DE1144051B

DE1144051B - Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart

Info

Publication number: DE1144051B
Application number: DED34908A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reinhold Huber
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1960-12-09
Filing date: 1960-12-09
Publication date: 1963-02-21
Also published as: US3242912A; GB939015A

Description

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 oder Hypotrochoide aufweist und zusammen mit Seitenwänden einen Innenraum begrenzt, welcher senkrecht zu den Seitenwänden von einer Exzenterwelle durchsetzt ist, auf deren Exzenter ein mehreckiger, mit seiner Kontur die innere Hüllfigur aller Lagen des Umschließungskörpers bildender Kolben drehbar gelagert ist, dessen Drehzahl durch ein Getriebe in einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Exzenterwelle steht.
Für Brennkraftmaschinen dieser Art wurde bereits vorgeschlagen, den bekannten Getriebemechanismus zwischen Gehäuse und Kolben, der aus einem am Gehäuse festen und zentrisch sitzenden Ritzel und aus einem am Kolben festen Hohlrad besteht, durch an den Seitenwänden angeordnete trochoidenförmige Laufbahnen zur Führung des Kolbens zu ersetzen, damit die Antriebswelle mit einem auch für Dieselbetrieb ausreichenden Durchmesser versehen werden kann. Es wurde nun gefunden, daß die gleiche Aufgabe auch dadurch gelöst werden kann, daß erfindungsgemäß zur Erzielung der Drehbewegung mindestens eine hypotrochoidenförmige oder epitrochoidenförmige Laufbahn an den Stirnflächen des Kolbens angeordnet wird, mit welcher der Kolben spielfrei geführt ist und welche im Falle der hypotrochoidenförmigen Laufbahn eine um die Zahl Eins größere Anzahl Bogen als die Anzahl der Bogen der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers, im Falle der epitrochoidenförnügen Laufbahn eine um die Zahl Eins kleinere Anzahl von Bogen als die Anzahl der Bogen der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers aufweist.
Gegenüber der Verwendung von Laufbahnen an den Seitenwänden lassen sich bei Verwendung von am Kolben festen Laufbahnen nicht nur größere Durchmesser für die Exzenterwelle erzielen, die Laufbahnen an den Kolben brauchen auch vorteilhaft dann nicht geteilt zu werden, wenn Brennkraftmaschinen mit mehreren hintereinander auf der Exzenterwelle angeordneten Kolben ausgestattet sind, wie dies der Fall sein müßte, wenn die Laufbahnen an den Seitenwänden angeordnet werden.
Da Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in Trochoidenbauart auch so ausgebildet werden können, daß an Stelle des Umschließungskörpers der Kolben mit der Form einer mehrbogigen Epitrochoide oder Hypotrochoide versehen ist, bezieht sich die Erfindung ferner auf eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem feststehenden oder umlaufenden Umschließungskörper, dessen innere Mantelfläche zusammen mit Seitenwänden einen Innenraum begrenzt, welcher senkrecht zu den Seitenwänden von einer Exzenterwelle durchsetzt ist, auf deren Exzenter ein Kolben mit der Form einer mehrbogigen Epitrochoide oder Hypotroehoide drehbar gelagert ist, zu dessen Lagen die Mantelfläche des Umschließungskörpers die äußere Hüllfigur bildet und dessen Drehzahl durch ein Getriebe in einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Exzenterwelle steht. Zur Lösung der vorerwähnten gleichen Aufgabe und zur Erzielung der angegebenen Vorteile besteht die Erfindung des weiteren darin, daß als Getriebe mindestens eine epitrochoidenförmige oder hypotrochoidenförmige Laufbahn an den Stirnflächen des Kolbens angeordnet ist, mit welcher der Kolben spielfrei geführt ist und welche im Falle der epitrochoidenförmigen Laufbahn eine um die Zahl Eins kleinere Anzahl von Ecken als die Anzahl von Ecken der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers, im Falle der hypotrochoidenförmigen Laufbahn um eine um die Zahl Eins größere Anzahl von Ecken als die Anzahl von Ecken der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers aufweist.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können an den Seitenwänden des Umschließungskörpers Führungsrollen angeordnet sein, die zur Führung des Kolbens an der Laufbahn anliegen. Schließlich kann die Laufbahn an einer Stirnfläche des Kolbens als Innenkontur ausgebildet sein.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt.
Der Umschließungskörper 1 der Brennkraftmaschine zeigt eine im Querschnitt nach einer dreibogigen Epitrochoide ausgebildete innere Mantelfläche 2. Der in dem durch die innere Mantelfläche 2 umschlossenen Raum. angeordnete Kolben 3 weist als innere Hüllfigur der dreibogigen Epitrochoide eine viereckige Gestalt auf. Der Kolben 3 ist mit der Exzentrizität e auf einer nicht dargestellten Abtriebswelle gelagert und, führt eine Bewegung relativ zur Abtriebswelle aus. Diese Relativbewegung wird durch die als Innenkontur vorgesehene Laufbahn 4 erzielt, die am Kolben 3 angeordnet ist. Die Laufbahn 4 ist im Querschnitt nach einer vierbogigen Hypotrochoide ausgebildet, und mittels dieser Laufbahn,stützt sich der Kolben auf den an dien Seitenwänden gelagerten drei Führungsrollen 5 ab. Die Führungsrollen 5 stellen hierbei die drei Ecken der zur hypotrochoidenförmigen Laubfahn 4 gehörenden inneren Hüllfigur dar. Durch das Zusammenwirken der vierbogigen Laufbahn 4 mit den drei Führungsrollen 5 wird die zum praktischen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche Drehbewegung des Kolbens 3 relativ zur Abtriebswelle mit drei Viertel der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle erzielt. Durch entsprechende Lage und Größe der Laufbahn 4 -in ihrem Verhältnis zum Kolben 3 wird erreicht, daß dieser mitsamt der an ihm festen Laufbahn 4 auf das Exzenterlager der Antriebswelle geschoben werden kann. Dies ist im Hinblick auf eine Mehrkolbenanordnung von großer Bedeutung, weil dann die Laufbahn 4 nicht geteilt ausgeführt zu werden braucht und schon vor dem Aufschieben auf das Lager am Kolben befestigt werden kann. Hierbei muß der Durchmesser des Exzenterlagers etwas kleiner sein als der eines Inkreises für die Laufbahn.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem feststehenden oder umlaufenden Umschheßungskörper, dessen innere Mantelfläche die Form einer mehrbogigen Epitrochoide oder Hypotrochoide aufweist und zusammen mit Seitenwänden einen Innenraum begrenzt, welcher senkrecht zu den Seitenwänden von einer Exzenterwelle durchsetzt ist, auf deren Exzenter ein mehreckiger, mit seiner Kontur die innere Hüllfigur aller Lagen des Umschließungskörpers bildender Kolben drehbar gelagert ist, dessen Drehzahl durch ein Getriebe in einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Exzenterwelle steht, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe mindestens eine hypotrochoidenförmige oder epitrochoidenförmige Laufbahn an den Stirnflächen des Kolbens (3) angeordnet ist, mit welcher der Kolben (3) spielfrei geführt ist und welche im Falle der hypotrochoidenförmigen Laufbahn (4) eine um die Zahl Eins größere Anzahl Bogen als die Anzahl der Bogen der inneren Mantelfläche (2) des Umschließungskörpers (1), im Falle der epitrochoidenförmigenLaufbahn eine um die Zahl Eins kleinere Anzahl Bogen als die Anzahl der Bogen der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers aufweist.
2. Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem feststehenden oder umlaufenden Umschließungskörper, dessen innere Mantelfläche zusammen mit Seitenwänden einen Innenraum begrenzt, welcher senkrecht zu den Seitenwänden von einer Exzenterwelle durchsetzt ist, auf deren Exzenter ein Kolben mit der Form einer mehrbogigen Epitrochoide oder Hypotrochoide drehbar gelagert ist, zu dessen Lagen die Mantelfläche des Umschließungskörpers die äußere Hüllfigur bildet und dessen Drehzahl durch ein Getriebe in einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Exzenterwelle steht, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe mindestens eine epitrochoidenförmige oder hypotrochoidenförmige Laufbahn an den Stirnflächen des Kolbens angeordnet ist, mit welcher der Kolben spielfrei geführt ist und welche im Falle der epitrochoidenförmigen Laufbahn eine um die Zahl Eins kleinere Anzahl von Ecken als die Anzahl von Ecken der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers, im Falle der hypotrochoidenförmigen Laufbahn eine-um die Zahl Eins größere Anzahl von Ecken als die Anzahl von Ecken der inneren Mantelfläche des Umschließungskörpers aufweist.
3. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden Führungsrollen (5) angeordnet sind, die zur Führung des Kolbens (3) an der Laufbahn (4) anliegen.
4. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn (4) an einer Stirnfläche des Kolbens (3) als Innenkontur ausgebildet ist.