DE1551128A1

DE1551128A1 - Rotary piston assembly

Info

Publication number: DE1551128A1
Application number: DE19661551128
Authority: DE
Inventors: Link Edwin A
Original assignee: LINK EDWIN A
Current assignee: LINK EDWIN A
Priority date: 1966-08-22
Filing date: 1966-08-22
Publication date: 1970-02-12

Description

Drehkolbenanordnung Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenanordnung. Die Erfindung bezieht sich allgemein aufeine Drehkolbenanordnung, wie beispielsweise eine Maschine oder Pumpe, und insbesondere auf eine Kombination eines Rotors und eines Stators, bei der der Stator eine Kammer mehr aufweist, als sich Nocken an dem Rotor befinden.Rotary piston arrangement The invention relates to a rotary piston arrangement. The invention relates generally to a rotary lobe assembly such as a a machine or pump, and in particular a combination of a rotor and of a stator, in which the stator has one more chamber than there are cams the rotor.

Bei einer derartigen Einrichtung ist der Rotor innerhalb eines Stators angeordnet, oder er rotiert um eine Achse, die von der Drehachse der Kurbelwelle versetzt ist. Die Drehrichtung des Rotors ist entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Kurbelwelle. Dieser Art von Einrichtungen ist aus einer Anzahl von Gründen kein Erfolg beschieden gewesen. Dies beruht zum Teil auf der hohen Abnutzung, die zwischen dem Rotor und den Wandungen des S-IIJ-ators auftritt. Diese Art von Einrichtungen erfordert außerdem komplizierte Ventile zur Steuerung des Einlasses und Auslasses von Gasen aus der Kammer in dem Stator. Der Erfindung liegt die-Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Drehkolbeneinrichtung zu schaffen, bei der zusätzliche Einlaß- und Auslaßventile entfallen. Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, die Abnutzung zwischen Rotor und Stator wesentlich herabzusetzen. Außerdem soll eine wirksame Abdichtung zwischen Rotor und Zylinder gegeben sein, Die Anordnung soll sowohl als 2umpe als auch ab Verbrennungekraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendbar sein. Rotor und Stator sollen dynamisch ausgewuchtet sein. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Gehäuseteil mit einer Anzahl von Kammern, durch einen Rotor mit einer Anzahl von Nocken, von denen wenigstens einer Einlaß- und Auslaßkanäle aufwi-st, die auf den Seitenwandungen des Nockens münden, durch eine durch die zentrale Achse des Gehäuses laufende, drehbar gelagerte Welle, durch auf der Welle befindliche Verbindungsmittelg die den Rotor führene so daß er sich in dem Gehäuse um eine Achse dreht, die von der Achse der Welle versetzt ist, und durch einen dichtenden Kontakt der Seitenwandungen der Nocken mit den Wandungen der Kammer. Es ist also z. B. ein Zweinockeurotor innerhalb eines Stators angeordnet, der eine Kammer mehr aufweist, als sich Nocken an dem Rotor befinden. Der Rotor ist so gelagert, daß er sich um eine Achse dreht, die von der Achse der Kurbelwelle der Einrichtung versetzt ist. Die Achse des Rotors dreht sich in entgegengesetzter Richtung zu der Drehrichtung des Rotors um die Achse der Kurbelwelle. Die Konturen der Nocken des Rotors sind im wesentlichen diegleichen wie die Konturen der Kammern, so daß sich die Nocken leicht in die Kammern und wieder daraus heraus bewegen können. Wenn ein Nocken des Rotors in eine Kammer eintritt, so ergibt sich ein Kompressionehub, und wenn der Nocken wieder austritt, so ergibt sich ein Ansaughub. Der Rotor ist mit wenigstens zwei Kanälen in einem der Nocken versehen. Einer der Kanäle ist mit einem Einlaßkanal in der Kurbelwelle und der andere mit einem Auslaßkanal in dem Stator verbundeu. Jeder der Kanäle mündet im wesentlichen auf diametral gegenüberliegende Seiten der Oberfläche eines der Naken des Rotors an einer Stelle, die von den Wandungen des Stators abgedichtet werden muß, wenn der Rotor in den Kammern des Stators bewegt wird. Eine der Wandungen jeder der Kammern des Stators ist geschlitzt, so daß sie in geringem Maße in einem Wandungsabschnitt nachgiebig ist, der in Kontakt mit den Wandungen des Rotors steht. Der Abschnitt wird so beeinflußt, daß er eine wirksame Ab- dichtung gegenüber dem Rotor durch den Druckaufbau innerhalb der Kammer wie auch in dem Schlitz bewirkt, indem der'nachgiebige Abschnitt gegen die Wandung des Rotors bewegt wird. Die Flexibilität oder Nachgiebigkeit der Wandung der Kammer stellt eine gute Abdichtung zwischen dem Rotor und dem Stator sicher, wenn die Kammer unter Druck steht, und außerdem ergibt sich genügend Freiheit für eine Bewegung zwischen dem Rotor und dem Stator, wenn der Druck verschwindet, wodurch die Abnutzung verringert wird, die zwischen dem Rotor und dem Stator durch Reibung entsteht.In such a device, the rotor is arranged within a stator, or it rotates about an axis which is offset from the axis of rotation of the crankshaft. The direction of rotation of the rotor is opposite to the direction of rotation of the crankshaft. This type of arrangement has not met with success for a number of reasons. This is due in part to the high wear that occurs between the rotor and the walls of the S-IIJ ators. This type of device also requires complicated valves to control the inlet and outlet of gases from the chamber in the stator. The invention is based on the object of creating an improved rotary piston device in which additional inlet and outlet valves are omitted. The object of the invention is also to reduce the wear between the rotor and stator significantly. In addition, there should be an effective seal between the rotor and the cylinder. The arrangement should be usable both as a pump and from an internal combustion engine. The rotor and stator should be dynamically balanced. The object on which the invention is based is achieved by a housing part with a number of chambers, by a rotor with a number of cams, at least one of which has inlet and outlet channels which open onto the side walls of the cam, and one through the central one Axis of the housing running, rotatably mounted shaft, by means of connecting means on the shaft which guide the rotor so that it rotates in the housing about an axis which is offset from the axis of the shaft, and by sealing contact with the side walls of the cams the walls of the chamber. So it is for. B. a two-cam rotor is arranged within a stator, which has one more chamber than there are cams on the rotor. The rotor is mounted to rotate about an axis which is offset from the axis of the crankshaft of the device. The axis of the rotor rotates in the opposite direction to the direction of rotation of the rotor about the axis of the crankshaft. The contours of the cams of the rotor are essentially the same as the contours of the chambers so that the cams can easily move in and out of the chambers. When a cam of the rotor enters a chamber, there is a compression stroke, and when the cam exits again, there is a suction stroke. The rotor is provided with at least two channels in one of the cams. One of the channels is connected to an inlet channel in the crankshaft and the other to an exhaust channel in the stator. Each of the channels opens essentially on diametrically opposite sides of the surface of one of the lugs of the rotor at a location which must be sealed by the walls of the stator when the rotor is moved in the chambers of the stator. One of the walls of each of the chambers of the stator is slotted so that it is slightly compliant in a wall section which is in contact with the walls of the rotor. The portion is influenced so that it by der'nachgiebige portion is moved against the wall of the rotor seal against the rotor causes an effective exhaust by the pressure build-up within the chamber as well as in the slot. The flexibility or resilience of the wall of the chamber ensures a good seal between the rotor and the stator when the chamber is under pressure, and there is also sufficient freedom for movement between the rotor and the stator when the pressure disappears, whereby the Wear caused by friction between the rotor and the stator is reduced.

Die kurz geschilderte Kombination des Rotors und Stators ist als Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendbar und kann zur Verwendung als hydraulischer Motor oder Pumpe abgewandelt werdeng indem bei dem anderen Nocken des Rotors Einlaß - und Auslaßkanäle hinzugefügt werden, die ebenfalls in Verbindung mit den Einlaß- und Auslaßkanälen in dem Stator stehen, Wird diese Kombination eines Rotors und eines Stators als Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendet, so befinden sich an einem Nocken Einlaß-und Auslaßkanäle und eine Zündeinrichtung, wie beispielsweise eine Glühkerze oder eine Zündkerze, die so angeordnet ist, daß sie mit dem anderen Nocken zusammenwirkt. Tritt der nicht belüftete Nocken in eine Kammer ein, so wird das Brennstoff-Luft-Gemisch komprimiert, und nach Zündung erfolgt ein Expansionshub. Wenn der Nocken, in dem sich EinlaßT #nd Auslaßkanäle befinden, in eine Kammer eintritt und wieder austritt, so werden die Verbrennungsprodukte beim Einlaßhub ausgestoßen, und beim Auswärtehub werden die Verbrennungsprodukte in die Kammer gezogen. Werden Rotor und Stator als Pumpe verwendet, so sind Einlaß- und Auslaßkanäle an beiden Nocken vorgesehen, Jeder Nocken arbeitet dann unabhängig. Beim Einwärtehub wird das in der Kammer befindliche Gas oder die Flüssigkeit herausgedrückt, und beim Auswärtshub wird das Gas oder die Flüssigkeit in die Kammer gezogen. Es ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auch möglich, die Kurbelwelle stationär zu halten und sowohl den Rotor als auch das Gehäuse um die Kurbelwelle zu drehen. Bei dieser Ausführungsform ist die Maschine oder-2umpe zu jeder Zeit dynamisch im Gleichgewicht oder ausgewuchtet.The short-described combination of the rotor and stator can be used as internal combustion engine with internal combustion and may are g modified for use as a hydraulic motor or pump by at the other cam of the rotor inlet - to be added and outlet channels, which are also in communication with the inlet and outlet passages If this combination of a rotor and a stator is used as an internal combustion engine, there are inlet and outlet ducts on a cam and an ignition device, such as a glow plug or a spark plug, which is arranged in such a way that it is connected to cooperates with the other cam. If the non-ventilated cam enters a chamber, the fuel-air mixture is compressed and an expansion stroke takes place after ignition. When the cam, in which there are inlet T # and exhaust ports, enters and exits a chamber , the products of combustion are expelled on the intake stroke, and the products of combustion are drawn into the chamber on the outward stroke. If the rotor and stator are used as a pump, inlet and outlet channels are provided on both cams. Each cam then works independently. On the inward stroke, the gas or liquid in the chamber is pushed out, and on the outward stroke, the gas or liquid is drawn into the chamber. With the device according to the invention it is also possible to keep the crankshaft stationary and to rotate both the rotor and the housing about the crankshaft. In this embodiment, the machine or pump is dynamically in equilibrium or balanced at all times.

Wenn auch bei der Usherigen Beschreibung von einem Rotor mit zwei Nocken und einem Stator mit drei Kammern ausgegangen wurde, so kann doch eine beliebige Zahl voa Nocken auf dem Rotor verwendet werden, je nachdem, ob die Einrichtung als Maschine oder Pumpe verwendet werden soll, während der Stator eine Kammer mehr aufweist, als sich Nocken an dem Rotor befinden.Even if the usual description was based on a rotor with two cams and a stator with three chambers, any number of cams can be used on the rotor, depending on whether the device is to be used as a machine or a pump the stator has one more chamber than there are cams on the rotor.

Anband in der Zeichnung dargestellter Ausführungebeispiele soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch die Einrichiung und verdeutlicht die Lage des Rotors innerhalb des Stators, Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch den Rotor und Stator und zeigt die Einlaß- und Auslaßkammerng Fig. 3 ist ein Querschnitt durch Rotor und Stator und zeigt die Lage des Rotors unmittelbar nach der Zündung,' Fig. 4 ist ein Querschnitt durch Rotor und Stator und zeigt die Lage des Rotors bei um 1200 gedrehtem Kurbelzapfen, Fig. 5 zeigt im Querschnitt die Lage des Rotors bei um 3000 gedrehtem Kurbelzapfen, Fig. 6 zeigt im Schnitt den Rotor und Stator mit um 5400 gedrehtem Kurbelzapfen, Fig. 7 zeigt den Kurbelzapfen um 600 0 gedreht, Fig. 8 zeigt den Kurbelzapfen um 660 0 gedreht, Fig. 9 zeigt ebenfalls im Querschnitt Rotor und Stator bei Verwendung als Pumpe, Fig. 10 zeigt einen-Ijängssehnitt durch Rotor und Gehäuse, die auf einer stationären Kurbelwelle gelagert sind, Fig. 11 zeigt im Querschnitt von vorn Rotor und Gehäuse gemäß Fig. 10 und Fig. 12 zeigt eine 3-Nocken- und 4-Kammer-Anordnung für Rotor und Gehäuse. In den Fig. 1 und 2 ist ein Stator 10 dargestellt, der aus Seitenplatten 12 und 14 bestehtp die durch Schrauben an einem zentralen Körper 16 befestigt sind. Der zentrale Körper ist so ausgearbeitet, daß Arbeitskammern 20, 22 und 24 gebildet sind, die seitlich durch die Seitenplatten 12 und 14 geschlossen sind. Eine der Wandungen jeder der Kammern besitzt Schlitze 26,' 28 und 30, die leicht gekrümmt sind und die zur Abdichtung von Wandungsabschnitten'32, 34 und 36 in jeder der Kammern dienen.The invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments shown in the drawing. Fig. 1 shows a partial section through the Einrichiung and illustrates the position of the rotor within the stator, Fig. 2 is a longitudinal section through the rotor and stator and the inlet and Auslaßkammerng FIG. 3 is a cross section through the rotor and stator, showing the Position of the rotor immediately after ignition, Fig. 4 is a cross-section through the rotor and stator and shows the position of the rotor with the crank pin rotated by 1200, Fig. 5 shows in cross section the position of the rotor with the crank pin rotated by 3000 , Fig. 6 shows in section the rotor and stator with the crank pin rotated by 5400, Fig. 7 shows the crank pin rotated by 600 0 , Fig. 8 shows the crank pin rotated by 660 0 , Fig. 9 also shows a cross section of the rotor and stator when used as a pump, FIG. 10 shows a longitudinal section through the rotor and housing, which are mounted on a stationary crankshaft, FIG. 11 shows a cross-section from the front of the rotor and housing according to FIG. 10 and FIG. 12 shows a 3-cam and 4-K ammer arrangement for rotor and housing. 1 and 2, a stator 10 is shown which consists of side plates 12 and 14 which are fastened to a central body 16 by screws. The central body is worked out so that working chambers 20, 22 and 24 are formed which are closed laterally by the side plates 12 and 14. One of the walls of each of the chambers has slots 26, 28 and 30 which are slightly curved and which serve to seal off wall sections 32, 34 and 36 in each of the chambers.

Innerhalb der Kammern des zentralen Körpers ist ein Rotor 38 mit zwei Nocken 40 und 42 angeordnet, die im wesentlichen den gleichen Krümmungsradius*haben wie die Kammern. Der Nocken 42 ist mit einem Auslaßkanal 44 und einem Einlaßkanal 46 versehen, die jeweils in Öffnungen oder Schlitzen 48 und 50 in den Seitenwandungen des Nockens des Rotors münden. Die Nocken sind kreisförmig abgerundet, und die Schlitze befinden sich an im wesentlichen diametral gegenüberliegenden Punkten des Nockens mit gleichem Abstand von der Spitze oder dem Totpunkt des Nockene. Aus den Fig. 4 und 6 ergibt sich, daß, wenn Nocken 42 in Richtung einer der Kammern liegt, die Spitze oder das Ende des Nockens von der Wandung der Kammer entfernt liegt, und daß beide Schlitze praktisch durch die Seitenwandungen der Kammer geschlossen sind. Wird der Nocken aus dieser axialen Ausrichtung zu der Kammer herausbewegt, so wird der eine oder der andere der Kanäle zu der Kammer hin geöffnet.Within the chambers of the central body there is arranged a rotor 38 with two cams 40 and 42 which have essentially the same radius of curvature * as the chambers. The cam 42 is provided with an outlet channel 44 and an inlet channel 46 which each open into openings or slots 48 and 50 in the side walls of the cam of the rotor. The cams are circularly rounded and the slots are at substantially diametrically opposed points on the cam equidistant from the tip or dead center of the cam. It can be seen from Figures 4 and 6 that when cam 42 is toward one of the chambers, the tip or end of the cam is remote from the wall of the chamber and that both slots are practically closed by the side walls of the chamber. If the cam is moved out of this axial alignment towards the chamber , one or the other of the channels is opened towards the chamber.

Der Auslaßkahal ist mit einem Auslaßraum 52 im Zentrum auf einer Seite des Rotors verbunden, und der Einlaßkanal ist mit einem Einlaßraum 54 auf der anderen Seite des Rotors verbunden. Wenn sich der Rotor in dem Stator befindet, so ist der Auslaßraum immer mit einem Auslaß 56 in der Seitenplatte 12 verbunden, und der Einlaß ist immer mit einem Kanal 58 in einer Kurbelwelle 60 verbunden. Die Kurbelwelle ist in einem Iager 59 gelagert, das irgendeine brauchbare Form haben kann und außerdem die brennbaren Produkte in den Kanälen voneinander getrennt hält.The outlet channel is connected to an outlet space 52 in the center on one side of the rotor, and the inlet channel is connected to an inlet space 54 on the other side of the rotor. When the rotor is in the stator, the outlet space is always connected to an outlet 56 in the side plate 12 and the inlet is always connected to a passage 58 in a crankshaft 60. The crankshaft is journalled in a bearing 59 which can be of any useful shape and which also keeps the combustible products in the channels separated from one another.

Der Rotor dreht sich auf einem Kurbelzapfen 62, der an einer Kurbelwelle 64 versetzt von der Drehachse der Kurbelwelle befestigt ist. Aus Fig. 1 ergibt sich, daß sich der Rotor entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, während sich die Kurbelw&le im Uhrzeigersinn dreht. Der Kanal 58 in der Kurbelwelle steht immer mit der Einlaßkammer in Verbindung und ist außerdem mit einem Vergaser 61 irgendeiner paseenden Bauart.-durch Kanäle 63 und 65 verbunden, so daß brennbare Gase in die Kammer gezogen werden.The rotor rotates on a crank pin 62 which is attached to a crankshaft 64 offset from the axis of rotation of the crankshaft. It can be seen from Fig. 1 that the rotor rotates counterclockwise while the crank shaft rotates clockwise. The passage 58 in the crankshaft is always in communication with the inlet chamber and is also connected to a carburetor 61 of some pase-end design through passages 63 and 65 so that combustible gases are drawn into the chamber.

In dem Kopf des Nockens 40 befindet sich eine dlühkerze zur Zündung der brennbaren Produkte, die in der Kammer komprimiert worden sind,und zwar immer dann, wenn das Kompressionsverhältnie der 2rdukte in der Kammer den Zündpunkt erreicht hat. Es kann auch eine Zündkerzenzündung anstelle der Glühkerzenzündung verwendet werden, wie das in Verbindung mit den Fig. 10 und 11 beschrieben istg oder es kann auch eine Selbetzündung verwendet werdeng wenn ein hohes Kompreo@ioasverhältnis angewendet ist.In the head of the cam 40 there is a glow plug for igniting the combustible products which have been compressed in the chamber, namely whenever the compression ratio of the ducts in the chamber has reached the ignition point. A spark plug ignition can also be used instead of the glow plug ignition, as described in connection with FIGS. 10 and 11 , or self-ignition can also be used if a high Kompreo @ ioas ratio is used.

'Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Einrichtung soll nun auf die Fig. 3 bis 8 Bezug genommen werdeng die einen vollen Arbeitszyklus für eine Umdrehung des Rotors zeigen. In Fig. 3 ist der Kurbelzapfen 62 auf der Kurbelwelle 60 in einer Stellung gezeigt, die als Startstellung bezeichnet werden soll. Nocken 40 und 42 des Rotors befinden sich Jeweils-in den Kammern 20 und 22, und in der kammer 20 hat gerade eine Zündung stattgefunden. Der Rotor dreht sich in Richtung des in Kammer 24 gezeigten Pfeiles und treibt dabei den Kurbelzapfen im Uhrzeigersinn in Richtung des auf dem Rotor angebrachten Pfeiles. Tritt der Nocken 40 in die Kammer 24 ein (Fig. 4), so komprimiert er das Brennstoffluft-Gemisch, das sich in dieser Kammer befindet. Die Verbrennung»bprodukte in Kammer 20 befinden sich noch un'ter Druck, und zwar als Folge der Zündung, die in Fig. 3 stattgefunden hat. Tritt Nocken 42 in Kammer 20 ein (Fig. 4 und 5), so wird der Schlitz 48 zu der Kammer hin geöffnet, so daß die Verbrennungsprodukte durch den Schlitz 48 in den Auslaßkanal 44, Auslaßraum 52 und durch Auslaß 56 nach außen auspuffen können. Zur gleichen Zeit füllt sich Kammer 22 mit einem neuen luft-Treibstoff-Gemisch, da Schlitz 50 zur Kammer 22 hin geöffnet ist. Wenn der Nocken 40 in die Kammer 24 eintritt, so komprimiert er das in der Kammer 24 befindliche Brennstoffluft-Gemisch, und wenn er seinen äußren Totpunkt in der Kammer erreicht, erfolgt die Zündung, wodurch der Nocken 40 aus der Kammer 24 in Richtung auf die Kammer 22 gedrückt wird. Dreht sich der Nocken 40 in der Kammer 20 infolge der Bewegung des Nockens 40 in Richtung auf die Kammer 22, so kommt'der .,chlitz 48 mit der Wandung der Kammer 20 in Berührung, die ihn gegenüber der Kammer abdichtet, Ungefähr zur gleichen Zeit öffnet sich der Schlitz 50 in der Kammer, und da der Nocken 42 aus der Kammer 20 herausgezogen wird, wird ein Vakuum geschaffen, das Brennstoff-luft-Gemisch durch die Einlaßkanäle 58, 54 und 46 und Schlitz 50 in die Kammer saugt.For a better understanding of the mode of operation of the device, reference should now be made to FIGS. 3 to 8 , which show a full working cycle for one revolution of the rotor. In Fig. 3 , the crank pin 62 is shown on the crankshaft 60 in a position which is to be referred to as the start position. Cams 40 and 42 of the rotor are respectively located in chambers 20 and 22, and an ignition has just taken place in chamber 20. The rotor rotates in the direction of the arrow shown in chamber 24 and thereby drives the crank pin clockwise in the direction of the arrow on the rotor. When the cam 40 enters the chamber 24 (FIG. 4), it compresses the fuel-air mixture which is located in this chamber . The combustion "bprodukte in chamber 20 are still un'ter pressure, namely, which took place in Fig. 3 as a result of ignition. When cam 42 enters chamber 20 (FIGS. 4 and 5), slot 48 is opened to the chamber so that the products of combustion can exhaust through slot 48 into exhaust duct 44, exhaust chamber 52 and through exhaust 56 to the outside. At the same time, chamber 22 fills with a new air-fuel mixture because slot 50 is open to chamber 22. When the cam 40 enters the chamber 24, it compresses the fuel-air mixture in the chamber 24, and when it reaches its outer dead center in the chamber, ignition takes place, causing the cam 40 to move out of the chamber 24 towards the Chamber 22 is pressed. If the cam 40 rotates in the chamber 20 as a result of the movement of the cam 40 in the direction of the chamber 22, the slit 48 comes into contact with the wall of the chamber 20, which seals it off from the chamber at approximately the same time slot 50 opens in the chamber and as cam 42 is withdrawn from chamber 20 a vacuum is created which draws fuel-air mixture through inlet channels 58, 54 and 46 and slot 50 into the chamber.

Diese Funktionsfolge wiederholt sich in jeder der Kammern, wenn Nocken 42 in die Kammer eintritt und sie wieder verläßt und wenn Nocken 40 eintritt und Brennstoff-Luft-Gemisch komprimiert, das gezündet wird, wenn der Nocken den Totpunkt in der Kammer erreicht.This sequence of functions is repeated in each of the chambers when cams 42 enters the chamber and leaves it again and when cam 40 enters and Compressed fuel-air mixture that is ignited when the cam is dead center reached in the chamber.

Der Rotor ist gegenüber den Seitenwandungen der Kammer durch die Nachgiebigkeit der Abschnitte 32, 34 und 36 abgedichtet. Aus Fig. 1 ergibt sich, daß, wenn die Zündung in einer der Kammern erfolgt, ein beträchtlicher Druck in dieser Kammer aufgebaut wird. Der mit dieser Kammer in Verbindung stehende Schlitz wird dem gleichen Druck ausgesetzt. Der zunehmende Druck hinter dem entsprechenden Abschnitt drückt-den Abschnitt gegen die Seitenwandung des Nockens.The rotor is sealed against the side walls of the chamber by the flexibility of the sections 32, 34 and 36. From Fig. 1 it can be seen that when ignition takes place in one of the chambers, a considerable pressure is built up in that chamber . The slot communicating with this chamber is subjected to the same pressure. The increasing pressure behind the corresponding section presses the section against the side wall of the cam.

Diese Preßwirkung bewirkt einen dichten Sitz des Rotors zwischen den Seitenwandungen der Kammer und verhindert irgendein Entweichen der Verbrennungsprodukte in die benachbarten Kammern.This pressing effect causes a tight fit of the rotor between the Side walls of the chamber and prevents any escape of the combustion products into the neighboring chambers.

In Fig. 9 ist ein Querschnitt eines Rotors 70 und eines Stators 80 dargestellt, die zusammen als Pumpe verwendet sind. Der Stator besteht aus einem mittleren Körper 88, der zwischen Seitenplatten eingeschlossen ist, die bereits zuvor beschrieben worden sind, wobei eine Kurbelwelle 72 drehbar in einer der Seitenplatten gelagert ist. Die Kurbelwelle wird in irgendeiner beliebigen Weise angetrieben und dreht somit den versetzten' Kurbelzapfen 74 konzentrisch um die Achse der Kurbelwelle. Auf dem Kurbelzapfen ist der Rotor 70 gelagert, der von dem Kurbelzapfen innerhalb des mittleren Körpers des Stators gedreht wird, wobei Nocken 76 und 78 abwechselnd in Kammern 82, 84 und 86 in dem mittleren Teil hinein- und wieder herausbewegt werden4 Zur Erzielung-einer Pumpwirkung sind beide Nocken 76 und 78 mit Einlaßkanälen 90 und Auslaßkanälen 92 versehen. Diese Kanäle münden in entsprechende Einlaßschlitze und Auslaßschlitze, die an diametral gegenüberliegenden Seiten der Rotornocken in der beschriebenen Weise liegen. In der der Kurbelwelle zugewandten Seite des Rotors befindet sich ein Einlaßraum,. der dauernd mit einem Kanal in der Kurbelwelle in Verbindung steht. Auf der anderen Seite des Rotors befindet sich ein Auslaßraum, der immer mit einem Auslaßkanal .der Seitenplatte des Stators in Verbindung steht. Das Gas oder die Flüssigkeit, die mit der Pumpe durch den Rotor gepumpt werden soll, strömt durch den Einlaßkanal 90 ein und wird aus dem Auslaßkanal 92 wieder herausgedrückt. Die Schlitze 219 23 und 25 in-den Seitenwandungen mögen wieder dazu dieneng die Abdichtung entlang den Seitenwandungen zu verbessern und auch die Abnutzung zu verringern.FIG. 9 shows a cross section of a rotor 70 and a stator 80 which are used together as a pump. The stator consists of a central body 88 enclosed between side plates, previously described, with a crankshaft 72 rotatably supported in one of the side plates. The crankshaft is driven in any arbitrary manner and thus rotates the offset crank pin 74 concentrically about the axis of the crankshaft. The rotor 70 is mounted on the crank pin and is rotated by the crank pin inside the central body of the stator, with cams 76 and 78 being moved alternately in and out of chambers 82, 84 and 86 in the central part4 to achieve a pumping action Both cams 76 and 78 are provided with inlet channels 90 and outlet channels 92 . These channels open into corresponding inlet slots and outlet slots which are located on diametrically opposite sides of the rotor cams in the manner described. In the side of the rotor facing the crankshaft there is an inlet chamber. which is permanently connected to a channel in the crankshaft. On the other side of the rotor there is an outlet space which is always connected to an outlet duct .the side plate of the stator. The gas or the liquid which is to be pumped through the rotor with the pump flows in through the inlet channel 90 and is pressed out of the outlet channel 92 again. The slots 219, 23 and 25 in the side walls may again serve to improve the seal along the side walls and also to reduce wear.

-Im Betrieb der Pumpe wird die Kurbelwelle in der Fig. 9 im Uhrzeigersinn gedreht. Wenn der Nocken 76 in die Kammer 82 eintritt, so wird ein in der Kammer befindliches Fluidum komprimiert und aus dem Auslaßkanal 92 herausgedrückt. Durchläuft der Nocken den Totpunkt, so wird der Auslaßkanal 92 durch die Seitenwandung der Kammer 82 geschlossen, und der Einlaßkanal wird geöffnet. Wenn der Nocken aus der Kammer herausgezogen wird, so wird in der Kammer ein Vakuum erzeugt, das Gas oder Fluidum durch den Einlaßkanal 90 ansaugt.-When the pump is operating, the crankshaft is rotated clockwise in FIG. 9. When the cam 76 enters the chamber 82 , a fluid located in the chamber is compressed and forced out of the outlet channel 92 . When the cam passes the dead center, the outlet channel 92 is closed by the side wall of the chamber 82 , and the inlet channel is opened. When the cam is withdrawn from the chamber , a vacuum is created in the chamber which draws gas or fluid through the inlet channel 90 .

Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich immer, wenn ein Nocken eines Rotors in eine Kammer oder wieder heraus bewegt wird. Wird die Pumpe als hydraulischer Motor betrieben, so kehrt sich der Fluß des Fluidums durch die Kanäle um, so daß das einströmende Fluidum in einer Kammer unter Druck gesetzt wird-und so den Rotor dreht.This work cycle is repeated whenever a cam of a rotor is moved into or out of a chamber. If the pump is operated as a hydraulic motor, the flow of the fluid through the channels is reversed, so that the inflowing fluid is pressurized in a chamber and thus rotates the rotor.

In Fig. 10 ist ein Rotor 100 und ein Gehäuse 102 dargestellt, die sich beide um eine stationäre Kurbelwelle 104 drehen. Das Gehäuse besteht aus einem mittleren Teil 106 mit Seitenplatten 108 und 110, wobei die Kurbelwelle in entsprechenden Iagern in der Seitenplatte 108 gelagert ist. Außen an der Seitenplatte 110 ist ein Antriebsrad 112 befestigt, das durch eine Kette oder einen Riemen von,einer Antriebemaschine angetrieben wird. Der zentrale Körper'ist in der bereits beschriebenen Weise ausgearbeitet und bildet Arbeitskammern 114, 116 und 118. In FIG. 10 , a rotor 100 and a housing 102 are shown, which both rotate about a stationary crankshaft 104. The housing consists of a central part 106 with side plates 108 and 110, the crankshaft being supported in corresponding bearings in the side plate 108 . A drive wheel 112 is attached to the outside of the side plate 110 and is driven by a chain or belt from a drive machine. The central body is worked out in the manner already described and forms working chambers 114, 116 and 118.

Der Rotor ist drehbar auf einem Kurbelzapfen 120 gelagert, der von der Drehachse der Kurbelwelle versetzt angeordnet ist. Der Rotor dreht sich um den Kurbelzapfen in der gleichen Drehrichtung, mit der das Gehäuse um die Kurbelwelle rotiert. Ein Auslaßkanal 121 und ein Einlaßkanal 122 befinden sich in einem Nocken 124 des Rotors und münden in Schlitze 126 und 128. In einem Nocken 130 kann eine Zündanlage oder eine Zündeinrichtung vorgesehen sein, wie sie in Fig. 10 beschrieben-worden ist, Bei einer Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung dieser Bauart erfolgt die Zündung, wenn j ede wechselweise aufeinanderfolgende Kammer den Totpunkt durchläuft. Da die Kammern entweder mit komprimiertem Gas-luft-Gemisch gefüllt oder entleert sind, wenn sie den Totpunkt durchlaufen, wird der Zünder jedesmal betätigt, wenn ein Zylinder den Totpunkt durchläuft. Der dargestellte Zündkreis enthält eine Zündkerze 140 in jeder Kammer und einen Kontaktarm 142, der so angeordnet ist, daß er immer dann mit der Zündkerze Kontakt gibt, wenn diese sich an ihm vorbeibewegt. Der Kontaktarm 142 ist mit einer Spule 154 verbunden, die durch eine Batterie 155 über eine Spule ,152 erregt wird. An dem Gehäuse befinden sich Nocken 1-44 zur Schließung von Kontakten 146 und 148 in einem Stromkreis 150 zur Speisung des Stromkreises mit dem Kontaktarm 142 mittels der Spulen 152 und 154, immer dann, wenn der Anschluß einer Zündkerze den Kontaktarm 142 passiert. Zur Erläuterung der Arbeitsweise sei angenommen, daß sich der Nocken 130 vollständig in der Kammer 116 befindet und das Brennstöff-luft-Gemisch vollständig komprimiert istt daß die Zündkerze erregt und dadurch eine Explosion in der Kammer bewirkt worden ist. Das Gehäuse wird im Uhrzeigersinn angetrieben und nimmt den Rotor in der gleichen Richtung mit. Der Nocken 124 wird in die Kammer 114 gedrückt, wodurch das Gas in der Kammer 114 komprimiert und durch den Auslaßkanal 121 herausgedrUckt wird. Durchläuft Kammer 114 den oberen Totpunkt, so wird der Nocken 124 aus der Kammer herausgezogen und ein Vakuum erzeugt, das Brennstoff-luft-Gemisch durch den Einlaßkanal 122 in die Kammer zieht. Der Nocken 130 beginnt in die Kammer 118 einzutreten und dabei in der Kammer befindliches Brennstoff-Luft-Gemisch zu komprimieren. Durchläuft die Kammer 118 den oberen Totpunkt, so wird die Zündkerze erregt und dadurch ein neuer Arbeitszyklus eingeleitet. Es sei bemerkt, daß sich für jede vollständig Umdrehung des Rotors das Gehäuse nur um zwei Drittel einer Umdrehung dreht. Da sich sowohl der Rotor als auch das Gehäuse beide um ihre eigenen stationären Achsen drehen, befinden sie sich zu jeder Zeit in dynamischem Gleichgewicht und sind ausgebuchtet. Bei den verschiedensten Beschreibungen der Kombination des Rotors, des Stators oder Gehäuses ist hinsichtlich des Rotors immer ausgeführt worden, daß er auf einem Zapfen (Kurbelzapfen) gelagert ist, der an der Kurbelwelle befestigt ist. Der Rotor kann jedoch auch auf andere Weise mit der Kurbelwelle verbunden sein, beispielsweise durch eine Getriebeanordnungt insbesondere bei der Nraschine mit stationärer Welle, wie sie in den Fig. 10 und 11 beschrieben ist. Die Beziehungen der Kurbelwellegdes Gehäuses und des Rotors zueinander gemäß dieser Anmeldung sind in gewisser Weise ähnlich der Funktion einer Planetenradanordnung. Eines der drei Teile, das Gehäuse oder die Kurbelwelle, werden stationär gehalten, während die den Rotor beaufscblagenden Kräfte zur Drehung der anderen dienen. Bei einer Planetenradanordnung wird der Ring oder das Sonnenrad stationär gehalter4 und die die Planetenräder beaufschlagende Kraft wird auf das andere übertragen.The rotor is rotatably mounted on a crank pin 120 which is arranged offset from the axis of rotation of the crankshaft. The rotor rotates around the crank pin in the same direction of rotation as the housing rotates around the crankshaft. An outlet channel 121 and an inlet channel 122 are located in a cam 124 of the rotor and open into slots 126 and 128. An ignition system or an ignition device as described in FIG. 10 can be provided in a cam 130 , in the case of an internal combustion engine With internal combustion of this type, ignition takes place when each alternately successive chamber passes through dead center. Since the chambers are either filled with a compressed gas-air mixture or emptied when they pass through dead center, the igniter is actuated every time a cylinder passes through dead center. The illustrated ignition circuit includes a spark plug 140 in each chamber and a contact arm 142 which is arranged to make contact with the spark plug whenever it moves past it. The contact arm 142 is connected to a coil 154 which is energized by a battery 155 via a coil 15 , 152. On the housing there are cams 1-44 for closing contacts 146 and 148 in a circuit 150 for feeding the circuit with the contact arm 142 by means of the coils 152 and 154, whenever the connection of a spark plug passes the contact arm 142. To explain the operation, it is assumed that the cam 130 is completely in the chamber 116 and the fuel-air mixture is completely compressed, that the spark plug has been energized and an explosion has been caused in the chamber. The housing is driven clockwise and takes the rotor with it in the same direction. The cam 124 is pushed into the chamber 114, whereby the gas in the chamber 114 is compressed and forced out through the outlet passage 121. When chamber 114 passes through top dead center, cam 124 is pulled out of the chamber and a vacuum is created which draws fuel-air mixture through inlet channel 122 into the chamber. The cam 130 begins to enter the chamber 118 , thereby compressing the fuel-air mixture in the chamber. When the chamber 118 passes through top dead center, the spark plug is energized and a new work cycle is initiated. It should be noted that for each complete revolution of the rotor, the housing only rotates two thirds of a revolution. Since both the rotor and the housing both rotate about their own stationary axes, they are in dynamic equilibrium at all times and are bulged. In the most varied of descriptions of the combination of the rotor, the stator or the housing, it has always been stated with regard to the rotor that it is mounted on a pin (crank pin) which is fastened to the crankshaft. However, the rotor can also be connected to the crankshaft in some other way, for example by means of a gear arrangement, particularly in the case of the machine with a stationary shaft, as is described in FIGS. 10 and 11 . The relationships of the crankshaft g of the housing and the rotor to one another in accordance with this application are somewhat similar to the function of a planetary gear arrangement. One of the three parts, the housing or the crankshaft, are held stationary, while the forces acting on the rotor serve to rotate the other. In the case of a planetary gear arrangement, the ring or the sun gear is held stationary4 and the force acting on the planetary gears is transmitted to the other.

Die dargestellten und beschriebenen Rotor- und Statorkombinationen sind alle der Art, bei der zwei Nocken und drei Kammern vorhanden sind. Es ist natürlich auch möglich, die Zahl der Nocken auf dem Rotor zu erhöhen und eine oder mehr Kammern mehr in dem Gehäuse vorzuseheng als sich Nocken an dem Rotor befinden. Wie sich aus Fig. 12 ergibt, weist ein Rotor 160 drei Nocken auf. Der Rotor dreht sich um einen Kurbelzapfen 164 an einer Kurbeluelle 166. Der Rotor -ist innerhalb eines Gehäuses 168 angeordnet, das vier Kammern 170 aufweist. Einlaßöffnungen 172 und Auslaßöffnungen 174 befinden sich in allen drei Nocken des Rotors, so daß ein Betrieb als Pumpe möglich ist. Die Arbeitsweise dieser Bauart einer Rotor/Stator-Kombination ist im wesentlichen die gleiche wie die weiter vorher beschriebene.The illustrated and described rotor and stator combinations are all of the type in which there are two cams and three chambers. It is of course also possible to increase the number of cams on the rotor and to provide one or more chambers more in the housing than there are cams on the rotor. As can be seen from FIG. 12, a rotor 160 has three cams. The rotor rotates around a crank pin 164 on a crank source 166. The rotor is arranged within a housing 168 which has four chambers 170 . Inlet openings 172 and outlet openings 174 are located in all three cams of the rotor, so that operation as a pump is possible. The operation of this type of rotor / stator combination is essentially the same as that previously described.

Claims

F atenta usp r ü che -.l -, - "rehkolbenanordnungg characterized by a housing part with a number of chambers by a rotor having a plurality of cams, each of which has at least one inlet and outlet, - on the side of the cam open through a rotatably mounted shaft running through the central axis of the housing, through connecting means located on the shaft, which guide the rotor so that it rotates in the housing about an axis which is offset from the axis of the shaft , and -by a sealing .Kontakt the side walls of the cams with the walls of the chamber.

2. Rotary piston arrangement according to claim 1, with means for rotating the rotor, characterized by an ignition device for igniting a combustible mixture that has flowed into the chambers through the inlet channel when a non-vented cam enters the chamber . 3. Rotary piston arrangement according to claim 1-, characterized in that the means for rotating the rotor is a drive source which drives the shaft. 4. Rotary piston arrangement according to claim 1, characterized in that the means for rotating the rotor have a pressure source which presses a fluid through the inlet channels into the cam of the rotor. 5. Rotary piston assembly according to claim 1, characterized in that the housing has resilient or flexible sections in one of the side walls of each of the chambers, and that the sections respond to a pressure increase in the chamber and thereby bear sealingly against the side walls of the rotor. 6. Rotary piston arrangement according to claim 1, for use as an internal combustion engine, characterized in that the rotor has an even number of cams, at least one of which has an inlet duct for fuel-air mixture and an outlet duct for ejecting combustion products, that the stater has a Number of chambers bat, which is one greater than the number of cams on the rotor, and that the drive shaft is supported in the center of the stator and has an eccentric part on which the rotor is rotatably supported, the rotor being opposite to that rotates on the drive shaft and the Bren-nstoff-air mixture always ignites' if a non-aerated enters the cam chamber. 7. Rotary piston assembly according to claim 6, characterized gekennzeichnetl that the stator comprises a plurality of slots along a wall of each of the chambers, and that the wall located in front of the slot is flexible or pliable and a seal between the cams of the rotor and the housing for the chambers causes. 8. Rotary piston arrangement according to claim 1, characterized by a stator with an odd number n of working chambers, which are arranged at the same distance from one another around the geometric center, by a drive shaft rotatably mounted in the stator with an eccentric crank pin, and by a rotor with u -1 cam and with an inlet channel and an outlet channel in at least one of the cams, the rotor being rotatably mounted on the crank pin and in the stator. 9. Drehkolbenanotdnung according to claim 8, characterized in that the inlet and outlet channels open on the opposite walls of the cams of the rotor at substantially diametrically opposite points. 10. Drehkolbenanorduung according to claim 69, characterized in that there are inlet and outlet channels in a housing forming the stator, which are continuously in connection with the inlet and outlet channels, so that when the rotor rotates within the stator fuel-air mixture the inlet channels is sucked and outlet products are conveyed out of the housing through the outlet channels. 11. Rotary piston arrangement according to claim 1, characterized in that there is a channel in the shaft which is in communication with one of the channels in the rotor, and that in the wall of the outer housing part B there is a channel which is connected to the other of the channels in the inner rotor communicates. --12. Rotary piston arrangement according to Claim 1, characterized in that the shaft is stationary and the rotor rotates on the journal and the housing part rotates around the walls. 13. Rotary piston arrangement according to claim 6, characterized in that there is an ignition device for igniting the compressed fuel-air mixture in each of the chambers,