DE1179778B

DE1179778B - Device for converting a reciprocating motion into a rotary motion and vice versa, especially for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1179778B
Application number: DEB56557A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Joachim Conrad
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1960-02-06
Filing date: 1960-02-06
Publication date: 1964-10-15
Also published as: CH394753A

Description

Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung und umgekehrt, insbesondere für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine drehende Bewegung und umgekehrt, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei der ein mit dem hin- und hergehenden Maschinenteil zusammenwirkender Hubverdränger und ein mit dem sich drehenden Maschinenteil verbundener, sich drehender Verdränger über ein hydraulisches Gestänge miteinander verbunden sind. Unter einem hydraulischen Gestänge versteht man hierbei eine Flüssigkeitssäule, die in einer Verbindungsleitung zwischen dem Zylinder eines Hubverdrängers und dem Gehäuse eines sich drehenden Verdrängers im Takt der Bewegung des Hubverdrängerkolbens hin- und herschwingt.Device for converting a reciprocating motion into a rotary movement and vice versa, especially for internal combustion engines. The invention refers to a device for converting a reciprocating motion in a rotating movement and vice versa, especially for internal combustion engines the one with the reciprocating machine part cooperating lifting displacer and a rotating displacer connected to the rotating machine part are connected to each other via a hydraulic linkage. Under a hydraulic Linkage is understood here to be a column of liquid in a connecting line between the cylinder of a reciprocating displacer and the housing of a rotating one Displacer swings back and forth in time with the movement of the displacement piston.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen der genannten Art, z. B. nach der britischen Patentschrift 345 667 und nach der USA.-Patentschrift 2 658 486, ist der sich drehende Verdränger mit einem exzentrisch zu der Welle dieses Verdrängers gelagerten Drehkolben ausgerüstet. Dieser ist im allgemeinen als eine exzentrisch auf der Abtriebswelle befestigte kreisförmige Scheibe ausgeführt. An deren Umfangsfläche liegen zwei Dichtungselemente an, die in dem Verdrängergehäuse beweglich geführt sind. Hierdurch wird das Innere des Verdrängergehäuses in zwei Räume unterteilt, die bei allen Stellungen der Exzenterscheibe gegeneinander abgedichtet sind. In einem dieser beiden Räume oder in jedem befindet sich eine Flüssigkeitssäule, die als hydraulisches Gestänge bei jedem Umlauf der Exzenterscheibe einmal hin- und herschwingt und so einen Doppelhub des betreffenden Hubverdrängerkolbens bewirkt.In the previously known devices of the type mentioned, for. B. after British Patent 345,667 and U.S. Patent 2,658,486, is the rotating displacer with an eccentric to the shaft of this displacer equipped rotary piston. This is generally considered to be an eccentric one circular disc attached to the output shaft. At their peripheral surface there are two sealing elements that are movably guided in the displacer housing are. This divides the interior of the displacer housing into two rooms, which are sealed against each other in all positions of the eccentric disc. In in one of these two rooms or in each there is a column of liquid that as a hydraulic linkage once back and forth with each revolution of the eccentric disc swings and thus causes a double stroke of the displacement piston in question.

Nachteilig ist es hierbei, daß der Druck, den jeweils eine Flüssigkeitssäule auf die Exzenterscheibe ausübt, die Lager der die Scheibe tragenden Welle belastet. Wenn diese Lagerbelastung nicht größer sein soll als die Lagerbelastung, die bei einem herkömmlichen Pleuel-Kurbel-Triebwerk bei gleicher Kolbenkraft auftritt, muß die Exzentrizität der Scheibe so groß gewählt werden wie der Kurbelhalbmesser des herkömmlichen Triebwerkes. Das bedeutet aber eine außerordentlich große Breitenausdehnung des Verdrängergehäuses und damit ein überaus großes Gewicht des Gehäuses. Hierzu trägt der Umstand bei, daß das Gehäuse wegen des Druckes der in ihm befindlichen Flüssigkeit eine beträchtliche Wandstärke haben muß. Wenn andererseits zur Vermeidung übermäßiger Gehäuseabmessungen die Exzentrizität der Scheibe kleiner ausgeführt würde als der Kurbelhalbmesser des entsprechenden Pleuel-Kurbel-Triebwerkes, müßte zur Erzielung des gleichen Drehmomentes die von der Flüssigkeit auf die Exzenterscheibe wirkende Kraft erhöht werden. Man erhielte dann sogar eine größere Lagerbelastung und demgemäß größere Lagerabmessungen als bei Anwendung des herkömmlichen Pleuel-Kurbel-Triebwerkes, was sich wiederum in einer Erhöhung des Gesamtgewichtes der Maschine auswirken würde.The disadvantage here is that the pressure, in each case a column of liquid exerts on the eccentric disc loads the bearings of the shaft carrying the disc. If this bearing load should not be greater than the bearing load that is used in occurs in a conventional connecting rod-crank drive with the same piston force the eccentricity of the disc can be chosen as large as the crank radius of the conventional engine. But that means an extraordinarily large expansion in width of the displacer housing and thus an extremely large weight of the housing. For this contributes to the fact that the housing because of the pressure in it Liquid must have a considerable wall thickness. If on the other hand to avoid excessive housing dimensions, the eccentricity of the disc is made smaller would be the crank radius of the corresponding connecting rod-crank mechanism to achieve the same torque as that of the liquid on the eccentric disc acting force can be increased. You would then even get a greater bearing load and accordingly larger bearing dimensions than when using the conventional connecting rod-crank mechanism, which in turn would result in an increase in the total weight of the machine.

In jedem Fall sind sonach alle bisher bekannten, mit einem hydraulischen Gestänge arbeitenden Vorrichtungen zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine drehende Bewegung mit dem Nachteil behaftet, daß sie schwerer sind und mehr Platz beanspruchen als die herkömmlichen Pleuel-Kurbel-Triebwerke. Aus diesem Grund hat sich die hydraulische Kraftübertragung insbesondere für große Schiffs-Dieselmotoren gegenüber der bisherigen rein mechanischen Kraftübertragung bisher nicht durchsetzen können, obwohl auf die theoretische Entwicklung hydraulischer Vorrichtungen der genannten Art große Anstrengungen gerichtet worden sind.In any case, all previously known are therefore hydraulic Linkage working devices for converting a reciprocating motion in a rotating motion with the disadvantage that they are heavier and more Take up space than conventional connecting rod-crank drives. For this reason Hydraulic power transmission has proven particularly useful for large marine diesel engines not yet prevail over the previous purely mechanical power transmission can, although based on the theoretical development of hydraulic devices great efforts have been made.

Besonders eingehende Untersuchungen auf diesem Gebiet sind in der USA.-Patentschrift 2 658 486 behandelt, die verschiedene Ausführungsbeispiele für Brennkraftmaschinen mit hydraulischer Kraftübertragung von jeweils zwei Zylindern auf eine Exzenterscheibe in allen Einzelheiten zeigt. Diese Bauarten haben die Besonderheit, daß an einem die Exzenterscheibe umgebenden Zylinder nicht nur die beiden obenerwähnten Dichtungselemente, sondern außerdem - gegebenenfalls zeitweilig - zwei an dem Gehäuse angelenkte Schilde anliegen. Diese bewirken, daß bei der oberen Totpunktlage jedes Kolbens, wenn der hohe Explosionsdruck auftritt, die Resultierende aus dem Flüssigkeitsdruck auf die Exzenterscheibe mit einem möglichst großen Hebelarm wirkt. Hierdurch wird aber nichts daran geändert, daß diese nicht ausgeglichene Kraft eine große Belastung der Wellenlager verursacht.Particularly in-depth studies in this area are in the U.S. Patent 2,658,486 which deals with various embodiments for Internal combustion engines with hydraulic power transmission from two cylinders each points to an eccentric disc in all details. These types of construction have the peculiarity that on a cylinder surrounding the eccentric not only the two above-mentioned Sealing elements, but also - possibly temporarily - two on the housing hinged shields are in contact. These cause that at the top Dead center position of each piston when the high explosion pressure occurs, the resultant from the liquid pressure on the eccentric disk with the largest possible lever arm works. But this does not change the fact that this is not balanced Force causes a large load on the shaft bearings.

Die Nachteile der bekannten Bauarten werden durch die vorliegende Erfindung vermieden. Diese besteht darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die vom Hubverdränger geförderte Druckflüssigkeit in mindestens zwei Teilströme aufgespalten ist, die auf den sich drehenden Verdränger, wie an sich bei hydrostatischen Maschinen mit kontinuierlicher Förderung bekannt, derart einwirken, daß sich die von der Druckflüssigkeit auf den sich drehenden Verdränger in radialer Richtung wirkenden Druckkräfte gegenseitig aufheben. Dies bedeutet, daß erstmalig die Umwandlung einer hin-und hergehenden Bewegung in eine zwangläufig von dieser abhängige Drehbewegung ohne nennenswerte Lagerbelastung verwirklicht wird. Hierdurch wird die hydrostatische Kraftübertragung für große Kolbenmaschinen erst praktisch anwendbar, da - im Gegensatz zu den bisherigen Vorschlägen zur hydrostatischen Kraftübertragung zwischen Kolben und Welle einer solchen Maschine - eine bedeutende Gewichtsersparnis und eine erhebliche Verminderung des Platzbedarfs gegenüber den herkömmlichen Pleuel-Kurbel-Triebwerken erzielt wird.The disadvantages of the known designs are overcome by the present Invention avoided. This consists in the fact that in a device of the initially named type the hydraulic fluid conveyed by the lifting displacer in at least two Partial flows are split up on the rotating displacer, as in itself known in hydrostatic machines with continuous conveyance, act in such a way that the pressure fluid on the rotating displacer in radial The direction of acting pressure forces cancel each other out. This means that for the first time converting a reciprocating motion into an inevitable one of this dependent rotary movement is realized without significant bearing load. Through this the hydrostatic power transmission for large piston engines is only becoming practical applicable because - in contrast to the previous proposals for hydrostatic power transmission between the piston and shaft of such a machine - a significant weight saving and a significant reduction in space requirements compared to conventional connecting rod-crank drives is achieved.

Darüber hinaus bringt die Erfindung gegenüber den erwähnten bekannten Bauarten noch den weiteren Vorteil, daß zwischen dem Hubverdränger und dem sich drehenden Verdränger eine Untersetzung im Verhältnis von wenigstens 2:1 verwirklicht wird. Wie erwähnt, ist bei den bekannten Vorrichtungen jeder Doppelhub des Hubverdrängerkolbens mit einer vollen Umdrehung der Exzenterscheibe verbunden, was einem Obersetzungsverhältnis 1:1 entspricht. Hingegen ergibt sich bei einer Vorrichtung nach der Erfindung zwangläufig eine Untersetzung, da der sich drehende Verdränger während eines Umlaufs das Hubvolumen des Hubverdrängers zwei- oder mehrmals verdrängt. Wenn der sich drehende Verdränger z. B. als elliptischer Drehkolben ausgeführt wird, ist jedem Doppelhub des Hubverdrängerkolbens nur eine halbe Umdrehung des Drehkolbens zugeordnet, so daß sich eine Untersetzung im Verhältnis 2:1 ergibt. Doch können durch entsprechende Gestaltung des sich drehenden Verdrängers auch stärkere Untersetzungen erzielt werden. So kann einem Doppelhub des Hubverdrängerkolbens ein Drehwinkel entsprechen, der beispielsweise gleich ist 360°, dividiert durch 2 oder eine größere ganze Zahl, z. B. 4, 6, 8, 10. Die Untersetzung, die sonach zwangläufig mit der Anwendung der Erfindung verbunden ist, hat zur Folge, daß die Maschinenzylinder nur für ein entsprechend kleines Hubvolumen bemessen werden. Dieses ist nur ein Bruchteil, und zwar höchstens die Hälfte des Hubvolumens einer Kolbenmaschine mit einem herkömmlichen Pleuel-Kurbel-Triebwerk oder mit einem eine Exzenterscheibe aufweisenden hydrostatischen Triebwerk, wobei gleiches Abtriebsmoment und gleicher mittlerer indizierter Druck vorausgesetzt sind. Die erfindungsgemäß ohne Anwendung eines mechanischen Getriebes erzielte Untersetzung ist vor allem bei niedrigen Abtriebsdrehzahlen von großer Bedeutung. Man gewinnt also durch die Erfindung in doppelter Hinsicht eine Verminderung der Abmessungen und eine Gewichtsersparnis: einmal, weil das hydrostatische Gestänge zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine drehende Bewegung ohne nennenswerte Lagerbelastung arbeitet, und zum andern, weil ohne Anwendung eines mechanischen Getriebes eine Untersetzung zwischen dem Hubverdränger und dem sich drehenden Verdränger erzielt wird.In addition, the invention brings about the mentioned known Types still have the further advantage that between the lifting displacer and the rotating displacer realized a reduction in the ratio of at least 2: 1 will. As mentioned, each double stroke of the displacement piston is in the known devices associated with one full revolution of the eccentric disk, resulting in a gear ratio 1: 1 corresponds. In contrast, this inevitably results in a device according to the invention a reduction, as the rotating displacer increases the stroke volume during one revolution of the displacement displacer two or more times displaced. When the rotating displacer z. B. is designed as an elliptical rotary piston, is each double stroke of the displacement piston assigned only half a turn of the rotary piston, so that there is a reduction in a ratio of 2: 1. However, by appropriately designing the rotating Displacer also stronger reductions can be achieved. So can a double stroke of the displacement piston correspond to an angle of rotation which, for example, is the same 360 ° divided by 2 or a larger whole number, e.g. B. 4, 6, 8, 10. The reduction, which is therefore inevitably associated with the application of the invention, has the consequence that the machine cylinders are only dimensioned for a correspondingly small stroke volume. This is only a fraction, and at most half the stroke volume of a Piston machine with a conventional connecting rod crank drive or with a one Eccentric disc having hydrostatic drive, with the same output torque and the same mean indexed pressure are assumed. According to the invention Reduction achieved without using a mechanical gear is above all of great importance at low output speeds. So you win through that Invention in two respects a reduction in dimensions and a weight saving: once because the hydrostatic linkage used to convert a reciprocating Movement works in a rotating movement without significant bearing load, and on the other hand, because without using a mechanical gear a reduction between the lifting displacer and the rotating displacer is achieved.

Aus dem Buch von Dr.-Ing. Hans Krug, »Flüssigkeitsgetriebe bei Werkzeugmaschinen«, 1959, A b b. 44 b und 44 f auf den S. 89 und 90, sind Flügelpumpen bekannt, deren umlaufende Teile druckentlastet sind. Hierbei sind nämlich der Flüssigkeitszufluß und der Abfluß in je zwei Teilströme aufgespalten, die auf den umlaufenden Pumpenteil derart einwirken, daß sich die von der Druckflüssigkeit auf den umlaufenden Pumpenteil in radialer Richtung wirkenden Druckkräfte gegenseitig aufheben. Doch strömt bei diesen Pumpen die Flüssigkeit unter Vermittlung eines Zufiußstutzens und eines Abflußstutzens in einem stetigen Strom durch das Pumpengehäuse hindurch. Es handelt sich also nicht wie beim Erfindungsgegenstand darum, daß immer nur ein und dieselbe Flüssigkeitsmenge als hydraulisches Gestänge zwischen einem Hubverdränger und einem sich drehenden Verdränger hin- und herschwingt.From the book by Dr.-Ing. Hans Krug, "Fluid transmission in machine tools", 1959, A b b. 44 b and 44 f on p. 89 and 90, vane pumps are known whose rotating parts are relieved of pressure. Here are namely the flow of liquid and the outflow is split into two partial flows, which are directed to the circulating pump part act in such a way that the pressure fluid on the rotating pump part Compressive forces acting in the radial direction cancel each other out. But pour in these pumps the liquid through the intermediary of an inflow nozzle and an outflow nozzle in a steady stream through the pump housing. So it is not a question as with the subject matter of the invention that there is always only one and the same amount of liquid as a hydraulic linkage between a lifting displacer and a rotating one Displacer swings back and forth.

Gegenüber diesen Pumpen mit Druckausgleich ist die Erfindung aber nicht nur neu, sondern auch fortschrittlich.Compared to these pumps with pressure compensation, however, the invention not only new, but also progressive.

Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Anwendung des Druckausgleichs bei Pumpen und hydrostatischen Motoren mit stetig durch das Gehäuse fließendem Flüssigkeitsstrom auch schon durch Veröffentlichungen aus dem Anfang des Jahrhunderts bekanntgeworden ist. Hierzu sei beispielsweise auf die Pitt-Ier-Maschine mit kreisendem Kolben verwiesen, die in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure vom Jahre 1906 auf den Seiten 1066 ff. sowie in der deutschen Patentschrift 229 667 aus dem Jahre 1911 behandelt worden ist. Jedoch sind durch das Bekanntsein derartiger Maschinen seit einem halben Jahrhundert die Fachleute, die sich darum bemüht haben, das Pleuel-Kurbel-Triebwerk von Kolbenmaschinen durch eine hydrostatische Kraftübertragung zu ersetzen, nicht zu der Lösung nach der Erfindung gelangt. Vielmehr ist man auf diesem Gebiet trotz vielseitiger und gründlicher Entwürfe, wie sie z. B. die erwähnte britische Patentschrift 345 667 offenbart, nicht über den Entwicklungsstand nach der USA.-Patentschrift 2 658 486 hinausgekommen. Diese Patentschrift zeigt zwar in allen Einzelheiten durchgearbeitete Bauformen von Kolbenmaschinen mit hydrostatischer Kraftübertragung, doch wird hiermit im Endergebnis keine brauchbare Lösung erzielt, weil die betreffenden Maschinen, wie erwähnt, sogar größere Abmessungen und Gewichte haben als die herkömmlichen Maschinen mit rein mechanischer Kraftübertragung.It should be noted here that the use of pressure equalization in pumps and hydrostatic motors with a liquid stream flowing steadily through the housing has already become known through publications from the beginning of the century. For example, reference is made to the Pitt-Ier machine with a rotating piston, which was dealt with in the journal of the Association of German Engineers from 1906 on pages 1066 ff. And in German patent specification 229 667 from 1911. However, having known such machines for half a century, those skilled in the art who have tried to replace the connecting rod-crank mechanism of piston machines with a hydrostatic power transmission have not reached the solution according to the invention. Rather, one is in this area, despite versatile and thorough designs, such as. B. the aforementioned British patent specification 345 667 disclosed, did not go beyond the state of development according to the United States patent specification 2,658,486. This patent specification shows well worked-out designs of piston machines with hydrostatic power transmission, but in the end no useful solution is achieved because the machines in question, as mentioned, even have larger dimensions and weights than the conventional machines with purely mechanical power transmission.

Diese Fehlentwicklung beruht offenbar darauf, daß die Konstrukteure in der Vorstellung befangen blieben, daß bei einer hydrostatischen Kraftübertragung zwischen Kolben und Welle ebenso wie bei dem herkömmlichen Pleuel-Kurbel-Triebwerk einem Doppelhub des Kolbens immer eine volle Umdrehung der Abtriebswelle zugeordnet sein müsse. Man hielt daher an der Exzenterscheibe zur Bildung des hydraulischen Gestänges fest, womit die obenerwähnten schweren Nachteile verbunden sind. Dieses Vorurteil mußte durch die Erfindung erst überwunden werden. Auf jeden Fall haben die altbekannten Pumpen und Motoren mit stetigem Flüssigkeitsstrom, obwohl sie schon einen Ausgleich des Flüssigkeitsdruckes aufweisen, der Fachwelt keine Anregung zu der Lösung nach der Erfindung gegeben, durch die erst das Problem der hydrostatischen Kraftübertragung zwischen Hubverdränger und dem sich drehenden Verdränger befriedigend gelöst und damit ein erheblicher technischer Fortschritt gegenüber der Anwendung von Pleuel-Kurbel-Triebwerken erzielt worden ist.This undesirable development is apparently due to the fact that the designers were caught in the idea that with a hydrostatic power transmission between piston and shaft as well as with the conventional connecting rod-crank drive one full revolution of the output shaft is always assigned to a double stroke of the piston must be. One therefore stopped at the eccentric disc to form the hydraulic Linkage firmly, with which the above-mentioned serious disadvantages are connected. This prejudice had to be overcome by the invention. In any case, the well-known ones have Pumps and motors with a steady flow of liquid, even though they are already compensating of the liquid pressure, experts have no suggestion of the solution given the invention through which only the problem of hydrostatic power transmission solved and satisfactorily between the lifting displacer and the rotating displacer thus a considerable technical advance compared to the use of connecting rod-crank drives has been achieved.

Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung werden durch geeignete Formgebung eines Drehkolbens und des zusammen mit diesem den sich drehenden Verdränger bildenden Gehäuses sowie durch Verwendung von Dichtungselementen Druckkammern gebildet, in die bzw. aus denen beim Umlaufen des Drehkolbens wechselweise Druckflüssigkeit einströmt und verdrängt wird. Hierbei sind diejenigen Druckkammern, die jeweils mit dem Druckraum ein und desselben Hubverdrängers verbunden sind, so daß in ihnen jeweils gleicher Druck herrscht, radial einander gegenüber oder in den Ecken eines gleichseitigen Vielecks angeordnet. Durch die Wahl einer entsprechenden Zahl von Druckkammern kann man erreichen, daß jedem einfachen Hub des Hubverdrängers eine Drehung des sich drehenden Verdrängers um einen entsprechenden Bruchteil von 360° zugeordnet ist. Die Zuführungsleitungen zu den Druckkammern werden zweckmäßig in dem Maschinenteil untergebracht, das auch die die Druckkammern bildenden Dichtungselemente aufnimmt.In a device according to the invention, by suitable shaping a rotary piston and together with this forming the rotating displacer Housing and pressure chambers formed by the use of sealing elements, in which or from which hydraulic fluid flows in alternately as the rotary piston rotates and is displaced. Here are those pressure chambers, each with the pressure chamber one and the same Hubverdrängers are connected, so that in each case the same Pressure prevails, radially opposite one another or in the corners of an equilateral Polygons arranged. By choosing an appropriate number of pressure chambers can you can achieve that each simple stroke of the Hubverdrängers a rotation of itself rotating displacer is assigned to a corresponding fraction of 360 °. The supply lines to the pressure chambers are expediently in the machine part housed, which also receives the sealing elements forming the pressure chambers.

Die Hubverdränger können in einfachster Form als zylindrische Hubkolben oder als Plunger ausgebildet sein. In der Gestaltung der sich drehenden Verdränger bestehen vielfältige Möglichkeiten. Beispielsweise können Drehkolben Verwendung finden, die als kreisrunde, scheibenförmige Rotoren in einem elliptischen Raum umlaufen und bei denen die Abdichtung der einzelnen Druckkammern durch Dichtungselemente bewirkt wird, die sich unter Feder-und/oder Flüssigkeitsdruck radial in Schlitzen verschieben, welche in dem Rotor vorgesehen sind.The reciprocating displacers can be in the simplest form as cylindrical reciprocating pistons or be designed as a plunger. In the design of the rotating displacer there are many possibilities. For example, rotary lobes can be used find, which revolve as circular, disc-shaped rotors in an elliptical space and in which the sealing of the individual pressure chambers by sealing elements is effected, which is radially in slots under spring and / or liquid pressure move, which are provided in the rotor.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung kann beispielsweise so ausgeführt werden, daß mehrere parallel. nebeneinander wirksam werdende Hubverdränger auf einen sich drehenden Verdränger einwirken. Es ist aber auch möglich, daß ein Hubverdränger mit mehreren sich drehenden Verdrängern in Wirkungsverbindung steht.A device according to the invention can for example be designed in this way be that several in parallel. lifting displacer acting side by side on one acting on the rotating displacer. But it is also possible that a lifting displacer is in operative connection with several rotating displacers.

Nach einem weiteren Schritt der Erfindung sind die Druckkammern, aus denen die vom Hubverdränger verdrängte Druckflüssigkeit auf den sich drehenden Verdränger einwirkt, in dem diesen umgebenden Gehäuse derart einander gegenüber angeordnet und mit dem Hubverdränger verbunden, daß die auf den sich drehenden Verdränger einwirkenden, axialen Druckkräfte sich gegenseitig aufheben. Das ist insbesondere von Bedeutung, wenn die Druckkammern durch Ausnehmungen in Seitenwänden des Gehäuses und durch in axialer Richtung verschiebbare Dichtungselemente gebildet werden.According to a further step of the invention, the pressure chambers are off which the hydraulic fluid displaced by the lifting displacer on the rotating displacer acts, arranged in such a way opposite one another in the housing surrounding this and connected to the lifting displacer, that the acting on the rotating displacer, axial compressive forces cancel each other out. This is particularly important if the pressure chambers through recesses in the side walls of the housing and through Sealing elements displaceable in the axial direction are formed.

Zwecks Umschaltung der Drehrichtung des sich drehenden Verdrängers können Mittel zum Umschalten der Verbindungskanäle zwischen den auf den sich drehenden Verdränger arbeitenden Hubverdrängern und den Druckkammern im Drehkolbengehäuse vorgesehen sein.For the purpose of switching the direction of rotation of the rotating displacer can means for switching the connection channels between the rotating ones Displacers working displacement displacers and the pressure chambers in the rotary piston housing be provided.

Es können auch Mittel zum Ablassen der Druckflüssigkeit angewendet werden. Dann kann die Vorrichtung als Schaltkupplung dienen, weil nach dem Ablassen der Flüssigkeit die Kraftübertragung zwischen dem hin- und hergehenden und dem sich drehenden Maschinenteil entfällt. Die einzelnen Druckkammern, die wechselweise unter verschiedenen Drücken stehen, werden gegeneinander durch Dichtungselemente abgedichtet, die auf der Stirnfläche oder auf den Seitenflächen des den sich drehenden Verdränger bildenden Drehkolbens oder auf der inneren Stirnfläche oder den Seitenflächen des Drehkolbengehäuses gleiten. Die . Dichtungselemente können derart von der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, daß sie durch den Flüssigkeitsdruck an die Dichtfläche angepreßt werden. Wenn mehrere Hubverdränger einen sich drehenden Verdränger beaufschlagen, können Leckverluste teilweise dadurch ausgeglichen werden, daß die Leckflüssigkeit des einen Systems in das andere System eindringt.Means for draining the pressure fluid can also be used will. Then the device can serve as a clutch, because after draining the fluid is the power transmission between the reciprocating and the self rotating machine part is not required. The individual pressure chambers, which alternately under different pressures are sealed against each other by sealing elements, those on the end face or on the side faces of the rotating displacer forming rotary piston or on the inner end face or the side surfaces of the Rotary piston housing slide. The . Sealing elements can in this way from the hydraulic fluid are acted upon so that they are pressed against the sealing surface by the liquid pressure will. If several displacement displacers act on a rotating displacer, leakage losses can be partially compensated by the fact that the leakage fluid of one system penetrates the other system.

Als Kraftübertragungsmittel kann jede beliebige Flüssigkeit, vorzugsweise Öl und -Glyzerin Verwendung finden. Die Flüssigkeit soll gute Schmiereigenschaften haben, damit gleichzeitig sämtliche bei der Vorrichtung nach der Erfindung bewegten Teile ohne besonderes Zutun 'geschmiert werden. Das flüssige Kraftübertragungsmittel ist auch geeignet, die in der Vorrichtung etwa erzeugte Wärme abzuführen. In Fällen; in denen es erforderlich ist, verhältnismäßig große Wärmemengen abzuleiten; muß an beliebigen Stellen für ausreichende Kühlring gesorgt werden.Any liquid, preferably Oil and glycerine are used. The liquid should have good lubricating properties have so that all moved at the same time in the device according to the invention Parts can be lubricated without any special effort. The liquid power transmission medium is also suitable for dissipating any heat generated in the device. In cases; in which it is necessary to dissipate relatively large amounts of heat; got to A sufficient cooling ring can be provided at any point.

Die Erfindung gibt im übrigen dem Konstrukteur weitgehende Freiheit in der Anordnung von hin-und hergehenden und sich drehenden Maschinenteilen. Dabei ist es durch entsprechende Formgebung des sich drehenden Verdrängers und des ihn aufnehmenden Gehäuses möglich, den die Drehbewegung abgebenden Teil der Vorrichtung dem Verlauf der auf den hin- und hergehenden Teil einwirkenden Kräfte anzupassen und auf diese Weise günstigste Geschwindigkeitg- und Beschleunigungsverhältnisse zu erzielen.The invention also gives the designer extensive freedom in the arrangement of reciprocating and rotating machine parts. Included it is due to the corresponding shaping of the rotating displacer and of him receiving housing possible, the rotary movement emitting part of the device to adapt to the course of the forces acting on the reciprocating part and in this way the most favorable speed and acceleration conditions to achieve.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt F i g. 1 eine einzylindrische Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zur Umwandlung der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung nach dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Schnitt nach der Linie I-I in F i g. 2, F i g. 2 den Schnitt nach der Linie II-11 in F° i g. 1, F i g. 3 einen Querschnitt durch einen sich drehenden Verdränger nach dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Linie 111-HI in F i g. 4, F i g. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3, F i g. 5 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel nach der Linie V V V in F i g. 6, F i g. 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in F i g. 5, F i g. 7 einen Querschnitt durch den sich drehenden Verdränger einer Vorrichtung nach dem vierten Ausführungsbeispiel nach der Linie VII-VII in F i g. 8, F i g. 8 den Schnitt nach der. Linie VIII-VIII in F i g. 7 und , . -: F i g. 9 die Abwicklung eines Zylinderschnittes der mit dem Radius r in F i g. 8 durch den sich drehenden Verdränger nach F i g. 7 und 8 gelegt ist.The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention, namely, FIG. 1 a single-cylinder internal combustion engine with a device for converting the reciprocating movement of the piston into a rotary movement according to the first embodiment in a section along the line I-I in F i g. 2, fig. 2 shows the section along line II-11 in FIG. 1, Fig. 3 shows a cross section by a rotating displacer according to the second embodiment the line 111-HI in FIG. 4, fig. 4 shows the section along the line IV-IV in FIG. 3, fig. 5 shows a cross section through a device according to the third exemplary embodiment according to the line V V V in F i g. 6, fig. 6 the section along the line VI-VI in F i g. 5, Fig. 7 shows a cross section through the rotating displacer of a device according to the fourth embodiment according to the line VII-VII in F i g. 8, Fig. 8 the section after the. Line VIII-VIII in FIG. 7 and,. -: F. i g. 9 the development of a cylinder section of the with the radius r in FIG. 8 through the rotating displacer according to FIG. 7 and 8 is placed.

Bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten Brennkraftmaschine ist mit 1 der Zylinder bezeichnet, der oben durch den Zylinderdeckel 2 abgeschlossen ist und in dem der Hubkolben 3 gleitet. Dieser besitzt einen als Plunger ausgebildeten Ansatz 4, der in das Plungergehäuse 5 eintaucht. Der Ringspalt zwischen dem Ansatz 4 des Hubkolbens 3 und dem oberen Teil des Plungergehäuses 5 ist durch eine Stopfbüchse 6 abgedichtet, die eine Dichtung 7 gegen die entsprechenden Dichtungsflächen anpreßt. Im Raum unterhalb des Hubkolbens 3 befinden sich in der Wandung des Zylinders 1 Öffnungen 8, die der Be- und Entlüftung des Zylinderraumes unterhalb des Hubkolbens 3 beim Auf- und Abgang des Kolbens dienen. Der Innenraum 9 des Plungergehäuses 5, in dem sich eine Druckflüssigkeit befindet, steht über eine Leitung 10 und zwei Zweigleitungen 11, 12 mit Kanälen 13 und 14 bzw. 15 und 16 in einem Drehkolbengehäuse 17 in Verbindung. In diesem ist der Drehkolben 18 gelagert, der mit einem Keil 19 auf der Abtriebswelle 20 befestigt ist. Der Drehkolben 18 hat im Querschnitt eine etwa elliptische Form und gleitet mit seinen Flächen 21, die Teile einer kreiszylindrischen Fläche sind, auf der hohlzylindrischen Innenfläche des Drehkolbengehäuses 17. Zwischen den abgeplatteten Seitenflächen 22 des Drehkolbens 18 und der Innenfläche des Drehkolbengehäuses 17 befinden sich im Querschnitt sichelartige freie Räume, die beim Umlauf des Drehkolbens wechselweise mit den Kanälen 13, 14 bzw. 15, 16 in Verbindung kommen. Der Drehkolben 18 wirkt ferner mit den Dichtungselementen 25, 26, 27 und 28 zusammen, die gegen den Druck von Federn 29, 30, 31, 32 in im Gehäuse 17 eingearbeiteten Schlitzen 33, 34, 35 und 36 radial verschieblich gelagert sind. Durch diese Dichtungselemente werden die sichelartigen Räume in je zwei Teile unterteilt, von denen einer, 23 bzw. 24, eine Druckkammer bildet und mit den Kanälen 13, 14 bzw. 15, 16 in Verbindung steht. In den Druckkammern 23, 24 wird daher der Druck der Druckflüssigkeit periodisch wechselnd wirksam.In the case of the in FIG. 1 and 2, the internal combustion engine shown is denoted by 1, the cylinder which is closed at the top by the cylinder cover 2 and in which the reciprocating piston 3 slides. This has a projection 4 designed as a plunger, which dips into the plunger housing 5. The annular gap between the extension 4 of the reciprocating piston 3 and the upper part of the plunger housing 5 is sealed by a stuffing box 6 which presses a seal 7 against the corresponding sealing surfaces. In the space below the reciprocating piston 3 there are openings 8 in the wall of the cylinder 1, which are used to ventilate the cylinder space below the reciprocating piston 3 when the piston rises and goes. The interior 9 of the plunger housing 5, in which there is a pressure fluid, is connected via a line 10 and two branch lines 11, 12 with channels 13 and 14 or 15 and 16 in a rotary piston housing 17. The rotary piston 18, which is fastened to the output shaft 20 with a wedge 19, is mounted in this. The rotary piston 18 has an approximately elliptical shape in cross section and slides with its surfaces 21, which are parts of a circular cylindrical surface, on the hollow cylindrical inner surface of the rotary piston housing 17. Between the flattened side surfaces 22 of the rotary piston 18 and the inner surface of the rotary piston housing 17 are located in cross section sickle-like free spaces which alternately come into contact with the channels 13, 14 and 15, 16 as the rotary piston rotates. The rotary piston 18 also cooperates with the sealing elements 25, 26, 27 and 28 , which are mounted so as to be radially displaceable against the pressure of springs 29, 30, 31, 32 in slots 33, 34, 35 and 36 incorporated in the housing 17. These sealing elements divide the sickle-like spaces into two parts, one of which, 23 or 24, forms a pressure chamber and is connected to the channels 13, 14 and 15, 16, respectively. In the pressure chambers 23, 24, the pressure of the pressure fluid is therefore effective in a periodically changing manner.

Die Dichtungselemente 25, 26, 27 und 28 sind mit Kanälen versehen, durch die ein Teil der in den Druckkammern befindlichen Druckflüssigkeit in die Schlitze 33, 34, 35 und 36 fließen kann. Seitlich ist das Drehkolbengehäuse 17 mit Deckeln 38, 39 abgeschlossen, die durch nicht dargestellte Zuganker mit dem Drehkolbengehäuse 17 fest verbunden sind und deren Stirnflächen 40, 41 mit den seitlichen Stirnflächen des Drehkolbens 18 nur so viel Laufspiel bilden, daß der Drehkolben 18 frei umlaufen kann. Durch Wahl entsprechender Passungen kann erreicht werden, daß an diesen Flächen eine so weitgehende Dichtung hergestellt wird, daß nennenswerte Flüssigkeitsverluste nicht auftreten. Erforderlichenfalls können zusätzlich Dichtungsmittel vorgesehen werden. Die Abtriebswelle 20 ist im übrigen nach außen durch Stopfbüchsen 42, 43 mit Dichtungen 44, 45 abgedichtet. Zur Erhöhung der Schwungmasse ist auf der Abtriebswelle 20 eine Schwungscheibe 46 angebracht.The sealing elements 25, 26, 27 and 28 are provided with channels through which part of the pressure fluid located in the pressure chambers can flow into the slots 33, 34, 35 and 36. The side of the rotary piston housing 17 is closed with covers 38, 39 , which are firmly connected to the rotary piston housing 17 by tie rods (not shown) and whose end faces 40, 41 with the side end faces of the rotary piston 18 only form enough clearance for the rotary piston 18 to rotate freely . By choosing appropriate fits, it can be achieved that such an extensive seal is produced on these surfaces that significant fluid losses do not occur. If necessary, additional sealants can be provided. The output shaft 20 is otherwise sealed to the outside by stuffing boxes 42, 43 with seals 44, 45. To increase the flywheel mass, a flywheel 46 is attached to the output shaft 20.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Beim Arbeitshub der Brennkraftmaschine bewegt sich der Hubkolben 3 und mit ihm der plungerartige Ansatz 4 nach unten, wobei der Ansatz 4 die im Innenraum 9 des Plungerzylinders befindliche Druckflüssigkeit über die Leitung 10, 11 und 12 in die Kanäle 13, 14 bzw. 15, 16 verdrängt. Der hydrostatische Druck der Druckflüssigkeit wirkt nun auf den Drehkolben 18 und setzt ihn im Sinne des Pfeiles in Drehung. Hat nun der Drehkolben 18 eine Drehung von 90° vollendet, sind die Dichtungselemente 25 und 27 gegen den Druck der Federn 29 und 31 radial in die zugehörige Schlitze 33 und 35 im Gehäuse 17 hineingeschoben, so daß die zylindrische Fläche 21 des Drehkolbens 18 mit der Innenfläche des Gehäuses 17 abschließt. Gleichzeitig sind die Dichtungselemente 26 und 28 in radialer Richtung aus den zugehörigen Schlitzen 34 und 36 des Gehäuses 17 herausgetreten. Bei der weiteren Drehung des Drehkolbens 18 wird das in den Druckkammern 23, 24 befindliche Öl in den Innenraum 9 des Plungerzylinders gedrückt. Damit wird der plungerartige Ansatz 4 und mit ihm der Kolben 3 der Brennkraftmaschine in die Ausgangsstellung zurückgeführt.The mode of operation of this device is as follows: on the working stroke of the internal combustion engine, the reciprocating piston 3 and with it the plunger-like extension 4 moves downwards, the extension 4 transferring the pressure fluid located in the interior 9 of the plunger cylinder via the lines 10, 11 and 12 into the channels 13 , 14 and 15, 16 respectively. The hydrostatic pressure of the hydraulic fluid now acts on the rotary piston 18 and sets it in rotation in the direction of the arrow. If the rotary piston 18 has now completed a rotation of 90 °, the sealing elements 25 and 27 are pushed radially into the associated slots 33 and 35 in the housing 17 against the pressure of the springs 29 and 31, so that the cylindrical surface 21 of the rotary piston 18 with the The inner surface of the housing 17 closes off. At the same time, the sealing elements 26 and 28 have emerged in the radial direction from the associated slots 34 and 36 of the housing 17. As the rotary piston 18 continues to rotate, the oil in the pressure chambers 23, 24 is pressed into the interior 9 of the plunger cylinder. The plunger-like extension 4 and with it the piston 3 of the internal combustion engine are thus returned to the starting position.

Der Rauminhalt der Druckkammern 23, 24 im Drehkolbengehäuse 17 muß, wenn er vollkommen gefüllt ist, d. h. wenn der Kolben 3 und der plungerartige Ansatz 4 den unteren Totpunkt erreicht haben, gleich dem aus dem Plungerzylinder 5 verdrängten Flüssigkeitsvolumen sein. Ist aus den Druckkammern 23, 24 nach einer Drehung des Drehkolbens um 135° gegenüber der in F i g. 1 dargestellten Stellung die gesamte Druckflüssigkeit wieder in den Innenraum 9 des Plungerzylinders zurückgefördert, so muß der Kolben 3 den oberen Totpunkt erreicht haben. Einer Umdrehung des Drehkolbens 18 entsprechen bei dieser Ausgestaltungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung also zwei volle Hin-und Hergänge des Hubkolbens 3.The volume of the pressure chambers 23, 24 in the rotary piston housing 17 must be equal to the volume of liquid displaced from the plunger cylinder 5 when it is completely filled, ie when the piston 3 and the plunger-like projection 4 have reached bottom dead center. Is out of the pressure chambers 23, 24 after a rotation of the rotary piston by 135 ° compared to that in FIG. 1, the entire pressure fluid is conveyed back into the interior 9 of the plunger cylinder, so the piston 3 must have reached top dead center. In this embodiment of a device according to the invention, one revolution of the rotary piston 18 thus corresponds to two full reciprocating movements of the reciprocating piston 3.

Wie für alle hydrostatischen Antriebe gilt auch bei der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bei Vernachlässigung der Strömungs- und Reibungsverluste, daß in jedem Augenblick für das durch den Kolben 3 im Zylinder 1 bestrichene Hubvolumen, für das durch den plungerartigen Ansatz 4 im Plungerzylinder 5 bestrichene Hubvolumen und für das vom Drehkolben jeweils gebildete und zugeordnete Volumen der Druckräume im Drehkolbengehäuse das Integral aus der über dem Volumen aufgetragenen Druckfunktion das gleiche sein muß. Strömungs-, Reibungs- und Leckverluste bestimmen den Wirkungsgrad einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.As for all hydrostatic drives, this also applies to the device according to the present invention, neglecting the flow and friction losses, that at every moment for the stroke volume swept by the piston 3 in the cylinder 1, for the stroke volume swept by the plunger-like extension 4 in the plunger cylinder 5 and for the volume of the pressure chambers formed and assigned by the rotary piston in the rotary piston housing the integral of the pressure function plotted against the volume must be the same. Flow, friction and leakage losses determine the efficiency an apparatus according to the present invention.

Bei der in F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform des sich drehenden Verdrängers einer Vorrichtung nach der Erfindung läuft ein kreisrunder Drehkolben 47 in einem Innenraum des Drehkolbengehäuses 48 um, der im Querschnitt eine ovale Form hat. In den auf der Antriebswelle 49 aufgeschrumpften Drehkolben 47 gleiten in Schlitzen 50, 51, 52, 53 in radialer Richtung Dichtungselemente 54, 55, 56 und 57, die sich auf dem Drehkolben über nicht dargestellte Federn abstützen.In the case of the in FIG. 3 and 4 shown embodiment of the rotating displacer of a device according to the invention, a circular rotary piston 47 rotates in an interior of the rotary piston housing 48 , which has an oval shape in cross section. In the rotary piston 47 shrunk onto the drive shaft 49 , sealing elements 54, 55, 56 and 57 slide in slots 50, 51, 52, 53 in the radial direction and are supported on the rotary piston via springs (not shown).

Die Dichtungselemente 54, 55, 56 und 57 teilen die sich zwischen dem im Querschnitt ovalen Innenraum des Drehkolbengehäuses 48 und dem kreiszylindrischen Drehkolben 47 bildenden sichelartigen Druckkammern 58 und 60 über die Bohrungen 67 und 68, den Ringkanal 69 und den Kanal 70 mit einem zweiten, nicht dargestellten Hubverdränger in Hohlräume in vier Druckkammern, von denen die Druckkammern 59 und 61 über die Bohrungen 62 und 63, den Ringkanal 64 und den Kanal 65 mit einem nicht dargestellten Hubverdränger und die Verbindung stehen. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die gleiche wie die der in F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.The sealing elements 54, 55, 56 and 57 share the sickle-like pressure chambers 58 and 60, which are formed between the interior of the rotary piston housing 48, which is oval in cross section, and the circular cylindrical rotary piston 47 via the bores 67 and 68, the annular channel 69 and the channel 70 with a second, Hubverdränger, not shown, in cavities in four pressure chambers, of which the pressure chambers 59 and 61 are connected via the bores 62 and 63, the annular channel 64 and the channel 65 with a not shown Hubverdränger and the connection. The operation of this device is the same as that in FIG. 1 and 2 shown device.

Bei der in F i g. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wirken ebenfalls zwei Hubverdränger auf einen Drehkolben ein. Bei der dargestellten Zweizylinderbrennkraftmaschine gleitet in dem Zylinder 71 der Kolben 72 und in dem Zylinder 73 der Kolben 74. Dabei ist der Kolben 72 mit dem in deni Druckzylinder 75 gleitenden Hubkolben 76 und der Kolben 74 mit dem in dem Druckzylinder 77 gleitenden Hubkolben 78 verbunden, die ihrerseits auf einen Drehkolben 79 wirken. Dabei hat der Kolben 72 des Zylinders 71 den unteren Totpunkt erreicht, während der Kolben 74 im oberen Totpunkt angelangt ist. Die Druckräume 80 und 81 der Zylinder 75 und 77 stehen über Leitungen 82 und 83 und die Zweigleitungen 84, 85 bzw. 86, 87 mit den Zuführungskanälen 88,-89 bzw. 90, 91 des Drehkolbengehäuses 92 in Verbindung. Der Drehkolben 79 läuft in einem kreiszylindrischen Innenraum des Drehkolbengehäuses 92 um. Er ist auf der Abtriebswelle 93 zentrisch gelagert und mit einem Keil 94 befestigt. Der Drehkolben 79 hat eine Gestalt, die der des in F i g. 1 und 2 dargestellten Drehkolbens 18 entspricht, und wirkt mit vier jeweils um 90° zueinander versetzten Dichtungselementen 95, 96, 97 und 98 zusammen, die in entsprechenden Schlitzen im Gehäuse 92 radial zum Drehkolben 79 durch den Druck von Federn 99 und den diesen Druck überlagernden Flüssigkeitsdruck der durch nicht dargestellte Kanäle in die erwähnten -Kammern gelangenden Druckflüssigkeit gegen die Umfangsfläche des Drehkolbens angedrückt werden. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 ist das Drehkolbengehäuse seitlich durch Deckel 100, 101 abgeschlossen, die durch nicht dargestellte Spannschrauben mit dem Gehäuse 92 verbunden sind. Die Abtriebswelle 93 ist, gegen das Innere des Gehäuses durch Stopfbüchsen 102, 103 und Dichtungen 104 und 105 abgedichtet. Eine Schwungscheibe 106 auf der Antriebswelle 93 dient zur Aufrechterhaltung des notwendigen Gleichförmigkeitsgrades des Drehkolbens 79.In the case of the in FIG. The embodiment of the invention shown in FIGS. 5 and 6 also have two reciprocating displacers acting on a rotary piston. In the illustrated two-cylinder internal combustion engine, the piston 72 slides in the cylinder 71 and the piston 74 in the cylinder 73. The piston 72 is connected to the reciprocating piston 76 sliding in the pressure cylinder 75 and the piston 74 is connected to the reciprocating piston 78 sliding in the pressure cylinder 77, which in turn act on a rotary piston 79. The piston 72 of the cylinder 71 has reached the bottom dead center, while the piston 74 has reached the top dead center. The pressure chambers 80 and 81 of the cylinders 75 and 77 are connected via lines 82 and 83 and the branch lines 84, 85 and 86, 87 with the supply channels 88, -89 and 90, 91 of the rotary piston housing 92. The rotary piston 79 rotates in a circular cylindrical interior of the rotary piston housing 92. It is mounted centrally on the output shaft 93 and fastened with a wedge 94. The rotary piston 79 has a shape that corresponds to that of the one shown in FIG. 1 and 2 corresponds to the rotary piston 18 shown, and cooperates with four sealing elements 95, 96, 97 and 98 offset from one another by 90 °, which are located in corresponding slots in the housing 92 radially to the rotary piston 79 by the pressure of springs 99 and the pressure superimposed on this Fluid pressure of the pressure fluid reaching the mentioned-chambers through channels not shown are pressed against the circumferential surface of the rotary piston. As in the embodiment according to FIG. 1 and 2, the rotary piston housing is closed off laterally by covers 100, 101 , which are connected to the housing 92 by clamping screws (not shown). The output shaft 93 is sealed against the interior of the housing by stuffing boxes 102, 103 and seals 104 and 105th A flywheel 106 on the drive shaft 93 is used to maintain the necessary degree of uniformity of the rotary piston 79.

Bei der in F i g. 5 und 6 gezeigten Stellung des Drehkolbens 79 und der Hubkolben 76 und 78 ist die vom Hubkolben 76 verdrängte Druckflüssigkeit in die mit den Zuführungskanälen 88 und 89 verbundenen Druckkammern gefördert worden, während die Druckflüssigkeit aus den mit den Kanälen 90 und 91 verbundenen Druckkammern über die Zweigleitungen 86 und 87 und die Leitung 83 in den Druckraum 81 des Zylinders 77 verdrängt worden ist. Das Volumen der Druckkammern entspricht dabei dem durch die Hubkolben verdrängten Hubvolumen.In the case of the in FIG. 5 and 6 shown position of the rotary piston 79 and the reciprocating pistons 76 and 78, the hydraulic fluid displaced by the reciprocating piston 76 has been conveyed into the pressure chambers connected to the supply channels 88 and 89, while the hydraulic fluid from the pressure chambers connected to the channels 90 and 91 via the branch lines 86 and 87 and the line 83 has been displaced into the pressure chamber 81 of the cylinder 77. The volume of the pressure chambers corresponds to the stroke volume displaced by the reciprocating pistons.

Dreht sich beispielsweise infolge der in der Schwungscheibe 106 gespeicherten Energie der Drehkolben 79 im Sinne des Pfeiles weiter, so wird die Druckflüssigkeit aus den mit den Zuführungskanälen 88 und 89 verbundenen Druckkammern an den Dichtungselementen 96 und 98 abgestreift und in den Hubzylinder 75 zurückgedrückt. Gleichzeitig wird beim Abwärtshub des Hubkolbens 78 Druckflüssigkeit aus dem Zylinder 77 in die mit den Zuführungskanälen 90 und 91 verbundenen, nunmehr um 90° verdreht sich bildenden Druckkammern gedrückt. Nach einer Drehung des Drehkolbens 79 um 90° ist das gesamte ,Hubvolumen des Zylinders 77 in diese Druckkammern eingetreten. Dabei steht der Hubkolben 78 im unteren und' der Hubkolben 76 im oberen Totpunkt. ° Diese Ausführungsform der", Erfindung hat den Vorteil, daß Flüssigkeitsverluste, ,die durch unvollständige Abdichtung des Tretkolbens 79 entstehen, beispielsweise aus, dem Systeri.des Hubkolbens 76 nur in das Systemdes Hübkoltieus.78 gelangen können, und umgekehrt. Da die' 'beiden Zylinder 75 und 77 einem Drehkolben zugeordnet sind, werden, die Leckverluste für beide. Z#tridereinheiten praktisch die gleichen sein und sich, gbgenseitig weitgehend ausgleichen. ' In Fällen; in" `denen eine verhältnismäßig .große Erwärmung der Druckflüssigkeit erfolgt, können die Zylinder 75 und 77 oder die'Lciturigen 82 und 83 mit Kühleinrichtun.versehdn sein.For example, rotates as a result of the values stored in the flywheel 106 Energy of the rotary piston 79 in the direction of the arrow continues, so the pressure fluid from the pressure chambers connected to the supply channels 88 and 89 on the sealing elements 96 and 98 stripped off and pushed back into the lifting cylinder 75. At the same time will during the downward stroke of the reciprocating piston 78 pressure fluid from the cylinder 77 into the with the supply channels 90 and 91 connected, now rotated by 90 ° forming Pressure chambers pressed. After rotating the rotary piston 79 by 90 °, the entire , Stroke volume of the cylinder 77 entered these pressure chambers. The Reciprocating piston 78 in the lower and 'the reciprocating piston 76 in the upper dead center. ° This embodiment the ", invention has the advantage that fluid losses, caused by incomplete Sealing of the pedal piston 79 arise, for example, from the Systeri.des reciprocating piston 76 can only get into the system of Hübkoltieus. 78, and vice versa. Since the '' two Cylinders 75 and 77 are assigned to a rotary piston, the leakage losses for both. C # trid units are practically the same and largely mutually exclusive balance. 'In cases; in "` those a relatively large heating of the hydraulic fluid takes place, the cylinders 75 and 77 or the'Lciturigen 82 and 83 can be provided with cooling devices be.

Auch kann der Drehkolben, , und/oder das Drehkolbengehäuse 92 eine besondere. Kühleinrichtung besitzen. In manchen Fället Xä, es zur Erzielung einer verlustarmen Bauart der gesäiriten Vorrichtung zweckmäßig sein, die Hubverdränger auch in das Gehäuse des sich drehenden Verdrängers einzubauen, um möglichst kurze' u4d damit verlustarme Verbindungsleitungen zwischen' den Hubverdrängern und dem sich drehenden Verdränger zu erhalten. Als Druckflüssigkeit 'wird zwecäßiig öl oder eine sonstige Flüssigkeit mit güteriSchmiereigenschaften gewählt, wobei die Kotnpressibihtät der Druckflüssigkeit und zur Verringerung, der hin- und hergehenden Massen' auch das spezifische Gewicht möglichst klein sein -soll.The rotary piston and / or the rotary piston housing 92 can also be a special. Have cooling equipment. In some cases Xä, it is used to achieve a low-loss design of the gesäiriten device be expedient, the Hubverdränger also to be installed in the housing of the rotating displacer to ensure the shortest possible u4d thus low-loss connecting lines between 'the displacement displacers and the to get rotating displacer. The hydraulic fluid used is oil or Another liquid with good lubricating properties was chosen, whereby the Kotnpressibihtät the hydraulic fluid and to reduce "the reciprocating masses" too the specific weight should be as small as possible.

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind so ausgebildet, daß sich die Hohlräume in den Schlitzen;" die in dem Drehkolbengehäuse oder dem Drehkolben angebracht sind und sich hinter den Dichtungselementen bilden, beim Herausgleiten der Dichtungselemente aus diesen Schlitzen vergrößern `und mit Druckflüssigkeit füllen. Dadurch geht aber ehi,'"Teil .des Flüssigkeitsvolumens, das zur Arbeitsleistung von den Hubkolben verdrängt wird, zur Leistung von Nutzarbeit verloren, wodurch ;der Wirkungsgrad ungünstig .beeinflußt wird. Diese ung'ünstige Wirkungsgradbeeinflussung wird bei dem'in F i g'.: 7, 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel des hrehkolbenteiles einer Vorrichtung nach der Erfindung vermieden.The embodiments of the subject matter of the invention described so far are designed so that the cavities are in the slots; "those in the rotary piston housing or are attached to the rotary piston and form behind the sealing elements, enlarge when the sealing elements slide out of these slots `and with Fill hydraulic fluid. As a result, however, ehi, '"part of the liquid volume, that is displaced by the reciprocating pistons in order to perform useful work lost, whereby; the efficiency is adversely affected. This unfavorable The efficiency is influenced in the exemplary embodiment shown in FIG. 7, 8 and 9 of the rotary piston part of a device according to the invention avoided.

In diesen Figuren ist mit 107 das Drehkolbengehäuse bezeichnet, das auf der Innenseite radial angeordnete Einfräsungen 10K'besitzt, in denen je zwei Dichtungselemente 109, 110 gleiten. Diese Dichtungselemente gleiten aber bei diesem Ausführungsbeispiel nicht in radialer Richtung, sondern in axialer Richtung des Drehkolbens: Der Drehkolben besteht äus zwei Teilen 111 und 112, die durch nicht dargestellte Zuganker fest miteinander verbunden und auf der Welle 113 mit einer Paßfeder 114 befestigt sind. In die Teile 111 und 112 des Drehkolbens sind Taschen eingefräst, und zwar in der Weise, daß der axiale Abstand der senkrecht zur Achse stehenden Begrenzungswandung dieser Taschen von der gegenüberliegenden Wandung jeweils gleich groß ist. Die in axialer Richtung im Drehkolbengehäuse 107 verschieblich angeordneten Dichtungselemente 109, 110 passen genau zwischen die beiden zur Achse senkrechten Begrenzungsflächen der eingefrästen Taschen. Bei einem Umlauf des Drehkolbens 111 und 112 sind die Dichtungselemente durch die aus den Taschen gebildeten Führungen gezwungen, in axialer Richtung hin und her zu gleiten. Dabei wird die Bewegung der Dichtungselemente nicht durch eine Federkraft eingeleitet und zusätzlich noch durch den Flüssigkeitsdruck hervorgerufen, sondern lediglich durch die Gestaltung der Führungsbahnen beim Umlauf des Drehkolbens herbeigeführt. Wie aus der in F i g. 9 dargestellten Abwicklung eines Zylinderschnittes durch den Drehkolben ersichtlich ist, werden auch hier zwischen dem Drehkolbengehäuse 107, dem Drehkolben 111, 112 und den Dichtungselementen 109, 110 Druckkammern 116, 117 gebildet, in die die Druckflüssigkeit eines nicht dargestellten Hubverdrängers einströmt und aus der nach beendetem Arbeitshub infolge der Weiterbewegung des Drehkolbens die Druckflüssigkeit wieder zurückgedrückt wird. Dabei sind die Druckkammern 116 immer gleichzeitig mit der Druckflüssigkeit eines Hubverdrängers und die benachbarten Druckkammern 117 mit der eines anderen Hubverdrängers beaufschlagt, wodurch wieder erreicht werden kann, daß Leckverluste weitgehend ausgeschaltet werden. Auf derart ausgebildete sich drehende Verdränger können sowohl zwei als auch mehrere Hubverdränger einwirken.In these figures, 107 denotes the rotary piston housing, which has milled recesses 10K ′ arranged radially on the inside, in each of which two sealing elements 109, 110 slide. In this embodiment, however, these sealing elements do not slide in the radial direction, but in the axial direction of the rotary piston: The rotary piston consists of two parts 111 and 112, which are firmly connected to one another by tie rods (not shown) and attached to the shaft 113 with a feather key 114. Pockets are milled into parts 111 and 112 of the rotary piston in such a way that the axial distance between the boundary wall of these pockets, which is perpendicular to the axis, from the opposite wall is the same in each case. The sealing elements 109, 110, which are arranged displaceably in the axial direction in the rotary piston housing 107, fit exactly between the two boundary surfaces of the milled pockets that are perpendicular to the axis. During one revolution of the rotary piston 111 and 112, the sealing elements are forced by the guides formed from the pockets to slide back and forth in the axial direction. The movement of the sealing elements is not initiated by a spring force and is also caused by the fluid pressure, but is only brought about by the design of the guideways when the rotary piston rotates. As shown in FIG. 9 shown development of a cylinder section through the rotary piston can be seen, are also formed here between the rotary piston housing 107, the rotary piston 111, 112 and the sealing elements 109, 110 pressure chambers 116, 117 into which the hydraulic fluid of a not shown stroke displacer flows and from the after Working stroke as a result of the further movement of the rotary piston, the hydraulic fluid is pushed back again. The pressure chambers 116 are always acted upon simultaneously with the pressure fluid of a displacement and the adjacent pressure chambers 117 with that of another displacement, which can again be achieved that leakage losses are largely eliminated. Both two and more lifting displacers can act on rotating displacers designed in this way.

Das Drehkolbengehäuse 107 ist ebenfalls mit Deckeln 118, 119 geschlossen, die durch nicht dargestellte Zuganker mit diesem derart verbunden sind, daß sie an den Dichtungsflächen 120, 121 vollkommen dichten, dem Drehkolben 111, 112 jedoch Irin ausreichendes Laufspiel belassen. Gegenüber dem Drehkolbengehäuse 107 muß aber auch der Drehkolben 111, 112 selbst ein möglichst kleines Laufspiel mit ausreichender Dichtungswirkung haben.The rotary piston housing 107 is also closed by covers 118, 119, which are connected to this by tie rods (not shown) in such a way that they seal completely on the sealing surfaces 120, 121, but leave the rotary piston 111, 112 sufficient running clearance. Compared to the rotary piston housing 107 , however, the rotary piston 111, 112 itself must have the smallest possible running clearance with a sufficient sealing effect.

Während man beim mechanischen Kurbeltrieb in bezug auf den Verlauf der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Hubgliedes und des Pleuels des Kurbeltriebes durch das sogenannte Stangenverhältnis, d. h. durch das Verhältnis der Länge des Pleuels zum Hub des hin- und hergehenden Teils festgelegt ist, kann man bei den Ausführungsformen von Drehkolben und Drehkolbengehäusen durch die Formgebung der Druckkammern oder Taschen die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverhältnisse bei einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in gewissen Grenzen willkürlich ändern. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 bis 9 unterliegt der Ablauf der Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverhältnisse allerdings einem gewissen Zwang, weil die in das Drehkolbengehäuse 107 eingefrästen Taschen nicht nach einer sinusförmigen Kurve verlaufen und weil aus konstruktiven Gründen die Spitzen des Kurvenverlaufes abgeschnitten sind. Es wäre aber beispielsweise möglich, den in das Drehkolbengehäuse 107 eingefrästen Taschen annähernd die Form einer Sinuskurve zu geben, wenn die Dichtungsschieber 109,110 teleskopartig ausgebildet werden oder aber wenn an ihren Stirnflächen eingesetzte Dichtungsleisten längsverschieblich und federnd angeordnet sind, die beim Umlauf des Rotors mehr oder weniger weit hervorgetreten und/oder auf der der dichtenden Stirnseite gegenüberliegenden Seite mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden.While one with the mechanical crank mechanism in relation to the course the speed and acceleration of the lifting element and the connecting rod of the crank mechanism by the so-called rod ratio, d. H. by the ratio of the length of the Connecting rod is set for the stroke of the reciprocating part, one can use the Embodiments of rotary lobes and rotary lobe housings by the shape of the Pressure chambers or pockets the speed and acceleration ratios arbitrary within certain limits in a device according to the present invention change. In the embodiment according to FIG. 7 to 9 are subject to the expiry of the Speed and acceleration conditions, however, a certain constraint, because the pockets milled into the rotary piston housing 107 do not follow a sinusoidal shape Curve run and because for design reasons the peaks of the curve shape are cut off. However, it would be possible, for example, to insert the piston into the rotary piston housing 107 milled pockets to give approximately the shape of a sinusoid when the Sealing slide 109, 110 are designed telescopically or if at their Sealing strips used at the end faces are arranged to be longitudinally displaceable and resilient are that emerged more or less far during the rotation of the rotor and / or on the side with the hydraulic fluid opposite the sealing face be applied.

Wenn in dem Rohrleitungssystem zwischen dem Hubverdränger der Vorrichtung und dem Drehkolben Mittel zum Ablassen der Flüssigkeit vorgesehen sind, kann die Vorrichtung gleichzeitig auch als Kupplung benutzt werden. An- und Abtrieb können dann durch Ablassen der Druckflüssigkeit voneinander getrennt werden. Durch Umschalten der Verbindungsleitungen zwischen parallel arbeitenden Druckkammern des Drehkolbens und ihren Hubverdrängern kann im übrigen auch die Drehrichtung des Drehkolbens umgekehrt oder aber dessen' Drehrichtung bestimmt werden, wenn aus einer beliebigen Stellung der Vorrichtung angefahren werden soll.If in the pipeline system between the reciprocating device of the device and the rotary piston means are provided for draining the liquid, the Device can also be used as a coupling at the same time. Input and output can then separated from each other by draining the hydraulic fluid. By switching the connecting lines between the pressure chambers of the rotary piston working in parallel and their displacement can also reverse the direction of rotation of the rotary piston or its' direction of rotation can be determined if from any position the device is to be approached.

Für die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 wird nur im Rahmen des Kennzeichens des Hauptanspruchs Schutz begehrt.For the features of claims 2 to 5 is only in the context of the identifier the main claim desires protection.

Claims

Claims: 1. Device for converting a reciprocating movement into a rotating movement and vice versa, in which a reciprocating displacer interacting with the reciprocating machine part and a rotating displacer connected to the rotating machine part are connected to one another via a hydraulic linkage are, in particular for internal combustion engines, characterized in that the hydraulic fluid conveyed by the displacer (z. B. 4) is split into at least two partial flows (11, 12) that affect the rotating displacer (18), as per se hydrostatic machines with continuous conveyance known to act in such a way that the pressure forces acting in the radial direction from the pressure fluid on the rotating displacer cancel each other out.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a plurality of lifting displacers (76, 78) acting in parallel next to one another act on a rotating displacer (79).

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized characterized in that a lifting displacer with several rotating displacements in There is an effective connection.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure chambers (116, 117), from which the hydraulic fluid displaced by the lifting displacer acts on the rotating displacer (111, 112) , in the housing surrounding this (107, 118, 119) are arranged opposite one another and connected to the lifting displacer in such a way that the axial pressure forces acting on the rotating displacer cancel each other out.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that for the purpose of reversing the direction of rotation of the rotating displacer (79) means for switching the connecting channels (84, 85, 87) between the stroke displacers (76, 78) operating on the rotating displacer (79) ) and the pressure chambers are provided in the rotary piston housing.