally correct filling the working chambers is effected.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor ist die jeweilige Winkelposition der Auslaßöffnungen vorzugsweise so vorgesehen, daß sie jeweils mit der Position des jeweiligen Hubraumes übereinstimmt, der durch die jeweiligen Grenzflächen der betreffenden Abschnitte der Kolbenflügel gebildet ist, so daß eine zeitlich korrekte Entleerung der Arbeitskammern bewirkt wird.in the engine according to the invention the respective angular position of the outlet openings is preferably provided so that she each coincides with the position of the respective displacement, through the respective interfaces the relevant sections of the piston wings is formed, so that a temporally correct emptying of the working chambers is effected.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor sind die beispielsweise vier gegeneinander beweglich gelagerten Kolben vorzugsweise in zwei unterschiedlichen Zylindern drehbar gelagert.in the engine according to the invention are, for example, four against each other movably mounted Piston preferably rotatable in two different cylinders stored.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor ist es zum Zweck einer effektiven und schnellen Wirkungsminderung bzw. Wirkungserhöhung entsprechend einer Kraftminderung oder Krafterhöhung des Motors vorteilhaft, zwischen einer heißen Leitung und einer kalten Leitung des erfindungsgemäßen Motors eine Überbrückungsleitung vorzusehen, die über eine Ventileinrichtung aktivierbar bzw. inaktivierbar ist.in the engine according to the invention It is for the purpose of an effective and rapid reduction of effects or increase in effect advantageous in accordance with a force reduction or force increase of the engine, between a hot one Line and a cold line of the engine according to the invention a bridging line to provide, over a valve device can be activated or deactivated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors ist eine Rohrverbindungen zwischen den Hubräumen als Zweikreissystem ausgebildet.According to one another preferred embodiment the engine according to the invention a pipe connections between the cubes is designed as a two-circuit system.

Die Heißleitung und die Kaltleitung des Rohrsystems können bei dem erfindungsgemäßen Motor getrennt ausgeführt sein.The hot line and the cold pipe of the pipe system can be separated in the engine according to the invention accomplished be.

Der erfindungsgemäße Motor kann ohne zusätzliche Bauteile das Bauschema eines ventilgesteuerten Stirlingmotors aufweisen.Of the Motor according to the invention can without additional Components have the construction scheme of a valve-controlled Stirling engine.

Das Arbeitsgas nimmt bei dem erfindungsgemäßen Motor in einem jeweiligen Rohrabschnitt vorzugsweise immer die gleiche Flußrichtung ein.The Working gas takes in the engine according to the invention in a respective Tube section preferably always the same direction of flow.

Der erfindungsgemäße Motor ist unter Zuführung von mechanischer Energie als Wärmepumpe verwendbar.Of the Motor according to the invention is under feeder of mechanical energy as a heat pump usable.

Der erfindungsgemäße Motor ist darüberhinaus unter Zuführung von mechanischer Energie auch als Kältemaschine verwendbar.Of the Motor according to the invention is beyond that under feeder of mechanical energy also usable as chiller.

Der erfindungsgemäße Motor ist ebenfalls als Vuilleumiermaschiene verwendbar.Of the Motor according to the invention is also usable as Vuilleumiermaschiene.

Im Folgenden werden Aufbau und Funktion bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ausgleichselementes erläutert.in the The following will describe the structure and function of preferred embodiments of the compensating element according to the invention explained.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Ausgleichselement diskret verstellbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Phasenänderung der jeweiligen Kolben der beiden Einheiten mit einfachen konstruktiven Mitteln durchführbar ist. Das Ausgleichselement kann dabei beispielsweise von einem um die Wellen der beiden Einheiten gelegten Zahnriemen gebildet sein, der für einen Ausgleichsvorgang um einen oder mehr Zähne verschiebbar gelagert ist.According to one first preferred embodiment the device according to the invention it is provided that the compensation element is discretely adjustable. This has the advantage that a phase change of the respective pistons the two units with simple structural means is feasible. The compensation element can, for example, one of the Waves of the two units be formed toothed belt, the for a compensation process around one or more teeth is slidably mounted.

Vorzugsweise ist das Ausgleichselement dabei von einer Fixierungseinrichtung gebildet, in der die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibenden Wellen der Einheiten in unterschiedlichen Positionen fixiert gelagert sind, wobei in jeder dieser Positionen ein Kämmen der Zahnräder der Drehkraftabgabeeinrichtung mit den jeweiligen Zahnrädern der Wellen gewährleistet ist. Dabei ist die Fixierungseinrichtung vorzugsweise von einem Getriebekasten oder einer Halteplatte gebildet, in dem die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibenden Wellen der Einheiten in unterschiedlichen Positionen fixiert gelagert sind, wobei in jeder dieser Positionen ein Kämmen der Zahnräder der Drehkraftabgabeeinrichtung mit den jeweiligen Zahnrädern der Wellen gewährleistet ist.Preferably is the compensating element of a fixing device are formed, in which the respective driving a torque output device Waves of units stored in different positions stored are, in each of these positions a combing of the gears of Torque output device with the respective gears of the Waves ensured is. In this case, the fixing device is preferably of a Gear box or a holding plate formed in which the respective the rotational force output device driving waves of the units are mounted fixed in different positions, wherein in combing each of these positions the gears the torque output device with the respective gears of the Waves ensured is.

Die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibenden Wellen der Einheiten sind vorzugsweise in einem festen Winkel von 135° oder 125° zueinanderstehend angeordnet sind, wobei jeder Welle für jede dieser Winkelanordnungen eine betreffende Bohrung A, A' bzw. B, B' zugeordnet ist.The respective shafts driving a torque output device The units are preferably at a fixed angle of 135 ° or 125 ° to each other are arranged, each shaft for each of these angular arrangements a respective bore A, A 'or Assigned to B, B ' is.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Ausgleichselement kontinuierlich verstellbar ist. Dadurch ist eine sehr schnelle Phasenänderung der jeweiligen Kolben der beiden Einheiten und eine damit verbundene Leistungsänderung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht. Des weiteren ist dadurch eine Motorbremsung ermöglicht, indem mittels einer steuerbaren Verstelleinrichtung eine ausreichend große Fehl-Phasenverschiebung herbeigeführt wird.According to one second preferred embodiment the device according to the invention It is envisaged that the compensation element continuously adjustable is. This is a very fast phase change of the respective pistons of the two units and an associated change in performance the device according to the invention allows. Furthermore, this engine braking is made possible by means of a controllable adjusting a sufficiently large false phase shift brought becomes.

Bei dieser Ausführungsform ist das Ausgleichselement vorzugsweise als zwei verschiebbare Rollen ausgebildet, die zwischen den beiden Drehkraftabgabeeinrichtungen der beiden Einheiten angeordnet sind und über einen Zahnriemen mit den Drehkraftabgabeeinrichtungen treibend verbunden sind, wobei die verschiebbaren Rollen bei mutuell änderbarem Abstand in einer Richtung senkrecht zur Verbindungslinie der Drehkraftabgabeeinrichtungen reziprozierbar verschieb bar sind. Die beiden verschiebbaren Rollen können insbesondere als Exzenterrollen ausgeführt sein.in this embodiment the compensating element is preferably as two sliding rollers formed between the two torque output devices the two units are arranged and a toothed belt with the torque output devices are drivingly connected, wherein the sliding roles in mutually changeable Distance in a direction perpendicular to the connecting line of the rotary power output devices reciprocatable move bar are. The two sliding rollers can in particular executed as eccentric rollers be.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die beiden Einheiten so angeordnet sind, dass ein Teil der Einrichtung, von dem die Drehkraft des Kreiskolbenmotors abnehmbar ist, von beiden Einheiten betrieben ist, und eine Heizeinrichtung, eine Wärmespeichereinrichtung und eine Kühleinrichtung in Verbindung mit einem Rohrsystem vorgesehen sind, durch das Einlassschlitze und Auslassschlitze der Hubräume des mindestens einen Zylinders der Einheiten miteinander verbunden sind.According to one another preferred embodiment the device according to the invention it is provided that the two units are arranged so that a part of the device from which the rotational force of the rotary engine is removable, operated by both units, and a heater, a heat storage device and a cooling device provided in connection with a pipe system, through the inlet slots and outlet slots of the displacements the at least one cylinder of units connected together are.

Die erfindungsgemäße Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung ist unter Zuführung von Rotationsenergie auf die Drehkraftabgabeeinrichtungen insbesondere auch für eine Verwendung als Wärmepumpe oder als Kältemaschinen geeignet.The Rotary piston heat engine device according to the invention is under feeder of rotational energy to the torque output devices in particular also for a use as a heat pump or as chillers suitable.

Die erfindungsgemäße Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen:The Rotary piston heat engine device according to the invention is explained below with reference to preferred embodiments, the are shown in the figures of the drawing. Show:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung einschließlich Wärmetauschern und Rohrverbindungen, in einer ersten Arbeitsstellung, in einer Querschnittsansicht; 1 a preferred embodiment of the rotary piston heat engine device according to the invention including heat exchangers and pipe joints, in a first working position, in a cross-sectional view;

1a die in 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer anderen Arbeitsstellung, ebenfalls in einer Querschnittsansicht; 1a in the 1 illustrated embodiment of the rotary piston heat engine device according to the invention in another working position, also in a cross-sectional view;

2 die Zylinder der in 1 dargestellten Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer, teilweisen gebrochenen Ansicht von schräg oben; 2 the cylinders of in 1 illustrated rotary piston heat engine device in a, partially broken view obliquely from above;

2a eine erste Kolbenhälfte eines Zylinders der in 1 dargestellten Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg unten; 2a a first piston half of a cylinder of in 1 illustrated rotary piston heat engine device in a view obliquely from below;

2b eine zweite Kolbenhälfte eines Zylinders der in 1 dargestellten Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben; 2 B a second piston half of a cylinder of 1 illustrated rotary piston heat engine device in a view obliquely from above;

3 ein funktionales Blockdiagramm der in 1 dargestellten Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung; 3 a functional block diagram of the in 1 illustrated rotary piston heat engine device;

4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer ersten Arbeitsstellung, in einer Querschnittsansicht; 4 a further preferred embodiment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a first working position, in a cross-sectional view;

4a die in 4 dargestellte erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer anderen Arbeitsstellung, in einer Querschnittsansicht; 4a in the 4 illustrated rotary piston heat engine device according to the invention in another working position, in a cross-sectional view;

5 die beiden Zylinder einer erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung gemäß 1 oder 4, in einer Querschnittsansicht, aus der die relative Lage der Kolbenwellen und der Drehkraftabgabeeinrichtung erkennbar ist; 5 the two cylinders of a rotary piston heat engine device according to the invention according to 1 or 4 in a cross-sectional view from which the relative position of the piston shafts and the torque output device can be seen;

6 eine Tabelle mit Anlagen 1 bis 4, aus der die Zustandsänderungen des Arbeitsgases während eines Schwingzyklusses der Motorvorrichtung ersichtlich sind; 6 a table with Appendices 1 to 4, from which the changes in state of the working gas during a swing cycle of the engine device can be seen;

7 eine erste Anlage zur in 6 dargestellten Tabelle zur Verdeutlichung der Taktung eines Arbeitsgases; 7 a first facility for in 6 illustrated table to illustrate the timing of a working gas;

8 eine weitere Anlage zur in 6 dargestellten Tabelle zur Verdeutlichung der Taktung eines Arbeitsgases; 8th another facility for in 6 illustrated table to illustrate the timing of a working gas;

9 eine weitere Anlage zur in 6 dargestellten Tabelle zur Verdeutlichung der Taktung eines Arbeitsgases; 9 another facility for in 6 illustrated table to illustrate the timing of a working gas;

10 eine weitere Anlage zur in 6 dargestellten Tabelle zur Verdeutlichung der Taktung eines Arbeitsgases; 10 another facility for in 6 illustrated table to illustrate the timing of a working gas;

11 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von hinten; 11 a first preferred embodiment of a discrete adjusting the inventions to the rotary piston heat engine device according to the invention in a view from behind;

12 eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg vorne; observiere dabei Welle 5 12 a second preferred embodiment of a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view obliquely from the front; observe wave 5

12A die Wellen der in 12 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von hinten; observiere dabei Welle 5 12A the waves of in 12 illustrated preferred embodiment of the discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view from behind; observe wave 5

13 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer kontinuierlichen Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von hinten; 13 a first preferred embodiment of a continuous adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view from behind;

14 eine Temperatur-Einheit TA der in 11 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Querschnittsansicht; 14 a temperature unit TA of in 11 illustrated preferred embodiment of a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a cross-sectional view;

15 die Einheiten I und II einschließlich Ausgleichselement (Riemen 120 einschließlich Riemenräder 32, 32') der in 11 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg hinten; 15 the units I and II including compensation element (belt 120 including pulleys 32 . 32 ' ) the in 11 illustrated preferred embodiment of a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view obliquely from behind;

16 die Einheiten I und II mit ihren jeweiligen miteinander thermisch gekoppelten Temperatur-Einheit TA und TB der in 11 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von vorne; 16 the units I and II with their respective thermally coupled temperature unit TA and TB of in 11 illustrated preferred embodiment of a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view from the front;

16a die Einheiten I und II mit ihren jeweiligen miteinander thermisch gekoppelten Temperatur-Einheit TA und TB der in 11 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von oben; 16a the units I and II with their respective thermally coupled temperature unit TA and TB of in 11 illustrated preferred embodiment of a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view from above;

16b die Einheiten I und II mit ihren jeweiligen miteinander thermisch gekoppelten Temperatur-Einheit TA und TB der in 11 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Seitenansicht; 16b the units I and II with their respective thermally coupled temperature unit TA and TB of in 11 illustrated preferred embodiment of a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a side view;

17 eine Einheit II der Temperatur-Einheit TB einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Explosionsansicht; 17 a unit II of the temperature unit TB of a discrete adjusting device of the rotary piston heat engine device according to the invention in an exploded view;

18 eine Einheit I einer Temperatur-Einheit TA einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben. 18 a unit I of a temperature unit TA a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view obliquely from above.

Bei der in den 1 bis 10 dargestellten erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung 100 sind zwei Kolben 1, 2 in einem Zylinder 3 drehbar gelagert, wobei die Symmetrieachsen 14, 15 des Kolbens 1, des Kolbens 2 und des Zylinders 3 kollinear ausgerichtet sind. Die Welle 6 des einen Kolbens 1 ist dabei als Vollstange ausgebildet, und die Welle 7 des anderen Kolbens 2 ist dabei als Hohlstange ausgebildet, deren lichter Durchmesser so bemessen ist, daß die Vollstange drehbar in der Hohlstange gelagert ist. Die Kolben 1, 2 weisen jeweils Grenzflächen 10, 20 auf, wobei zwischen benachbarten Teilen sich gegenüberstehender Grenzflächen 10, 20 jeweils gleiche Abstände vorgegeben sind. Zwischen den jeweiligen Grenzflächen 10, 20 ist eine Mehrzahl wirksamer Hubräume 8, 9, 11, 12 ausgebildet, die nach außen durch den Zylinder 3 und an den Enden durch den Zylinderkopf 33 und die Abdeckplatte 30 begrenzt sind.In the in the 1 to 10 illustrated rotary piston heat engine device according to the invention 100 are two pistons 1 . 2 in a cylinder 3 rotatably mounted, wherein the axes of symmetry 14 . 15 of the piston 1 , the piston 2 and the cylinder 3 are aligned collinearly. The wave 6 of a piston 1 is designed as a solid rod, and the shaft 7 of the other piston 2 is designed as a hollow rod whose light diameter is dimensioned so that the solid rod is rotatably mounted in the hollow rod. The pistons 1 . 2 each have interfaces 10 . 20 on, wherein between adjacent parts of opposing interfaces 10 . 20 each equal distances are given. Between the respective interfaces 10 . 20 is a plurality of effective displacements 8th . 9 . 11 . 12 formed outward through the cylinder 3 and at the ends through the cylinder head 33 and the cover plate 30 are limited.

Desweiteren sind bei der in den 1 bis 6 dargestellten erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung 100 zwei Kolben 1', 2' in einem Zylinder 3' drehbar gelagert, wobei die Symmetrieachsen 14', 15' des Kolbens 1', des Kolbens 2' und des Zylinders 3' kollinear ausgerichtet sind. Die Welle 6' des einen Kolbens 1' ist dabei als Vollstange ausgebildet, und die Welle 7' des anderen Kolbens 2' ist dabei als Hohlstange ausgebildet, deren lichter Durchmesser so bemessen ist, daß die Vollstange drehbar in der Hohlstange gelagert ist. Die Kolben 1', 2' weisen jeweils Grenzflächen 10', 20' auf, wobei zwischen benachbarten Teilen sich gegenüberstehender Grenzflächen 10', 20' jeweils gleiche Abstände vorgegeben sind. Zwischen den jeweiligen Grenzflächen 10', 20' ist eine Mehrzahl wirksamer Hubräume 8', 9', 11', 12' ausgebildet, die nach außen durch den Zylinder 3', und an den Enden durch den Zylinderkopf 33' und die Abdeckplatte 30' begrenzt sind.Furthermore, in the in the 1 to 6 illustrated rotary piston heat engine device according to the invention 100 two pistons 1' . 2 ' in a cylinder 3 ' rotatably mounted, wherein the axes of symmetry 14 ' . 15 ' of the piston 1' , the piston 2 ' and the cylinder 3 ' are aligned collinearly. The wave 6 ' of a piston 1' is designed as a solid rod, and the shaft 7 ' of the other piston 2 ' is designed as a hollow rod whose light diameter is dimensioned so that the solid rod is rotatably mounted in the hollow rod. The pistons 1' . 2 ' each have interfaces 10 ' . 20 ' on, wherein between adjacent parts of opposing interfaces 10 ' . 20 ' each equal distances are given. Between the respective interfaces 10 ' . 20 ' is a plurality of effective displacements 8th' . 9 ' . 11 ' . 12 ' formed outward through the cylinder 3 ' , and at the ends through the cylinder head 33 ' and the cover plate 30 ' are limited.

Eine in der 2 dargestellte Einrichtung 110 bewirkt bei der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung 100, daß der Schwingbewegung der Kolben 1 und 2, sowie der Kolben 1' und 2', eine Kreisbewegung überlagert wird.One in the 2 illustrated device 110 causes in the rotary piston heat engine device according to the invention 100 in that the oscillating movement of the pistons 1 and 2 , as well as the piston 1' and 2 ' , a circular motion is superimposed.

Die Einrichtung 110 weist sechs ovale Zahnräder 101, 102, 103, 104, 101' und 104' auf, deren Hauptachsen 111, 112, 113, 114, 111' und 114' jeweils paarweise senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind. Bei der Einrichtung 110 ist die Welle 7 des anderen Kolbens 2 mit einem ersten ovalen Zahnrad 101 verbunden, und die Welle 6 des einen Kolbens 1 mit einem zweiten ovalen Zahnrad 104 verbunden, wobei diese ovalen Zahnräder 101, 104 kollinear hintereinander angeordnet sind und die Hauptachsen 111, 114 dieser ovalen Zahnräder 101, 104 senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind. Das erste ovale Zahnrad 101 und das zweite ovale Zahnrad 104 sind dabei über ein drittes ovales Zahnrad 102 und ein viertes ovales Zahnrad 103 miteinander verbunden, wobei die Zahnräder 102 und 103 kollinear hintereinander auf einer Welle 5 angeordnet sind, wobei die jeweiligen Hauptachsen 112, 113 der Zahnräder 102, 103 senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind.The device 110 has six oval gears 101 . 102 . 103 . 104 . 101 ' and 104 ' on, whose main axes 111 . 112 . 113 . 114 . 111 ' and 114 ' are arranged in pairs perpendicular to each other. At the device 110 is the wave 7 of the other piston 2 with a first oval gear 101 connected, and the wave 6 one piston 1 with a second oval gear 104 connected, these oval gears 101 . 104 collinear are arranged one behind the other and the main axes 111 . 114 these oval gears 101 . 104 are arranged perpendicular to each other. The first oval gear 101 and the second oval gear 104 are about a third oval gear 102 and a fourth oval gear 103 connected to each other, with the gears 102 and 103 collinear at a time on a wave 5 are arranged, with the respective main axes 112 . 113 the gears 102 . 103 are arranged perpendicular to each other.

Desweiteren ist bei der Einrichtung 110 die Welle 7' des anderen Kolbens 2' mit einem ersten ovalen Zahnrad 101' verbunden, und die Welle 6' des einen Kolbens 1' mit einem zweiten ovalen Zahnrad 104' verbunden, wobei diese ovalen Zahnräder 101', 104' kollinear hintereinander angeordnet sind und die Hauptachsen 111', 114' dieser ovalen Zahnräder 101', 104' senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind. Das erste ovale Zahnrad 101' und das zweite ovale Zahnrad 104' sind dabei über ein drittes ovales Zahnrad 102 und ein viertes ovales Zahnrad 103 miteinander verbunden, wobei die Zahnräder 102 und 103 kollinear hintereinander auf einer Welle 5 angeordnet sind, wobei die jeweiligen Hauptachsen 112, 113 der Zahnräder 102, 103 senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind.Furthermore, in the device 110 the wave 7 ' of the other piston 2 ' with a first oval gear 101 ' connected, and the wave 6 ' of a piston 1' with a second oval gear 104 ' connected, these oval gears 101 ' . 104 ' collinear are arranged one behind the other and the main axes 111 ' . 114 ' these oval gears 101 ' . 104 ' are arranged perpendicular to each other. The first oval gear 101 ' and the second oval gear 104 ' are about a third oval gear 102 and a fourth oval gear 103 connected to each other, with the gears 102 and 103 collinear at a time on a wave 5 are arranged, with the respective main axes 112 . 113 the gears 102 . 103 are arranged perpendicular to each other.

Mit einer solchen Anordnung werden die Zahnräder 102 und 103, sowie die Wellen 5', 5'' der beiden Einheiten (Zylinder 3, und 3') betrieben. Die weiter oben bezeichnete Welle 5 ist dabei in zwei getrennten Temperatureinheiten dargestellt, und deshalb in einer ersten Temperatureinheit als Welle 5' und in einer zweiten Temperatureinheit als Welle 5'' bezeichnet.With such an arrangement, the gears become 102 and 103 , as well as the waves 5 ' . 5 '' of the two units (cylinder 3 , and 3 ' ) operated. The above-mentioned wave 5 is shown in two separate temperature units, and therefore in a first temperature unit as a shaft 5 ' and in a second temperature unit as a shaft 5 '' designated.

Eine solche Anordnung trifft beispielsweise auf einen Zusammenbau zu, wie er in 3, 12 und 12a dargestellt ist.Such an arrangement applies for example to an assembly, as in 3 . 12 and 12a is shown.

Eine weitere Art des Zusammenbaus ist in den 11, 13 und 16 bis 18b dargestellt. Hirbei werden 8 als Ovalzahnräder ausgefürte unrunde Zahnräder (101, 102, 103, 104, 101', 102', 103', 104') über die Wellen 5' und 5'', sowie über ein Verbindungsglied (Kupplung, Zahnriemen, Kette o. ä.) miteinander verknüpft Die ovalen Zahnräder 101 bis 104 sowie 101' und 104' weisen bezüglich der Länge ihrer Längsachsen zu der ihrer Querachsen ein Verhältnis von 1,7/1 auf.Another type of assembly is in the 11 . 13 and 16 to 18b shown. Hirbei become 8 as Ovalzahnräder ausgefürte non-circular gears ( 101 . 102 . 103 . 104 . 101 ' . 102 ' . 103 ' . 104 ' ) over the waves 5 ' and 5 '' , and via a link (clutch, timing belt, chain o. Ä.) Linked together The oval gears 101 to 104 such as 101 ' and 104 ' have a ratio of 1.7 / 1 with respect to the length of their longitudinal axes to that of their transverse axes.

Bei Betrieb der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung 100 bewirkt eine Expansion eines aufgeheizten Arbeitsgases beispielsweise in dem Hubraum 9 des Zylinders 3 eine Bewegung der Kolben 1, 2 in Richtung voneinander fort. Das mit der Achse 7 des Kolbens 2 verbundene ovale Zahnrad 101 bewegt sich dabei in der Richtung desjenigen Pfeiles, der in der 2 auf seiner Oberfläche dargestellt ist. In der in 2 dargestellten Ausgangsposition bewirkt eine Drehung des Zahnrades 104 um eine kleine Winkelauslenkung eine relativ große Winkelauslenkung des auf der Welle 5 angeordneten Zahnrades 103. Das ebenfalls auf der Welle 5 angeordnete Zahnrad 102 überträgt diese Bewegung auf das mit einer weiteren Vergrößerung der Winkelauslenkung der Achse 7 des Kolbens 2 verbundene Zahnrad 101.During operation of the rotary piston heat engine device according to the invention 100 causes expansion of a heated working gas, for example in the displacement 9 of the cylinder 3 a movement of the pistons 1 . 2 away from each other. That with the axle 7 of the piston 2 connected oval gear 101 moves in the direction of that arrow, which in the 2 is shown on its surface. In the in 2 shown starting position causes rotation of the gear 104 by a small angular deflection a relatively large angular deflection of the on the shaft 5 arranged gear 103 , That too on the wave 5 arranged gear 102 transmits this movement to that with a further increase in the angular displacement of the axis 7 of the piston 2 connected gear 101 ,

Die unterschiedliche, sich wechselnde lokale Kraftübertragung der Zahnräder 101 rsp. 104 bewirkt dabei, daß sich der Schwingbewegung der Kolben 1, 2 eine Kreisbewegung überlagert. Die Arbeitswelle 5 rotiert mit der durchschnittlichen Drehzahl der beiden Kolben 1 und 2. An der Verlängerung der Arbeitswelle 5 bzw. 5' oder 5'' ist die Rotationsenergie des Motors mit konstanter Winkelgeschwindigkeit abnehmbar. An der Verlängerung der Welle 6 ist die Rotationsenergie des Motors mit sich pro Umdrehung viermal ändernder Winkelgeschwindigkeit abnehmbar, wie dies beispielsweise zum Betreiben von Kompressoren wünschenswert ist.The different, changing local power transmission of the gears 101 rsp. 104 causes it, that the oscillating movement of the piston 1 . 2 superimposed on a circular motion. The work wave 5 rotates with the average speed of the two pistons 1 and 2 , On the extension of the wave of work 5 respectively. 5 ' or 5 '' The rotational energy of the motor is removable at a constant angular velocity. At the extension of the shaft 6 For example, the rotational energy of the engine is removable per revolution four times changing angular velocity, as is desirable for example for operating compressors.

Entsprechendes gilt für die Einheit des Zylinders 3'.The same applies to the unit of the cylinder 3 ' ,

1 und 1a zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Motorvorrichtung, bei dem zwei Zylinder 3, 3' mit jeweiligen Kolbenpaaren 1, 2 bzw. 1', 2' über ein entsprechendes Rohrsystem 201, 201', 202, 202', 203, 203' und 204, 204' über einen Erhitzer 300, einen Kühler 400 und einen Regenerator bzw. Wärmetauscher 200 miteinander gekoppelt sind. 1 and 1a show an embodiment of the engine device according to the invention, in which two cylinders 3 . 3 ' with respective piston pairs 1 . 2 respectively. 1' . 2 ' via a corresponding pipe system 201 . 201 ' . 202 . 202 ' . 203 . 203 ' and 204 . 204 ' over a heater 300 , a cooler 400 and a regenerator or heat exchanger 200 coupled together.

Zu Beginn eines Arbeitszyklus strömt von dem Erhitzer 300 erhitztes Arbeitsgas über das Rohrsystem 202, 202' in die Einlaßöffnungen 130, 130' des Zylinders 3. Das heiße Arbeitsgas strömt anschließend in den Zwischenraum zwischen den Kolben 1, 2, wodurch diese Kolben auseinandergedrückt werden. Dadurch wird der Zwischenraum zwischen den Kolbenflächen der Kolben 1, 2, die sich in der Nachbarschaft der Auslaßöffnungen 140, 140' des Zylinders 3 befinden, zusammengedrückt, so daß das dort befindliche Arbeitsgas über das Rohrsystem 203, 203' entweicht. Über das Rohrsystem 203, 203' gelangt das aus dem Zylinder 3 ausgetretene Arbeitsgas über einen Wärmetauscher 200, an den es seine Wärme abgibt, über einen Kühler 400, an dem es weiter abgekühlt wird, in das Rohrsystem 204, 204' des Zylinders 3'.At the beginning of a cycle of work flows from the heater 300 heated working gas via the pipe system 202 . 202 ' in the inlet openings 130 . 130 ' of the cylinder 3 , The hot working gas then flows into the space between the pistons 1 . 2 , whereby these pistons are pressed apart. As a result, the space between the piston surfaces of the piston 1 . 2 located in the neighborhood of the outlet 140 . 140 ' of the cylinder 3 are compressed, so that the working gas located there via the pipe system 203 . 203 ' escapes. About the pipe system 203 . 203 ' this gets out of the cylinder 3 leaked working gas via a heat exchanger 200 to which it gives off its heat, via a radiator 400 , where it is further cooled, into the pipe system 204 . 204 ' of the cylinder 3 ' ,

Von dem Rohrsystem 204, 204' gelangt das nunmehr abgekühlte Arbeitsgas über die Einlaßöffnungen 131, 131' des Zylinders 3' in die in der Nachbarschaft dieser Einlaßöffnungen befindlichen Zwischenräume zwischen den Kolben 1' und 2', wobei diese Kolbenzwischenräume vergrößert werden, und die Zwischenräume, die an die jeweils gegenüberliegenden Kolbenflächen der Kolben 1', 2' angrenzen, verkleinert werden, so daß das sich dort befindliche Arbeitsgas über die Auslaßöffnungen 141, 141' aus dem Zylinder 3' in das Rohrsystem 201, 201' gepreßt wird. Über das Rohrsystem 201, 201' strömt dieses Arbeitsgas weiter durch den Regenerator bzw. Wärmetauscher 200, wo es Wärme von demjenigen Arbeitsgas aufnimmt, das aus dem Rohrsystem 203, 203' durch den Wärmetauscher 200 strömt.From the pipe system 204 . 204 ' now passes the cooled working gas through the inlet openings 131 . 131 ' of the cylinder 3 ' in the after barschaft these inlet openings located intermediate spaces between the pistons 1' and 2 ' , These piston interspaces are increased, and the spaces that are adjacent to the respective opposite piston surfaces of the piston 1' . 2 ' adjoin, be reduced so that the working gas located there via the outlet openings 141 . 141 ' out of the cylinder 3 ' into the pipe system 201 . 201 ' is pressed. About the pipe system 201 . 201 ' this working gas flows on through the regenerator or heat exchanger 200 where it absorbs heat from the working gas coming out of the piping system 203 . 203 ' through the heat exchanger 200 flows.

Nach Austritt aus dem Wärmetauscher 200 fließt das aus dem Rohrsystem 201, 201' stammende, nunmehr erwärmte Arbeitsgas weiter durch einen Erhitzer 300, in dem es weiter aufgeheizt wird. Von dort fließt es in das Rohrsystem 202, 202', von wo sich der Zyklus wiederholt.After exiting the heat exchanger 200 this flows out of the pipe system 201 . 201 ' coming, now heated working gas on through a heater 300 in which it is heated further. From there it flows into the pipe system 202 . 202 ' from where the cycle repeats.

Bei dem in 4 und 4a dargestellten erfindungsgemäßen Stirlingmotor sind zwei Zylinder 3, 3' über ein entsprechendes Rohrsystem über zwei Erhitzer 300 bzw. 300', zwei Regeneratoren bzw. Wärmetauscher 200, 200' und zwei Kühler 400 bzw. 400' miteinander gekoppelt.At the in 4 and 4a illustrated Stirling engine according to the invention are two cylinders 3 . 3 ' via a corresponding pipe system via two heaters 300 respectively. 300 ' , two regenerators or heat exchangers 200 . 200 ' and two coolers 400 respectively. 400 ' coupled together.

Zu Beginn eines Rotationszyklus dieses Motors strömt von den jeweiligen Erhitzern 300, 300' aufgeheiztes Arbeitsgas über die jeweiligen Rohre 202, 202' in die Einlaßöffnungen 130, 130' des Zylinders 3. Über die Einlaßöffnungen 130, 130' tritt das heiße Arbeitsgas in die darunter befindlichen Zwischenräume zwischen den Kolben 1, 2 ein, und drückt diese Kolben auseinander. Dadurch werden die durch die jeweils gegenüberliegenden Kolbenflächen 10, 20 gebildeten Zwischenräume zwischen den Kolben 1, 2 zusammengedrückt, und das sich dort befindliche Arbeitsgas wird über die Auslaßöffnungen 140, 140' in die jeweiligen Rohre 203, 203' gedrückt.At the beginning of a rotation cycle of this engine flows from the respective heaters 300 . 300 ' heated working gas over the respective tubes 202 . 202 ' in the inlet openings 130 . 130 ' of the cylinder 3 , About the inlet openings 130 . 130 ' enters the hot working gas in the underlying spaces between the pistons 1 . 2 and pushes these pistons apart. As a result, by the respective opposite piston surfaces 10 . 20 formed spaces between the pistons 1 . 2 compressed, and the working gas located there is via the outlet openings 140 . 140 ' into the respective tubes 203 . 203 ' pressed.

Das in das Rohr 203 gedrückte Arbeitsgas gelangt in Folge über den Regenerator 200 und den Kühler 400 in das Rohr 204, das in die Einlaßöffnung 131 des Zylinders 3' mündet, und das in das Rohr 203' gedrückte Arbeitsgas gelangt über den Regenerator 200' und den Kühler 400' in das Rohr 204', das in die Einlaßlöffnung 131' mündet. Das in die Einlaßöffnung 131 des Zylinders 3' eintretende Arbeitsgas hat somit einen Teil seiner Wärme an den Regenerator 200 abgegeben und ist anschließend vom Kühler 400 weiter abgekühlt worden, so daß es an der Einlaßöffnung 131 mit einer gegenüber dem Rohr 203 stark erniedrigten Temperatur vorliegt.That in the pipe 203 depressed working gas passes in a row on the regenerator 200 and the radiator 400 in the pipe 204 in the inlet opening 131 of the cylinder 3 ' flows into the pipe 203 ' depressed working gas passes through the regenerator 200 ' and the radiator 400 ' in the pipe 204 ' into the inlet opening 131 ' empties. The in the inlet opening 131 of the cylinder 3 ' entering working gas thus has a part of its heat to the regenerator 200 is discharged and then from the radiator 400 further cooled so that it is at the inlet opening 131 with one opposite the pipe 203 strongly reduced temperature is present.

Das an der Einlaßöffnung 131' anliegende Arbeitsgas hat einen Großteil seiner Wärme an den Regenerator 200' abgegeben und ist anschließend von dem Kühler 400' weiter abgekühlt worden, so daß es an der Einlaßöffnung 131' des Zylinders 3' gegenüber dem Rohr 203' in stark abgekühlter Form vorliegt. Über die Einlaßöffnungen 131, 131' des Zylinders 3' tritt somit kaltes Arbeitsgas in die unterhalb dieser Einlaßöffnungen befindlichen Zwischenräume zwischen den Kolben 1' und 2', wobei die Zwischenräume zwischen diesen Kolben vergrößert werden und die jeweils durch die gegenüberliegenden Kolbenflächen 10', 20' der Kolben 1', 2' gebildeten Zwischenräume, die sich unterhalb der Auslaßöffnungen 141, 141' des Zylinders 3' befinden, verkleinert werden. Durch das Zusammendrücken dieser Kolbenzwischenräume werden die sich darin befindlichen Arbeitsgase über die Auslaßöffnungen 141, 141' in das Rohr 201 bzw. in das Rohr 201' gedrückt.The at the inlet opening 131 ' applied working gas has a large part of its heat to the regenerator 200 ' is discharged and then from the radiator 400 ' further cooled so that it is at the inlet opening 131 ' of the cylinder 3 ' opposite the pipe 203 ' in strongly cooled form. About the inlet openings 131 . 131 ' of the cylinder 3 ' Thus, cold working gas enters the spaces located below this inlet openings between the pistons 1' and 2 ' , wherein the interstices between these pistons are enlarged and in each case by the opposite piston surfaces 10 ' . 20 ' The piston 1' . 2 ' formed intermediate spaces extending below the outlet openings 141 . 141 ' of the cylinder 3 ' are to be downsized. By compressing these piston interspaces, the working gases therein are on the outlet openings 141 . 141 ' in the pipe 201 or in the tube 201 ' pressed.

Das sich in dem Rohr 201 befindliche Arbeitsgas wird zuerst von dem Regenerator 200 vorgewärmt und anschließend von dem Erhitzer 300 aufgeheizt, von wo es in das Rohr 202 gelangt. Das in dem Rohr 201' befindliche Arbeitsgas wird von dem Regenerator 200' vorgewärmt und anschließend von dem Erhitzer 300' aufgeheizt, von wo es in das Rohr 202' gelangt. In Folge wiederholt sich der oben geschilderte Zyklus.That is in the tube 201 working gas is first from the regenerator 200 preheated and then from the heater 300 heated from where it is in the pipe 202 arrives. That in the pipe 201 ' working gas is from the regenerator 200 ' preheated and then from the heater 300 ' heated from where it is in the pipe 202 ' arrives. As a result, the cycle described above is repeated.

Der Betriebsablauf erfolgt bei den in 1 sowie 1a und 4 sowie 4a dargestellten erfindungsgemäßen Motorvorrichtungen in identischer Weise. Prinzipiell durchläuft das in dem Rohrsystem und den Zylindern befindliche Arbeitsgas dabei vier Zustandsänderungen, die durch entsprechende Arbeitszyklen der Kolben der Zylinder 3, 3' vorgegeben sind.The operation takes place at the in 1 such as 1a and 4 such as 4a illustrated motor devices according to the invention in an identical manner. In principle, the working gas in the pipe system and the cylinders undergoes four changes of state, which are caused by corresponding duty cycles of the pistons of the cylinders 3 . 3 ' are predetermined.

In einem ersten Arbeitszyklus des erfindungsgemäßen Motors wird in den jeweiligen Zwischenräumen zwischen den Kolben 1, 2, 1', 2' der Zylinder 3, 3' Arbeitsgas durch eine Aufeinanderzubewegung der jeweiligen Kolben komprimiert.In a first cycle of the engine according to the invention is in the respective spaces between the piston 1 . 2 . 1' . 2 ' the cylinder 3 . 3 ' Working gas compressed by a Aufeinanderzubewegung the respective pistons.

In einem zweiten Arbeitszyklus des erfindungsgemäßen Motors wird das so erhitzte Arbeitsgas, das über die Auslaßöffnung 141 des Zylinders 3' in das Rohr 201 bzw. über die Auslaßöffnung 141' des Zylinders 3' in das Rohr 201' gedrückt worden ist, von den Regeneratoren 200' bzw. 200 und den Erhitzern 300' bzw. 300 weiter aufgeheizt, wodurch der in dem Arbeitsgas vorherrschende Druck weiter gesteigert wird. In dem Rohr 202 hinter dem Erhitzer 300 bzw. in dem Rohr 202' hinter dem Erhitzer 300' herrscht deshalb ein insgesamt maximaler Druck des Arbeitsgases in dem gesamten Rohrsystem.In a second cycle of the engine according to the invention, the thus heated working gas, via the outlet opening 141 of the cylinder 3 ' in the pipe 201 or via the outlet opening 141 ' of the cylinder 3 ' in the pipe 201 ' been pressed by the regenerators 200 ' respectively. 200 and the heaters 300 ' respectively. 300 further heated, whereby the pressure prevailing in the working gas is further increased. In the pipe 202 behind the heater 300 or in the pipe 202 ' behind the heater 300 ' Therefore, there is a total maximum pressure of the working gas in the entire pipe system.

Durch die Einlaßöffnungen 130, 130' tritt deshalb unter hohem Druck stehendes Arbeitsgas in den Zylinder 3 ein und gelangt zwischen entsprechende Zwischenräume zwischen den Kolben 1, 2 und drückt diese Kolben mit hohem Druck auseinander. Dies entspricht einem dritten Arbeitszyklus des erfindungsgemäßen Motors. Die Wärmeenergie des Arbeitsgases wird in diesem Arbeitszyklus des erfindungsgemäßen Motors durch ein Auseinanderdrücken der Zwischenräume zwischen den Kolben 1, 2 des Zylinders 3 in Rotationsenergie dieser Kolben umgewandelt. Das Arbeitsgas kühlt dabei in einer dritten Zustandsänderung ab.Through the inlet openings 130 . 130 ' occurs therefore under high pressure working gas in the cylinder 3 and passes between corresponding spaces between the pistons 1 . 2 and pushes these pistons out with high pressure of the. This corresponds to a third cycle of the engine according to the invention. The heat energy of the working gas is in this working cycle of the engine according to the invention by pushing apart the gaps between the pistons 1 . 2 of the cylinder 3 converted into rotational energy of these pistons. The working gas cools down in a third state change.

In einem vierten Arbeitszyklus des erfindungsgemäßen Motors wird das so entspannte Arbeitsgas über die Auslaßöffnungen 140, 140' aus dem Zylinder 3 herausgedrückt, indem die entsprechenden Zwischenräume zwischen den Kolben 1, 2 aufgrund einer Expansion der in Drehrichtung des Motors folgenden Zwischenräume zwischen diesen Kolben zusammengedrückt werden. Das Arbeitsgas erfährt daraufhin eine vierte Zustandsänderung, indem es von den Regeneratoren 200 und 200' und den Kühlern 400 und 400' weiter abgekühlt wird, so daß es in den Rohren 204 und 204' in einem stark abgekühlten Zustand vorliegt.In a fourth cycle of the engine according to the invention, the working gas thus relaxed through the outlet openings 140 . 140 ' out of the cylinder 3 pushed out by the corresponding spaces between the pistons 1 . 2 be compressed due to an expansion of the following in the direction of rotation of the motor spaces between these pistons. The working gas then undergoes a fourth state change, by the regenerators 200 and 200 ' and the coolers 400 and 400 ' continues to cool, leaving it in the pipes 204 and 204 ' is present in a strongly cooled state.

Mit dem Zeitpunkt des Eintrittes in die Einlaßöffnungen 204' und 204 und nach Eintritt in die Einlaßöffnungen 204' und 204 wird das Arbeitsgas wieder komprimiert.At the time of entry into the inlet openings 204 ' and 204 and after entering the inlet openings 204 ' and 204 the working gas is compressed again.

Der Zustand des Arbeitsgases, definiert durch seinen Druck und seine Temperatur, ist in der Tabelle 1 übersichtlich summarisch zusammengefaßt.Of the State of the working gas, defined by its pressure and its Temperature is summarized summarized in Table 1 summary.

Für eine schnelle Wirkungsminderung bzw. Wirkungserhöhung entsprechend einer Kraftminderung oder Krafterhöhung des erfindungsgemäßen Motors ist es möglich, zwischen einer heißen Leitung und einer kalten Leitung des erfindungsgemäßen Motors eine Überbrückungsleitung über ein Ventil zu aktivieren bzw. zu inaktivieren.For a quick Impact reduction or increase in activity according to a force reduction or increase in power the engine according to the invention Is it possible, between a hot one Line and a cold line of the engine according to the invention a bridging line over one Activate or deactivate the valve.

2 und 5 zeigen eine schematische Darstellung der räumlichen Anordnung der Wellen 6, 7 bzw. 6', 7' bzw. Achsen der Zylinder 3, 3' und der Arbeitswelle 105 des erfindungsgemäßen Motors. Um einen zeitkorrekten Transport des Arbeitsgases von einem Zylinder zum anderen zu erreichen, bei dem der erfindungsgemäße Motor eine Arbeitsleistung liefert, sind die Achsen der beiden Zylinder so angeordnet, daß sie mit der Achse der Arbeitswelle, von der die Motorleistung abnehmbar ist, ein gleichschenkliges Dreieck bilden, wobei der Winkel zwischen den Katheten ca. 135° beträgt und der Winkel der Hypothenuse zu einer Kathete ca. 22,5° beträgt. 2 and 5 show a schematic representation of the spatial arrangement of the waves 6 . 7 respectively. 6 ' . 7 ' or axes of the cylinder 3 . 3 ' and the wave of work 105 the engine according to the invention. In order to achieve a timely transport of the working gas from one cylinder to another, in which the engine according to the invention provides a working power, the axes of the two cylinders are arranged so that they with the axis of the working shaft, from which the engine power is removable, an isosceles triangle form, wherein the angle between the catheters is about 135 ° and the angle of the hypotenuse to a catheter is about 22.5 °.

In den 11 bis 18 ist der Aufbau und die Funktion des erfindungsgemäßen Ausgleichselementes dargestellt.In the 11 to 18 the structure and function of the compensating element according to the invention is shown.

Bei der in den 11 bis 12A dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Ausgleichselement diskret verstellbar.In the in the 11 to 12A illustrated preferred embodiment of the device according to the invention, the compensation element is discretely adjustable.

Wie in den 1 und 1A dargestellt ist das Ausgleichselement dabei von einem um die Wellen der beiden Einheiten gelegten Zahnriemen gebildet, der für einen Ausgleichsvorgang um einen oder mehr Zähne verschiebbar gelagert ist.As in the 1 and 1A the compensating element is represented by a toothed belt placed around the shafts of the two units, which toothed belt is displaceably mounted around one or more teeth for a compensating process.

Wie 2 zeigt, ist das Ausgleichselement von einer Fixierungseinrichtung gebildet, in der die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibenden Wellen der Einheiten in unterschiedlichen Positionen fixiert gelagert sind, wobei in jeder dieser Positionen ein Kämmen der Zahnräder der Drehkraftabgabeeinrichtung mit den jeweiligen Zahnrädern der Wellen gewährleistet ist.As 2 shows, the compensation element is formed by a fixing device in which the respective driving a torque output device shafts of the units are mounted fixed in different positions, wherein in each of these positions a meshing of the gears of the torque output device is ensured with the respective gears of the shafts.

Die Fixierungseinrichtung wiederum ist von einem Getriebekasten gebildet, in dem die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibenden Wellen der Einheiten in unterschiedlichen Positionen fixiert gelagert sind, wobei in jeder dieser Positionen ein Kämmen der Zahnräder der Drehkraftabgabeeinrichtung mit den jeweiligen Zahnrädern der Wellen gewährleistet ist.The Fixing device in turn is formed by a gear box, in which the respective driving a torque output device Waves of units stored in different positions stored are, in each of these positions a combing of the gears of Torque output device with the respective gears of the Waves ensured is.

Wie in den 12 und 12A dargestellt sind die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibenden Wellen der Einheiten in einem festen Winkel von 135° zueinanderstehend angeordnet, wobei jeder Welle für jede dieser Winkelanordnungen eine betreffende Bohrung A, A' zugeordnet ist. Die Bohrungen B, B' betreffen einen anderen Winkel von in diesem Fall 120°.As in the 12 and 12A 3, the respective shafts of the units driving a torque output device are arranged at a fixed angle of 135 ° to each other, wherein each shaft is assigned a respective bore A, A 'for each of these angular arrangements. The bores B, B 'relate to a different angle of 120 ° in this case.

Bei der in der 13 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Ausgleichselement kontinuierlich verstellbar.When in the 13 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention, the compensation element is continuously adjustable.

Das Ausgleichselement ist dabei als zwei verschiebbare Rollen ausgebildet, die zwischen den beiden Drehkraftabgabeeinrichtungen der beiden Einheiten angeordnet sind und über einen Zahnriemen mit den Drehkraftabgabeeinrichtungen treibend verbunden sind, wobei die verschiebbaren Rollen bei mutuell änderbarem Abstand in einer Richtung senkrecht zur Verbindungslinie der Drehkraftabgabeeinrichtungen reziprozierbar verschiebbar sind.The Compensating element is designed as two displaceable rollers, between the two torque output devices of the two units are arranged and over a timing belt drivingly connected to the torque output devices are, with the sliding roles in mutually changeable Distance in a direction perpendicular to the line connecting the torque output devices are reciprocally displaced.

Die beiden Einheiten sind so angeordnet, dass ein Teil der Einrichtung, von dem die Drehkraft des Kreiskolbenmotors abnehmbar ist, von beiden Einheiten betrieben ist, und eine Heizeinrichtung, eine Wärmespeichereinrichtung und eine Kühleinrichtung in Verbindung mit einem Rohrsystem vorgesehen sind, durch das Einlassschlitze und Auslassschlitze der Hubräume des mindestens einen Zylinders der Einheiten miteinander verbunden sind.The two units are arranged so that a part of the device from which the rotational force of the rotary engine is detachable is operated by both units, and a heater, heat storage and cooling means are provided in communication with a pipe system through the intake ports and exhaust ports the displacements of the at least one Zylin of the units are interconnected.

14 zeigt eine Temperatur-Einheit TA der in 11 dargestellten, zwei entsprechende Temperatur-Einheiten TA, TB aufweisenden bevorzugten Ausführungsform einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Querschnittsansicht. Diese Einheit weist dabei vier Ovalzahnräder auf, nämlich die miteinander kämmenden Ovalzahnräder 103, 104 sowie die miteinander kämmenden Ovalzahnräder 101, 102. Die Welle 6 ist einstückig mit dem Kolben 1 ausgebildet. Die Ovalzahnräder 102 und 103 sind dabei auf einer Welle 5' angeordnet. Das Ovalzahnrad 101 ist drehfest mit dem Kolben 2 verbunden, und das Ovalzahnrad 104 ist über die Welle 6 drehfest mit dem Kolben 1 verbunden. Die betreffenden Kolben sind in den 2a und 2b im Detail dargestellt. Die Getriebezahnräder 101, 102, 103 und 104 sind in einem Getriebekasten 28 derart untergebracht, dass diese Zahnräder miteinander kämmen, und auch die Getriebezahnräder 101', 102', 103' und 104' sind in einem Getriebekasten 28' derart untergebracht, dass diese Zahnräder miteinander kämmen. 14 shows a temperature unit TA of in 11 illustrated, two corresponding temperature units TA, TB having preferred embodiment of a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a cross-sectional view. This unit has four oval gears, namely the intermeshing oval gears 103 . 104 and the intermeshing oval gears 101 . 102 , The wave 6 is integral with the piston 1 educated. The oval gears 102 and 103 are on a wave 5 ' arranged. The oval gear 101 is non-rotatable with the piston 2 connected, and the oval gear 104 is about the wave 6 rotatably with the piston 1 connected. The relevant pistons are in the 2a and 2 B shown in detail. The gear wheels 101 . 102 . 103 and 104 are in a gear box 28 housed so that these gears mesh with each other, and also the transmission gears 101 ' . 102 ' . 103 ' and 104 ' are in a gear box 28 ' housed so that these gears mesh with each other.

Der Arbeitsablauf ist dabei entsprechend demjenigen, wie er in den 1 bis 10 mit Ausnahme der 2 dargestellt ist.The workflow is the same as the one in the 1 to 10 with the exception of 2 is shown.

15 zeigt die Einheiten I und II einschließlich des als Riemen ausgebildeten Ausgleichselement 120 einschließlich Riemenräder 32, 32' der in 11 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg hinten, und 16 zeigt dabei die Einheiten I und II mit ihren jeweiligen miteinander thermisch gekoppelten Temperatur-Einheit TA und TB in einer Ansicht von vorne. 15 shows the units I and II including the formed as a belt compensation element 120 including pulleys 32 . 32 ' the in 11 illustrated preferred embodiment of the discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in an oblique view from the rear, and 16 shows the units I and II with their respective mutually thermally coupled temperature unit TA and TB in a front view.

16 zeigt die Einheiten I und II mit ihren jeweiligen miteinander thermisch gekoppelten Temperatur-Einheit TA und TB in einer Ansicht von vorne, 16a zeigt dieselben Einheiten I und II in einer Ansicht von oben und 16b zeigt dieselben Einheiten I und II in einer Seitenansicht. Im Bereich der Öffnungsschlitze 131, 131'; 141, 141' eines Zylinderkopfs 33 sowie der Öffnungsschlitze 130, 130'; 140, 140' eines Zylinderdeckels 33' sind dabei über Gaskommunikationsverbindungen 300, 400 miteinander verbunden. 16 shows the units I and II with their respective thermally coupled temperature unit TA and TB in a front view, 16a shows the same units I and II in a view from above and 16b shows the same units I and II in a side view. In the area of the opening slots 131 . 131 '; 141 . 141 ' a cylinder head 33 as well as the opening slots 130 . 130 '; 140 . 140 ' a cylinder cover 33 ' are doing gas communication connections 300 . 400 connected with each other.

17 zeigt eine Einheit II der Temperatur-Einheit TB einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Explosionsansicht und 18 zeigt eine Einheit I einer Temperatur-Einheit TA einer diskreten Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben. 17 shows a unit II of the temperature unit TB of a discrete adjusting device of the rotary piston heat engine device according to the invention in an exploded view and 18 shows a unit I of a temperature unit TA a discrete adjustment of the rotary piston heat engine device according to the invention in a view obliquely from above.

Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch die Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt ist.The explained above Embodiments of the Invention serve only for the purpose of better understanding the one by the claims defined teaching according to the invention, as such by the embodiments is not restricted.

Claims (10)

Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung (100), zusammengesetzt aus zwei Einheiten (I, II) mit jeweils zwei gegeneinander beweglich gelagerten Kolben (1, 2), die in jeweils einem Zylinder (3, 3') drehbar gelagert sind, wobei die Längsachsen (4, 4') der Kolben (1, 2) und der Zylinder (3, 3') kollinear verlaufen, und die Kolben (1, 2) so gelagert sind, dass sie gegeneinander beweglich sind, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume (8, 9, 11, 12) zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen (10, 20) der beiden jeweiligen Kolben (1, 2) ausgebildet ist, die bei Betrieb des Motors (100) mit Bezug aufeinander eine Schwingbewegung ausführen, und mindestens eine Einrichtung (110) vorgesehen ist, die bewirkt, dass der Schwingbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben (1, 2) überlagert ist, wobei jede Einheit eine jeweilige eine Drehkraftabgabeeinrichtung (5 bzw. 5', 5'') treibende Welle (6, 6') enthält, und wobei eine Heizeinrichtung, und eine Kühleinrichtung in Verbindung mit einem Rohrsystem vorgesehen sind, durch das Einlassschlitze (130, 130'; 131, 131') und Auslassschlitze (140, 140'; 141, 141') der Hubräume der Zylinder (3, 3') der Einheiten (I, II) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgleichselement vorgesehen ist, das bei einer möglichen Phasenverschiebung bei der Taktung der beiden Einheiten (I, II) einen Positionsausgleich der jeweiligen Kolben der beiden Einheiten (I, II) bewirkt, um dadurch einen optimierten Phasengang zu bewirken.Rotary piston heat engine device ( 100 ), composed of two units (I, II), each with two mutually movably mounted pistons ( 1 . 2 ), each in a cylinder ( 3 . 3 ' ) are rotatably mounted, wherein the longitudinal axes ( 4 . 4 ' ) The piston ( 1 . 2 ) and the cylinder ( 3 . 3 ' ) collinear, and the pistons ( 1 . 2 ) are mounted so that they are mutually movable, wherein a plurality of effective displacement ( 8th . 9 . 11 . 12 ) between each two radial interfaces ( 10 . 20 ) of the two respective pistons ( 1 . 2 ) is formed during operation of the engine ( 100 ) perform a swinging motion with respect to each other, and at least one device ( 110 ) is provided, which causes the oscillating motion to a circular movement of both pistons ( 1 . 2 superimposed on each unit, each unit having a respective torque output device ( 5 respectively. 5 ' . 5 '' ) driving shaft ( 6 . 6 ' ), and wherein a heating device, and a cooling device are provided in connection with a pipe system, through the inlet slots ( 130 . 130 '; 131 . 131 ' ) and outlet slots ( 140 . 140 '; 141 . 141 ' ) of the cylinder capacities ( 3 . 3 ' ) of the units (I, II) are interconnected, characterized in that a compensating element is provided which, with a possible phase shift in the timing of the two units (I, II), a position compensation of the respective pistons of the two units (I, II) causes to thereby effect an optimized phase response. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (120) diskret verstellbar ist.Rotary piston heat engine device according to claim 1, characterized in that the compensating element ( 120 ) is discretely adjustable. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (120) von einem um die als Drehkraftabgabeeinrichtungen (5', 5'') ausgeführten Wellen der beiden Einheiten (I, II) gelegten Zahnriemen gebildet ist, der für einen Ausgleichsvorgang um einen oder mehr Zähne verschiebbar gelagert ist.Rotary piston heat engine device according to claim 2, characterized in that the compensating element ( 120 ) from one around the as torque output devices ( 5 ' . 5 '' ) running waves of the two units (I, II) set toothed belt is slidably mounted for a balancing process by one or more teeth. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement von einer Fixierungseinrichtung (122) gebildet ist, in der die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung (5,) treibenden Wellen (6, 6') der Einheiten (I, II) in unterschiedlichen Positionen fixiert gelagert sind, wobei in jeder dieser Positionen ein Kämmen der Zahnräder der Drehkraftabgabeeinrichtung mit den jeweiligen Zahnrädern der Wellen gewährleistet ist.Rotary piston heat engine device according to claim 2, characterized in that the compensating element of a fixing device ( 122 ) in which the respective ones are a torque output device ( 5 ,) driving waves ( 6 . 6 ' ) of the units (I, II) are mounted fixed in different positions, wherein in each of these positions ge a combing of the gears of the torque output device with the respective gears of the waves is guaranteed. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungseinrichtung von einem Getriebekasten gebildet ist, in dem die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung (5; 5', 5'') treibenden Wellen (6, 6') der Einheiten in unterschiedlichen Positionen fixiert gelagert sind, wobei in jeder dieser Positionen ein Kämmen der Zahnräder der Drehkraftabgabeeinrichtung mit den jeweiligen Zahnrädern der Wellen gewährleistet ist.Rotary piston heat engine device according to claim 4, characterized in that the fixing device is formed by a gear box, in which the respective one of a rotational force output device ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) driving waves ( 6 . 6 ' ) of the units are mounted fixed in different positions, wherein in each of these positions, a meshing of the gears of the torque output device is ensured with the respective gears of the shafts. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungseinrichtung von einer Abdeckplatte gebildet ist, in der die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung (5; 5', 5'') treibenden Wellen (6, 6') der Einheiten in unterschiedlichen Positionen fixiert gelagert sind, wobei in jeder dieser Positionen ein Kämmen der Zahnräder der Drehkraftabgabeeinrichtung mit den jeweiligen Zahnrädern der Wellen gewährleistet ist.Rotary piston heat engine device according to claim 4, characterized in that the fixing device is formed by a cover plate, in which the respective a torque output device ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) driving waves ( 6 . 6 ' ) of the units are mounted fixed in different positions, wherein in each of these positions, a meshing of the gears of the torque output device is ensured with the respective gears of the shafts. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen die eine Drehkraftabgabeeinrichtung (5; 5', 5'') treibenden Wellen (6, 6') der Einheiten in einem festen Winkel von 135° oder 125° zueinanderstehend angeordnet sind, wobei jeder Welle (6, 6') für jede dieser Winkelanordnungen eine betreffende Bohrung A, A' bzw. B, B' zugeordnet ist.Rotary piston heat engine device according to one of claims 5 or 6, characterized in that the respective ones are a torque output device ( 5 ; 5 ' . 5 '' ) driving waves ( 6 . 6 ' ) of the units are arranged at a fixed angle of 135 ° or 125 ° to each other, each shaft ( 6 . 6 ' ) is associated with a respective bore A, A 'and B, B' for each of these angular arrangements. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (240, 241) kontinuierlich verstellbar ist.Rotary piston heat engine device according to claim 1, characterized in that the compensating element ( 240 . 241 ) is continuously adjustable. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement als zwei verschiebbare Rollen (240, 241) ausgebildet ist, die zwischen den beiden Drehkraftabgabeeinrichtungen (5', 5'') der beiden Einheiten (I, II) angeordnet sind und über einen Zahnriemen mit den Drehkraftabgabeeinrichtungen (5', 5'') treibend verbunden sind, wobei die verschiebbaren Rollen (240, 241) bei mutuell änderbarem Abstand in einer Richtung senkrecht zur Verbindungslinie der Drehkraftabgabeeinrichtungen (5', 5'') reziprozierbar verschiebbar sind.Rotary piston heat engine device according to claim 8, characterized in that the compensating element as two displaceable rollers ( 240 . 241 ) formed between the two torque output devices ( 5 ' . 5 '' ) of the two units (I, II) are arranged and via a toothed belt with the torque output devices ( 5 ' . 5 '' ) are drivingly connected, wherein the sliding rollers ( 240 . 241 ) at mutually changeable distance in a direction perpendicular to the connecting line of the rotary power output devices ( 5 ' . 5 '' ) are reciprocally displaceable. Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden verschiebbare Rollen (240, 241) als Exzenterrollen ausgeführt sind.Rotary piston heat engine device according to claim 9, characterized in that the two displaceable rollers ( 240 . 241 ) are designed as eccentric rollers.
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