Rotationskolben-BrennkraftmaSChine in Trochoidenbauart Die Erfindung
bezieht sich auf eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem feststehenden
oder umlaufenden Umschließungskörper, dessen innere Mantelfläche die Form einer
mehrbogigen Epitrochoide aufweist und zusammen mit Seitenteilen einen Innenraum
begrenzt, welcher senkrecht zu den Seitenteilen von einer Exzenterwelle durchsetzt
ist, auf deren Exzenter ein mehreckiger Kolben drehbar gelagert ist, dessen Drehzahl
durch ein Getriebe in einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Exzenterwelle steht.Rotary piston internal combustion engine in trochoid design The invention
refers to a rotary piston internal combustion engine with a fixed
or circumferential enclosing body, the inner surface of which has the shape of a
has multi-lobed epitrochoid and, together with side parts, an interior
limited, which penetrates perpendicular to the side parts of an eccentric shaft
is, on whose eccentric a polygonal piston is rotatably mounted, the speed of which
is in a fixed ratio to the speed of the eccentric shaft through a gear.
Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Art mit einem dreieckigen
Kolben in einem Umschließungskörper mit einer zweibogigen Epitrochoide wird die
planetenartig kreisende Bewegung des Kolbens auf dem Exzenter der Exzenterwelle
durch ein an einem Seitenteil festen und zentrisch sitzenden Außenzahnrad erzielt,
das in ein mit dem Kolben rotierendes Innenzahnrad eingreift. Um die zum praktischen
Betrieb erforderlichen Drehgeschwindigkeiten von der Exzenterwelle und dem Kolben
zu erreichen, müssen sich die Zähnezahlen vom Außenzahnrad und vom Innenzahnrad
wie 2: 3 verhalten. Da bei der Konstruktion ferner in bestimmten Grenzen das Verhältnis
des erzeugenden Radius für die Trochoidengestalt zur Exzentrizität festliegt, steht
für den Durchmesser der Exzenterwelle innerhalb des Außenzahnrades lediglich ein
Platz zur Verfügung, der kleiner ist als der vierfache Wert der Exzentrizität. Es
wurde nun gefunden, daß die Beschränkung in der Wahl des Wellendurchmessers dadurch
aufgehoben werden kann, daß gemäß der Erfindung als Getriebe mindestens eine trochoidenförmige
Laufbahn an den Seitenteilen angeordnet ist, auf welcher der Kolben geführt ist
und welche eine der Anzahl der Bogen der inneren Mantelfiäche des Umschließungskörpers
gleiche Anzahl von Bogen aufweist. Das Verhältnis des erzeugenden Radius für die
Trochoidengestalt der Laufbahn zur Exzentrizität kann hierbei derart gewählt werden,
daß für die Stirnflächendichtungen an den Stirnflächen des Kolbens gerade noch genügend
Raum bleibt, so daß Wellendurchmesser gewählt werden können, die auch den Betrieb
der Brennkraftmaschine als Dieselmaschine zulassen oder die erlauben, die Abmessungen
des Kolbens in Achsrichtung recht groß zu machen. Außerdem ist es möglich, die Laufbahnen
in einfacher Weise zu teilen, was die Montage bei Brennkraftmaschinen mit mehreren
Kolben wesentlich erleichtert.In a known internal combustion engine of this type with a triangular
The flask in an enclosing body with a double-arched epitrochoid becomes the
Planetary circular movement of the piston on the eccentric of the eccentric shaft
achieved by an external gear fixed and centrally seated on one side part,
which meshes with an internal gear that rotates with the piston. To the practical
Operation required rotational speeds of the eccentric shaft and the piston
To achieve this, the number of teeth from the external gear and from the internal gear must be different
behave like 2: 3. Since in the construction also the ratio within certain limits
of the generating radius for the trochoid shape is fixed to the eccentricity, stands
only one for the diameter of the eccentric shaft within the external gear
Space available that is less than four times the value of the eccentricity. It
it has now been found that the restriction in the choice of the shaft diameter thereby
can be repealed that according to the invention as a gear at least one trochoidal
Raceway is arranged on the side parts on which the piston is guided
and which is one of the number of arcs of the inner shell surface of the enclosing body
has the same number of sheets. The ratio of the generating radius for the
Trochoidal shape of the career path for eccentricity can be selected here in such a way that
that just enough for the end face seals on the end faces of the piston
Space remains so that shaft diameters can be chosen that also support the operation
allow the internal combustion engine as a diesel engine or allow the dimensions
to make the piston quite large in the axial direction. It is also possible to choose the career paths
in a simple way to share what the assembly in internal combustion engines with several
Piston much easier.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens können die Achsen
der trochoidenförmigen Laufbahn um einen Winkel verdreht zu den Achsen der inneren
Mantelfläche des Umschließungskörpers liegen. Die Führung des Kolbens auf der trochoidenförmigen
Laufbahn kann vorteilhaft durch am Kolben angeordnete Führungsrollen erfolgen.In a further embodiment of the inventive concept, the axes
the trochoidal raceway rotated at an angle to the axes of the inner
Lying lateral surface of the enclosing body. The leadership of the piston on the trochoid-shaped
The raceway can advantageously take place by means of guide rollers arranged on the piston.
An Stelle einer Laufbahn an einem Seitenteil kann an beiden Seitenteilen
je eine Laufbahn angeordnet sein. Beide Laufbahnen können hierbei verdreht zueinander
liegen, wobei dann auch die Führungsteile am Kolben versetzt angeordnet werden.Instead of a track on one side part, on both side parts
be arranged a career. Both tracks can be twisted to each other
lie, in which case the guide parts are also arranged offset on the piston.
Die zu einer Laubahn gehörende Anzahl von Führungsrollen kann der
Anzahl der Ecken des Kolbens entsprechen. Schließlich können die Laufbahnen auf
Laufbüchsen angeordnet sein, die zur Exzenterwelle dienen, so daß die Welle bis
an den Exzenter heran im Gehäuse gelagert werden kann.The number of guide roles belonging to a leaf path can
Corresponding to the number of corners of the piston. Finally, the careers can be up
Sleeves can be arranged, which are used for the eccentric shaft, so that the shaft up
can be stored close to the eccentric in the housing.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
an einer Brennkraftmaschine dargestellt, bei welcher die innere Mantelfläche des
Umschließungskörpers die Form einer zweibogigen Epitrochoide aufweist und der Kolben
dreieckig ausgebildet ist. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die Brennkraftmaschine
in Achsrichtung der Exzenterwelle und Fig.2 einen Schnitt durch den Umschließungskörper
nach der Linie II-II aus Fig. 1.In the drawing, the subject of the invention is in one embodiment
shown on an internal combustion engine, in which the inner surface of the
Enclosing body has the shape of a double-arched epitrochoid and the piston
is triangular. 1 shows a section through the internal combustion engine
in the axial direction of the eccentric shaft and FIG. 2 a section through the enclosing body
according to the line II-II from FIG. 1.
Die gezeigte Rotationskolben-Brennkraftmaschine besteht im wesentlichen
aus dem von den beiden Seitenteilen 1, 2 und dem Umschließungskörper 3 gebildeten
Gehäuse, aus der in den Seitenteilen 1, 2 in den Lagerbüchsen 4, 5 gelagerten Exzenterwelle
6 mit dem Exzenter 7 und aus dem auf dem Exzenter gelagerten Kolben B. Der Umschließungskörper
3 weist, wie insbesondere aus Fig.2 hervorgeht, eine
nach einer
zweibogigen Epitrochoide geformte innere Mantelfläche auf, während der Kolben 8
eine Dreieckform zeigt.The rotary piston internal combustion engine shown consists essentially
from that formed by the two side parts 1, 2 and the enclosing body 3
Housing, from the eccentric shaft mounted in the side parts 1, 2 in the bearing bushes 4, 5
6 with the eccentric 7 and from the piston B mounted on the eccentric. The enclosing body
3 has, as can be seen in particular from FIG
after a
double-arched epitrochoid-shaped inner jacket surface, while the piston 8
shows a triangle shape.
Um eine Drehbewegung des Kolbens 8 um den Exzenter 7 auf der Exzenterwelle
6 mit zwei Drittel der Winkelgeschwindigkeit der Exzenterwelle zu erzielen, sind
anstatt eines Zahnradgetriebes mit einem Außenzahnrad und einem Innenzahnrad beiderseits
des Kolbens auf den Lagerbüchsen 4, 5 Laufbahnen 9, 1.0 (F ig. 1) vorgesehen, die
wie die zweibogige Epitrochoide im Umschließungskörper 3 ebenfalls nach einer zweibogigen
Epitrochoide unter Benuizung gleicher Exzentrizität bei unterschiedlichem erzeugenden
Radius geformt sind (Fig.2). Der Kolben 8 stützt sich auf den Laufbahnen 9,
110
mit den beiderseits des Kolbens an Lagerringen 11 gelagerten Führungsrollen
12 ab, wobei für jede Laufbahn 9 oder 10 entsprechend der Anzahl der Ecken des Kolbens
Q drei Führungsrolle, 12 vorjesehen sind. Bei der Rotation des Kolbens 13 in P'teilrichtung
13 um den Exzenter 7 der Exz enierwelle 7a rollen die Führungsrollen 12', auf den
Laubahnen 9. 10 ab und führen den Kolben 3 mit der erforderlichen Winkelgeschwindigkeit
in der NVeise, daß die Ecken des Kolbens mit den dort angeordneten, in der Zeichnung
nicht dargestellten Dichtungen an der zweibogigen inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers
3 anliegen.In order to achieve a rotary movement of the piston 8 around the eccentric 7 on the eccentric shaft 6 with two thirds of the angular speed of the eccentric shaft, instead of a gear drive with an external gear and an internal gear on both sides of the piston on the bearing bushes 4, 5, raceways 9, 1.0 (Fig . 1) which, like the two-arched epitrochoid in the enclosing body 3, are also shaped according to a two-arched epitrochoid using the same eccentricity with a different generating radius (FIG. 2). The piston 8 is supported on the raceways 9, 110 with the guide rollers 12 mounted on both sides of the piston on bearing rings 11, three guide rollers 12 being provided for each raceway 9 or 10 according to the number of corners of the piston Q. When the piston 13 rotates in the partial direction 13 around the eccentric 7 of the eccentric shaft 7a, the guide rollers 12 'roll on the leaves 9.10 and guide the piston 3 at the required angular speed in the manner that the corners of the piston with the seals arranged there, not shown in the drawing, bear against the two-arched inner lateral surface of the enclosing body 3.
Wenn, wie aus Fig. 1 ersichtlich, beiderseits des Kolbens je eine
Laubahn an den Seitenteilen befestigt ist, kann man die Achsen der einen Laufbahn
gegenüber den Achsen der gegenüberliegenden Laufbahn verdreht anordnen, im vorgesehenen
Ausführungsbeispiel zweckmäßig um 90°. Im allgemeinen wird es ausreichen, überhaupt
nur eine Laufbahn an einem Seitenteil vorzusehen, deren große Achse gegenüber der
großen Achse der epitrochoidenförmigen Mantelfläche um 90° versetzt angeordnet wird.If, as can be seen from Fig. 1, one on both sides of the piston
Laubahn is attached to the side panels, you can see the axes of a runway
Arrange rotated with respect to the axes of the opposite track, in the intended
Embodiment useful by 90 °. In general it will be sufficient at all
to provide only one track on one side part, the major axis of which is opposite the
major axis of the epitrochoidal surface is arranged offset by 90 °.
Die Laufbahnen 9, 10 sind im Ausführungsbeispiel direkt auf den Lagerbüchsen
4, 5 angeordnet, die aus Gründen des Gewichts an den Stellen der Bogen der Laufbahn
mit Aussparungen 14 (Fig. 2) versehen sind. Ohne besonderen Aufwand lassen sich
die Laufbahnen auch direkt in den Seitenteilen 1, 2 anordnen.In the exemplary embodiment, the raceways 9, 10 are directly on the bearing bushes
4, 5 arranged, for reasons of weight at the points of the arch of the track
are provided with recesses 14 (Fig. 2). Without any special effort
Arrange the tracks directly in the side parts 1, 2.
Nach Fig.2 ermöglichen die Laubahnen gemäß der Erfindung zum Führen
des Kolbens mittels Führungsrollen die Wahl des Durchmessers d für die Exzenterwelle
6. Bei Verwendung von Zahnrädern würde der Teilkreis des an einer Seitenwand festen
Außenzahnrades zur Erzielung des erforderlichen übersetzungsverhältnisses zwischen
Kolben und Exzenterwelle den Durchmesser d' einnehmen, so daß der Wellendurchmesser
kleiner als d' und damit sehr erheblich kleiner als d gewählt werden müßte.According to FIG. 2, the leaf lanes according to the invention allow for guiding
of the piston the choice of the diameter d for the eccentric shaft by means of guide rollers
6. When using gears, the pitch circle would be fixed on one side wall
External gear to achieve the required transmission ratio between
Piston and eccentric shaft occupy the diameter d ', so that the shaft diameter
would have to be chosen smaller than d 'and thus very considerably smaller than d.