DE1451690C3 - Parallel- und innenachsige Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff - Google Patents

Parallel- und innenachsige Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff

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DE1451690C3
DE1451690C3 DE1451690A DE1451690A DE1451690C3 DE 1451690 C3 DE1451690 C3 DE 1451690C3 DE 1451690 A DE1451690 A DE 1451690A DE 1451690 A DE1451690 A DE 1451690A DE 1451690 C3 DE1451690 C3 DE 1451690C3
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine parallel- und innenachsige Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff zwischen einem als regelmäßiges Vieleck ausgebildeten, feststehenden Mantel eines Gehäuses und einem mehreckigen, exzentrisch umlaufenden Kolben, dessen Flanken an der Mantelinnenwandung teilweise entlanggleiten, teilweise sich darauf abwälzen, und der mittels eines aus einem Hohlrad und einem Ritzel bestehenden Getriebes geführt wird. Eine derartige Kreiskolbenmaschine ist aus der deutschen Patentschrift 339 531 bekannt.
Bei der bekannten Maschine bewegt sich jedoch der Kolbensymmetriepunkt nicht auf einer exakten Kreisbahn um die Längssymmetrieachse des Mantelgehäuses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der infolge geringer Flächenpressung zwischen Kolben und Mantelinnenwandung eine effektive Dichtung bei gleichzeitig geringem Verschleiß erzielt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Kombination der Merkmale,
a) daß das Ritzel am Kolben und das Hohlrad am Gehäuse angeordnet ist, wobei sich die Achse des Hohlrades mit der des Gehäuses und die Achse des Ritzels mit der des Kolbens deckt, und
b) daß der Kolbenquerschnitt als Umfangskontur eine stetige, durch eine mathematische Gleichung bestimmte Hüllkurve aller Berührungspunkte der Konturabschnitte der Mantelinnenwandung mit dem Kolben hat.
Während das Merkmal a) bei einer anderen Maschinengattung bereits verwirklicht ist (französische Patentschrift 1 277 378), ist das Merkmal b) aus der deutschen Patentschrift 416 850 bekannt.
Beim Abwälzen des Ritzels auf dem Hohlrad bewegt sich wie bei der bekannten Maschine gemäß der französischen Patentschrift 1 277 378 der Kolbensymmetriepunkt auf einer Kreisbahn um die Mittelachse des Gehäuses. Infolge der Führung des Kolbens durch das Getriebe kommt es nur zu geringen Flächenpressungen zwischen Kolben und Mantelinnenwandung.
Die stetige Kolbenquerschnittskontur bewirkt, daß sich der Kolben entlang seiner gesamten Querschnittskontur auch über die »Ecken« auf der Mantelinnenwandung abwälzt. Das hat den Vorteil, daß am Kolben keine Dichtelemente vorgesehen sein müssen wie bei allen bekannten Maschinen. Ferner arbeiten nicht alle Teile der Mantelinnenwandung mit dem Kolben zusammen, sondern nur die mittleren Abschnitte der einzelnen Mantelseiten, was eine willkürliche Gestaltung der Arbeitskammern im Bereich der Ecken des Mantels ermöglicht.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß während des Teils der Kolbenbewegung, während dem zwischen den Arbeitskammern hohe Druckdifferenzen herrschen, die Bewegung des Kolbens im wesentlichen in Form des Abwälzens und nicht des Gleitens vor sich geht, was die mechanischen Verluste ersichtlich vermindert.
Das Produkt aus spezifischem Flächendruck und Gleitgeschwindigkeit, bei dem sich der spezifische Flächendruck im Hinblick auf die theoretische Linienberührung der Flächen aus der Hertzschen Formel ergibt und ein Maß für die Beanspruchung der aneinandergepreßten Flächen auf Verschleiß darstellt, ist um ein Mehrfaches geringer als bei bekannten Maschinen, was zu einer höheren Lebensdauer von Kolben und Mantelinnenwandung führt. Dieser niedrige Wert ergibt sich zum einen aus dem großen Anteil der Abwälzbewegung und zum anderen aus den verhältnismäßig großen Krümmungsradien der Flächen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens können die Konturabschnitte der Mantel innenwandung aus ebenen oder gekrümmten Flächen bestehen. Die mathematische Gleichung der Hüllkurve läßt sich aus der Gleichung des arbeitenden Teils der Mantelinnenwandung, bezogen auf die Abwälzbewegung der beweglichen Zentrode (Ritzel) auf der feststehenden Zentrode (Hohlrad) ableiten. Die Gleichung der mit dem Kolben zusammenarbeitenden Teile der Mantelinnenwandung, bezogen auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem x, y in der Bewegungsebene des Kolbens, wobei der Ursprung des Koordinatensystems sich mit dem Symmetriezentrum des Kolbenquerschnitts deckt, ergibt sich für einen Mantel mit «-eckiger Innenwandungskontur und ebenen Innenwandungsflächen aus der Formel:
K + e sin(n — I) a y = tga-x + —
cos«
wobei
α = absoluter Drehwinkel, als unabhängige Variable in parametrischer Anordnung,
e = Exzentrizität,
K = der Abstand aller Berührungspunkte der
Konturabschnitte der ebenen Mantelinnenwandung von der Längssymmetrieachse des
Mantelgehäuses und
η = 3 oder η = 4 ist,
woraus in bekannter Weise die allgemeine parametrische Gleichung der Kolbenquerschnittskontur, die die Hüllkurve der mit dem Kolben zusammenarbeitenden Mantelinnenwandung darstellt, abgeleitet werden kann:
χ = e{(n — l)sin[(n — l)a] cos* — cos [(n — l)a] sin α} — iisin α y = e {(n — 1) sin [(n — 1) α] sin α + cos [(« — l)a] cos α } + K cos <x
Daraus ergibt sich bei einer die Form eines Quadrats aufweisenden Mantelinnenwandung für die Hüllkurve die Gleichung:
χ = sin <x (8 e cos3 α — K) y = — 8ecos4 α + 12ecos2a
K cos α·
Für den Fall, daß die Mantelinnenwandungskontur die Form eines Quadrats aufweist, muß das Verhältnis der Teilkreisdurchmesser von Ritzel und Hohlrad 3 : 4 und die Seitenlänge des Quadrats der Mantelinnenwandungskontur wenigstens 16mal so groß sein wie die Exzentrizität. Für den Fall, daß die Mantelinnenwandungskontur die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweist, muß das Verhältnis der Teilkreisdurchmesser von Ritzel und Hohlrad = 2:3 und die Höhe des Dreiecks der Mantelinnenwandungskontur wenigstens 9mal so groß sein wie die Exzentrizität.
In den Ecken der Mantelinnenwandungskontur sind vorzugsweise in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an sich aus der französischen Patentschrift 1 368 365 bekannte Ausnehmungen vorgesehen. In diesen Ausnehmungen, die zusammen mit dem zwischen dem Kolben und den angrenzenden Seitenteilen liegenden Raum Arbeitskammern veränderlichen Volumens bilden, können z. B. beim Betrieb der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine als Expansionsmaschine Ventile und eine Zündkerze od. dgl. angeordnet sein. Jede der ausgenützten Arbeitskammern entspricht einem Zylinder eines herkömm lichen Motors. Dabei ist ein besonderer Vorteil einer als Verbrennungsmotor betriebenen Rotationskolbenmaschine gemäß der Erfindung, daß in der Position des oberen Totpunktes, also in der Stellung des Kolbens mit dem kleinsten Kammervolumen, in welcher in der Regel die Verbrennung des verdichteten Brennstoff-Luft-Gemisches erfolgt und dadurch der höchste Druck der Verbrennungsgase erzeugt wird, nur eine vergleichsweise kleine Fläche des Kolbens als Arbeitsoberfläche dient. Das bedeutet, daß in dieser Position auf den Kolben nur vergleichsweise geringe, durch die Verbrennungsgase erzeugte Kräfte wirken. Ferner hat sich gezeigt, daß bei dieser Stellung des Kolbens die auf die Lager wirkende radiale Komponente der auf den Kolben wirkenden Kräfte vergleichsweise klein ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine in axialer Verbundausführung mit jeweils um einen Winkel von 180° versetzten Exzentern und mit Einlaß- und Auslaß-Steueröffnungen in den jeweiligen Seitenteilen der Einzelmaschinen sind vorzugsweise in den eine Mittelwand zwischen den Einzelmaschinen bildenden Seitenteilen Kanäle vorgesehen, die die Durchlaßöffnungen der als Vorverdichterkammern ausgebildeten Ausnehmungen mit den von den Kolben übersteuerten Durchlaß-Steueröffnungen verbinden.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert.
Es zeigt in schematischer Darstellung
F i g. 1 eine Maschine mit einer die Form eines Quadrats aufweisenden Mantelinnenwandungskontur,
F i g. 2 eine Maschine gemäß F i g. 1 mit Ausnehmungen in den Ecken der Mantelinnenwandung,
F i g. 3 eine Maschine mit einer die Querschnittskontur eines gleichseitigen Dreiecks aufweisenden Mantelinnenwandung,
F i g. 4 einen Querschnitt durch zwei hintereinander geschaltete Maschineneinheiten und
F i g. 5 bis 8 vier schematische Darstellungen der Maschine nach F i g. 4 zur Verdeutlichung der Lage der Ein- und Auslaßöffnungen sowie der Überströmöffnungen zwischen beiden Maschineneinheiten.
Die Maschine gemäß Fig. 1 besteht aus zwei Grundbestandteilen, nämlich dem feststehenden Mantel 1, dessen Innenwandung im Querschnitt die Form eines Quadrats aufweist, und dem Kolben 2, dessen Querschnittskontur durch die mathematische Gleichung der Hüllkurve aller Punkte der arbeitenden Teile der Mantelinnenwandung bei der Abwälzbewegung zweier Zentroden aufeinander bestimmt ist, wobei die größere, feststehende Zentrode d konzentrisch zur Achse des Mantels 1 und die kleinere, sich darauf abwälzende Zentrode c konzentrisch zum Kolbensymmetriepunkt ο ist. Bei der Abwälzbewegung beschreibt der Kolbensymmetriepunkt ο somit eine Kreisbahn mit dem Radius der Exzentrizität e um die Achse des Mantels 1.
In der Praxis läßt sich diese Bewegung mittels eines Führungsgetriebes erzeugen, wobei der Teilkreisdurchmesser eines mit dem Kolben 2 verbundenen Ritzels 27 gleich dem Durchmesser der beweglichen Zentrode c und der Teilkreisdurchmesser eines mit dem Gehäuse 1 verbundenen Hohlrades 28 gleich dem Durchmesser der feststehenden Zentrode d ist. Die Bewegung des Ritzels 27 bzw. des Kolbens 2 kann mittels einer Exzenterwelle erzeugt bzw. abgeleitet werden, wobei die Größe der Exzentrizität gleich e ist.
In F i g. 1 ist die graphische Konstruktion der Kolbenquerschnittskontur angedeutet. Man erhält diese beim Abwälzen der beweglichen Zentrode c auf der feststehenden Zentrode d bzw. der Normalen / auf Strahlen durch den Kolbensymmetriepunkt ο im jeweiligen, der Lage des Punktes ο bei seiner Bewegung auf der Kreisbahn entsprechenden Abstand von der Mantelinnenwandung. Bei der Maschine nach Fig. 1 entsprechen einer vollen Umdrehung des Kolbens drei volle Umläufe der beweglichen Zentrode c auf der stationären Zentrode d; somit entspricht einer Bewegung der Kolbenquerschnittskontur um einen bestimmten Winkel gegenüber der Zylinderachse eine Bewegung des Kolbensymmetriepunktes ο um einen dreimal so großen Winkel um die Zylinderachse.
Die Kurveg in Fig. 1 stellt die Bewegungsbahn der Kolbenecke h, also des am weitesten vom Kolbensymmetriepunkt ο entfernten Punktes der Kolbenquerschnittskontur dar. Die Kurve g verläuft entlang des mittleren Abschnitts des Mantels 1 geradlinig entlang dessen Innenwandung, woraus ersichtlich ist, daß nur diese Teile mit dem Kolben 2 zusammenarbeiten. Die mathematische Analyse ergibt, daß die Länge dieses Abschnitts gleich dem Durchmesser der stationären Zentrode d ist.
Ferner hat sich gezeigt, daß sich für eine Mantelinnenwandungskontur von der Form eines quadratischen Vierecks, also mit geraden, arbeitenden Abschnitten nur dann ein Kolben 2 mit einer stetigen Querschnittskontur gemäß F i g. 1 erzielen läßt, wenn der Abstand des Kolbensymmetriepunktes ο von den Kolbenecken h wenigstens gleich 9 e und somit die Seitenlänge des Quadrats wenigstens 16 e ist.
Ferner hat sich gezeigt, daß das Verhältnis der Durchmesser der beiden Zentroden c und d zueinander gleich dem Verhältnis der Anzahl der Flanken von Kolben und Seitenwänden des Mantels, im Beispiel nach F i g. 1 also 3 : 4, sein muß.
ίο Bei seiner Bewegung befindet sich der Kolben 2 ständig an vier Stellen in Kontakt mit der Mantelinnenwandung, so daß vier den einzelnen Ecken des Mantels zugeordnete Arbeitskammern variablen Volumens gebildet werden. Die Kontaktpunkte bewegen sich harmonisch pendelnd entlang der arbeitenden Abschnitte der einzelnen Seitenwände.
Da in den an die Ecken angrenzenden Randbereichen der Mantelinnenwandungskontur kein Kontakt von Kolben und Mantelinnenwandung stattfindet, können diese Bereiche beliebig ausgebildet sein. Vorteilhafterweise sind in den Ecken Ausnehmungen 3 vorgesehen, wie dies in F i g. 2 schematisch dargestellt ist. Mit 4 ist in F i g. 2 der Exzenter bezeichnet.
Bei einer Drehung des Kolbens 2 (F i g. 1 und 2) in einer Richtung dreht sich die Exzenterwelle in umgekehrter Richtung, wobei das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten gleich 1:(—3) ist. Allgemein ist bei einer Mantelinnenwandung mit beliebig n-eckiger Querschnittskontur, bei der das Verhältnis des Durchmessers der sich bewegenden Zentrode c zu dem der feststehenden Zentrode d gleich ; ist, das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit des Exzenters 4 zu der des Kolbens 2 — /: (1 — /).
Wie in F i g. 3 dargestellt, läßt sich auch für eine die Kontur eines gleichseitigen Dreiecks aufweisende Innenwandung eines Mantels Ib ein die gleichen Eigenschaften wie der Kolben 2 in F i g. 1 und 2 aufweisender Kolben la angeben. Das Verhältnis der Durchmesser der beiden Zentroden c und d zueinander muß hier 2:3 betragen, der Abstand der Mantelachse von der Mantelinnenwandung muß wenigstens gleich 3 e sein, d. h., die Höhe des die Mantelinnenwandungskontur bildenden gleichseitigen Dreiecks muß weingstens gleich 9 e betragen.
Wie in F i g. 4 bis 8 dargestellt, können vorteilhafterweise zwei Maschinen gemäß F i g. 2 zu einem Zweitakt-Motor zusammengefaßt werden, wobei eine besonders einfache und wirksame Auswuchtung der gesamten Maschine ermöglicht wird.
Innerhalb zweier durch eine mittlere Wand 8 voneinander getrennten, eine quadratische Innenwandungskontur aufweisenden Mäntel 1 c und 1 d sind auf einer Exzenterwelle 11 an gegeneinander um 180° versetzten Exzentern 4 α und 4 b Kolben 2c und 2d angeordnet. Der eine Mantel Ic weist an zwei einander diagonal gegenüberliegenden Ecken der Mantelinnenwandung Ausnehmungen 3 a als Brennkammern sowie an den beiden anderen Ecken Ausnehmungen 12« als Kompressionskammern auf. Beim anderen Mantel Id sind die Brennkammern 3 b und die Kompressionskammern 12 b gegenüber dem ersten Mantel 1 c derart versetzt angeordnet, daß die Kompressionskammern 12 α des ersten Mantels 1 c an die Brennkammern 3 b des zweiten Mantels 1 d und die Brennkammern 3a des ersten Mantels Ic an die Kompressionskammern 12 b des zweiten Mantels 1 d angrenzen.
7 8
In den äußeren Seitenteilen 9 und 10 des Motors Überströmöffnung 17 b, die über den Kanal 15 mit
sind Einlaßöffnungen 13 a und 13 b und Auslaß- der Kompressionskammer 12 a in Verbindung steht,
öffnungen 14 α und 14 b sowie in der Mittelwand 8 verschlossen. Bevor der Kolben 2 c im ersten Man-
Überströmöffnungenl7a und ITb derart angeordnet, tel Ic den oberen Totpunkt bezüglich der Kammer
daß sie von den Kolben 2 c und 2 d übersteuert, d. h. 5 12 a erreicht, gibt die Kante des Kolbens 2d (der sich
bei deren Bewegung zyklisch geöffnet und geschlos- dann in der Nähe des unteren Totpunktes befindet)
sen werden. Ferner sind in der Mittelwand 8 Kanäle die Überströmöffnung 17 δ frei, so daß das bereits
15,18 derart angeordnet, daß in den Kompressions- komprimierte Gemisch in die Brennkammer 3 b des
kammern 12a und 12b der beiden Mantel Ic und 1 d Mantels la1 strömt. Bei seiner weiteren Bewegung
angeordnete Durchlaßöffnungen 16 a und 16 b mit io verschließt der Kolben 2 d die Überströmöffnung 17 b
den den Brennkammern 3 α, 3 b des jeweils anderen in der Mittelwand 8 wieder und komprimiert das in
Zylinders zugeordneten Überströmöffnungen 17a und der Brennkammer 3 b enthaltene Gemisch weiter. Be-
17 b verbunden sind. findet sich der Kolben 2 α* in der Nähe des oberen
Die mittels Wälzlagern 26 auf den Exzentern 4 a Totpunktes, so wird das Gemisch mittels einer Zünd- und 4 b befestigten Kolben 2 c und 2d weisen ge- 15 kerze 7 gezündet, worauf die erzeugten Verbrenmäß F i g. 9 Aussparungen 25 auf, durch die ihr Ge- nungsgase in bekannter Weise eine Schubwirkung auf wicht vermindert wird und innerhalb derer jeweils die Arbeitsoberfläche des Kolbens ausüben,
ein Ritzel 27 am Kolben befestigt ist. An beiden Sei- Bevor der Kolben 2 d den unteren Totpunkt bezügten der Mittelwand 8 ist jeweils ein Hohlrad 28 an- lieh dieser Verbrennungkammer erreicht hat, gibt er geordnet, das mit dem ihm zugeordneten Ritzel 20 die Auslaßöffnung 14 b frei, durch die die expandierkämmt. Die Mittelwand 8 selbst ist zweiteilig aus- ten Verbrennungsgase ausströmen. Nach kurzer Zeit geführt und weist ein Lager 29 für die Exzenter- gibt der Kolben 2 d wieder die Überströmöffnung 17 b welle 11 auf, welche außerdem noch in Lagern 30 in frei, so daß das bereits in der Kompressionskamden äußeren Seitenteilen 9 und 10 gelagert ist. Auf mer 12 a komprimierte Gemisch durch den Kanal 15 der Exzenterwelle 11 sitzen ferner Schwungschei- 25 in die Brennkammer 3 b strömt, während die Ausben 32, die mittels Schutzkappen 33 abgedeckt sind. laßöffnung 14 b kurzzeitig geöffnet ist, um das Spü-Zur axialen Abdichtung der Kolben weisen die Mit- len dieser Kammer zu ermöglichen. Dann wiederholt telwand 8 sowie die Seitenteile 9 und 10 Dichtun- sich das Arbeitsspiel der Brennkammer 3 b.
gen 34 auf. In den den Brennkammern zugeordneten Gleichzeitig mit den oben beschriebenen Vorgän-Ausnehmungen 3 a und 3 b sind Zündkerzen 7 ange- 30 gen in der oberen Kompressionskammer 12 a und der ordnet. oberen Brennkammer 3 b spielen sich entsprechende
Die Arbeitsweise dieser Maschine ist folgender- Vorgänge in der unteren Kompressionskammer 12 a
maßen: und der damit verbundenen unteren Brennkammer 3 b
Bewegt sich der Kolben 2c aus der in Fig. 5 ge- sowie in den Kompressionskammern 12b des Man-
zeigten Position in Richtung des Pfeils/, so nimmt 35 telsld und den Brennkammern 3 a des Mantels Ic
das Volumen der oberen Kompressionskammer 12 a ab, die miteinander mittels der Kanäle 18 verbunden
zu, und die Einlaßöffnung 13 α wird durch den KoI- sind. Demzufolge entsprechen einer vollen Um-
ben2c freigegeben, so daß das Gemisch aus dem drehung der Kolben 2c und 2d in den Mänteln Ic
Vergaser angesaugt wird. Hat der Kolben 2 c den und 1 d zwölf Arbeitshübe, und einer Umdrehung der
unteren Totpunkt passiert, so verschließt er die Öff- 40 Welle 11 entsprechen vier Arbeitshübe.
nungl3a und bewirkt die erste Kompression des in Das Arbeitsspiel des beschriebenen Zweizylinder-
der Kammer enthaltenen Gemisches. Während dieser Motors entspricht der Arbeitsweise eines Achtzylin-
Zeit hält der Kolben 2a" im zweiten Mantel la1 die der-Viertaktmotors mit üblichem Kolben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Parallel- und innenachsige Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff zwischen einem als regelmäßiges Vieleck ausgebildeten, feststehenden Mantel eines Gehäuses und einem mehreckigen, exzentrisch umlaufenden Kolben, dessen Flanken an der Mantelinnenwandung teilweise entlanggleiten, teilweise sich darauf abwälzen und der mittels eines aus einem Hohlrad und einem Ritzel bestehenden Getriebes geführt wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale,
a) daß das Ritzel (27) am Kolben (2) und das Hohlrad (28) am Gehäuse angeordnet ist, wobei sich die Achse des Hohlrades (28) mit der des Gehäuses und die Achse des Ritzels (27) mit der des Kolbens (2) deckt, und
b) daß der Kolbenquerschnitt als Umfangskontur eine stetige, durch eine mathematische Gleichung bestimmte Hüllkurve aller Berührungspunkte der Konturabschnitte der Mantelinnenwandung mit dem Kolben hat.
2. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturabschnitte der Mantelinnenwandung aus ebenen oder gekrümmten Flächen bestehen.
3. Kreiskolbenmaschine mit einer die Form eines Quadrats aufweisenden Mantelinnenwandung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Gleichung der Hüllkurve, bezogen auf die rechtwinkligen Koordinaten x, y in der Bewegungsebene des Kolbens (2), deren Ursprung sich mit dem Kolbensymmetriepunkt (o) deckt:
X = sina(8ecos3a — k) Y=- 8ecos4a + 12ecos2a
+ k cos oc — 3 e
40
für einen Mantel (1, la, lc, Id) mit n-eckiger Innenwandungskontur und ebenen Innenwandungsflächen, wobei
H = 3 oder 4 und
κ = absoluter Drehwinkel, als unabhängige Variable in parametrischer Anordnung,
e = Exzentrizität,
K = der Abstand aller Berührungspunkte der Konturabschnitte der ebenen Mantelinnenwandung mit dem Kolben von der Längssymmetrieachse des Mantelgehäuses (1).
4. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Teilkreisdurchmesser von Ritzel (27) und Hohlrad (28) 3 :4 ist und die Seitenlänge des Quadrats der Mantelinnenwandungskontur wenigstens dem löfachen Wert der Exzentrizität (e) entspricht.
5. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Teilkreisdurchmesser vom Ritzel (27) und vom Hohlrad (28) 2:3 ist und die Höhe des gleichseitigen Dreiecks der Mantelinnenwandungskontür wenigstens dem 9fachen der Exzentrizität (e) entspricht.
6. Kreiskolbenmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ecken der Mantelinnenwandungskontur Ausnehmungen (3, 3 a, 3 b, 12a, 12 b) vorgesehen sind.
7. Kreiskolbenmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche in axialer Verbundausführung mit jeweils um einen Winkel von 180° versetzten Exzentern und mit Einlaß- und Auslaß-Steueröffnungen in den jeweiligen Seitenteilen der Einzelmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß in den eine Mittelwand (8) zwischen den Einzelmaschinen bildenden Seitenteilen Kanäle (15, 18) vorgesehen sind, die die Durchlaßöffnungen (16 a, 16 b) der als Vorverdichtungskammern ausgebildeten Ausnehmungen (12 σ, 12 b) mit den von den Kolben (2c, 2d) übersteuerten Durchlaßöffnungen (17a, lib) verbinden.
DE1451690A 1962-11-08 1963-11-08 Parallel- und innenachsige Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff Expired DE1451690C3 (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2951042A1 (de) * 1979-12-19 1981-08-27 Gerd Prof. Dr.-Ing. 3257 Springe Kiper Verdraengermaschine
US4382755A (en) * 1980-05-05 1983-05-10 Trochoid Power Corporation Driveshaft arrangement for trochoidal rotary device
US4400145A (en) * 1981-03-20 1983-08-23 Trochoid Power Corporation Driveshaft arrangement for a rotary expansible chamber device
US4551073A (en) * 1982-05-12 1985-11-05 Walter Schwab Pump for liquid and gaseous fluids, especially blood
EP0132469A1 (de) * 1983-07-29 1985-02-13 John W. Fenton Rotationsmotor
US5322425A (en) * 1986-09-18 1994-06-21 Sofyan Adiwinata Rotary internal combustion engine
US5141419A (en) * 1987-09-17 1992-08-25 Sofyan Adiwinata Rotary internal combustion engine
EP0264490A1 (de) * 1986-09-18 1988-04-27 Sofyan Adiwinata Rotor mit gleichmässig drehender Welle
USRE34876E (en) * 1987-09-17 1995-03-14 Adiwinata; Sofyan Rotary internal combustion engine
US5067883A (en) * 1988-09-02 1991-11-26 Sofyan Adiwinata Rotary internal combustion engine
WO1991014081A1 (en) * 1990-03-14 1991-09-19 Scalzo Automotive Research Ltd. Engine stabiliser mechanism
GB2432632A (en) * 2005-11-25 2007-05-30 James Black A gearing arrangement for a rotary engine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3064880A (en) * 1957-09-19 1962-11-20 Nsu Motorenwerke Ag Sealing arrangement for rotary mechanism
US2947290A (en) * 1957-11-18 1960-08-02 Nsu Werke Ag Heat generating rotary internal combustion engine
US2988065A (en) * 1958-03-11 1961-06-13 Nsu Motorenwerke Ag Rotary internal combustion engine
US3007460A (en) * 1960-03-29 1961-11-07 Curtiss Wright Corp Cooling arrangement for rotary mechanisms
US3117563A (en) * 1960-09-28 1964-01-14 Lenard D Wiegert Rotary combustion engine
FR1319189A (fr) * 1962-04-06 1963-02-22 Daimler Benz Ag Moteur à combustion interne à piston rotatif

Also Published As

Publication number Publication date
DE1451690A1 (de) 1970-03-19
US3268156A (en) 1966-08-23
DE1451690B2 (de) 1974-02-14

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