DE19757859A1 - Rotary vane motor for light aircraft and other vehicles - Google Patents

Rotary vane motor for light aircraft and other vehicles

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DE19757859A1 DE1997157859 DE19757859A DE19757859A1 DE 19757859 A1 DE19757859 A1 DE 19757859A1 DE 1997157859 DE1997157859 DE 1997157859 DE 19757859 A DE19757859 A DE 19757859A DE 19757859 A1 DE19757859 A1 DE 19757859A1
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Karl Kluck
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
    • F01C1/067Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having cam-and-follower type drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines

Abstract

The rotary vane motor has a working vane (11) fixed to a drive shaft (10) and a turning control vane (12). The vanes are in the form of a double vane, forming a variable-volume working chamber (13) between them. The interaction of the working wing and the control wing is taken over by a control unit (14), which is fitted in a control cavity not used for combustion, and which is supported by the stator.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehflügelmotor nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a rotary vane motor according to the Features of the preamble of claim 1.

Solche Motore können unter anderem zum Antrieb von Kleinflugzeugen, von Wasser- und Straßenfahrzeugen so­ wie als vergleichbare Aggregate zum Beispiel für die Stromerzeugung eingesetzt werden.Such motors can be used, among other things, to drive Small aircraft, of water and road vehicles like that such as comparable aggregates for example for the Power generation can be used.

Drehflügelmotore dieser Art sind im Prinzip bereits be­ kannt.In principle, rotary vane motors of this type are already available knows.

So ist in der DE 31 23 121 A1 ein Drehkolbenverbren­ nungsmotor beschrieben, der aus einem kreiszylindrischen Arbeitsraum, zwei den Arbeitsraum in zwei Hälften tei­ lenden Drehflügeln und aus einem, die Drehbewegungen der beiden Drehflügel steuernden Gesperre besteht.DE 31 23 121 A1 describes a rotary lobe combustion described motor, which consists of a circular cylindrical Work space, two parts of the work space in half lumbar rotary wings and from one, the rotary movements of the there is two locking wings controlling the locking mechanism.

Von Nachteil ist, daß die Kraftübertragung der Drehflü­ gel auf die Abtriebswelle über zwei Gesperre erfolgt. Diese Gesperre unterliegen einer großen und auch rich­ tungswechselnden Belastung, was zu einem schnellen Ver­ schleiß führt. Außerdem sind Gesperre kompliziert und teuer, was ihren Einsatz in einem solchen Motor verbie­ tet.The disadvantage is that the power transmission of the rotary valve gel on the output shaft via two locking mechanisms. These locks are subject to a large and also rich changing load, which leads to a quick Ver wear leads. In addition, locks are complicated and expensive, which prohibits their use in such an engine tet.

Eine weitere Drehkolbenmaschine ist aus der DE 44 11 636 A1 bekannt, die einen kreisringzylindrischen Arbeitsraum besitzt, der durch eine äußere Zylinderwand, durch die Arbeitswelle als innere Zylinderwand und seitlich durch eine linke und eine rechte Drehscheibe begrenzt ist. Da­ bei sind die beiden seitlichen Drehscheiben mit aufge­ setzten Drehflügeln ausgebildet. Zwei dieser Drehflügel bilden zwischen sich jeweils eine Arbeitskammer, die durch die relative Drehbewegung beider Drehscheiben vo­ lumenveränderbar ist. Der eine Drehflügel ist über ein feststehendes Leitzahnrad mit dem Stator und der andere Drehflügel über ein Zahnrad-Kurbelgetriebe mit der Ab­ triebswelle verbunden. In der Expansionsphase des Motors stützt sich der feststehende Drehflügel am Leitzahnrad ab, und der bewegliche Drehflügel überträgt die Expansions­ kräfte über das Zahnrad-Kurbelgetriebe auf die Abtriebs­ welle.Another rotary piston machine is from DE 44 11 636 A1 known that an annular cylindrical work space possessed by an outer cylinder wall through which Working shaft as inner cylinder wall and laterally through  a left and a right turntable is limited. There at the two side turntables are open set rotary wings. Two of these rotary wings form a working chamber between them by the relative rotation of both turntables vo lumen is changeable. One wing is over one fixed idler gear with the stator and the other Swing wing via a gear crank mechanism with the Ab drive shaft connected. In the expansion phase of the engine the fixed rotating wing is supported on the idler gear, and the movable rotary wing transfers the expansion forces on the output via the gear crank mechanism wave.

Auch hier werden die gesamten Antriebskräfte über ein mechanisches Getriebe übertragen, was zu einem hohen Verschleiß führt. Das Getriebe ist obendrein äußerst kompliziert aufgebaut und besitzt eine Vielzahl von kraftübertragenden Elementen. Das führt zu hohen Ener­ gieverlusten durch Reibung und zu einem großen Schlupf in den Bewegungsabläufen.Again, the total driving forces are over one mechanical transmission, resulting in a high Wear leads. The transmission is also extreme complex structure and has a variety of force-transmitting elements. This leads to high energy pouring losses due to friction and to a large slip in the movements.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Zahnrad- Kurbelgetriebe auf der Nabe der Abtriebswelle und damit im Zentrum der Maschine angeordnet ist. Der dafür erfor­ derliche Einbauraum verhindert großvolumige Arbeitskam­ mern. Das bedeutet Leistungsverzicht oder führt zu einer großbauenden und massiven Maschine.Another disadvantage is that the gear Crank gear on the hub of the output shaft and thus is arranged in the center of the machine. The requisite The installation space prevents large-volume work mern. This means a waiver of performance or leads to one large-scale and massive machine.

Es besteht daher die Aufgabe, einen Drehflügelmotor der vorliegenden Gattung zu entwickeln, der variabel aus­ führbar ist, der bei einer kleinen Bauweise ein großes Kammervolumen ermöglicht und der keine mechanischen Kraftübertragungselemente besitzt. There is therefore the task of a rotary vane motor to develop the present genus, which is variable is feasible, with a small design a big one Chamber volume allows and no mechanical Has power transmission elements.  

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of claim 1 solved.

Der neue Drehflügelmotor besitzt alle anerkannten Vor­ teile einer Rotationsmaschine, wie beispielsweise ein günstiges Masse-Leistungsverhalten, eine einfache und kostensparende Bauweise sowie eine variable Leistungsan­ passung an die verschiedensten Einsatzfälle.The new rotary vane motor has all the recognized models parts of a rotary machine, such as favorable mass-performance behavior, a simple and cost-saving design and variable performance suitable for a wide range of applications.

Darüberhinaus beseitigt die Erfindung die eingangs ge­ nannten Nachteile des Standes der Technik.In addition, the invention eliminates the ge mentioned disadvantages of the prior art.

So besitzt der neue Drehflügelmotor auch bei kleinster Bauweise ein äußerst großes Kammervolumen, da die Steu­ ereinheit aus dem zentralen Bereich der Abtriebswelle herausgenommen ist und damit die Arbeitskammern sich bis unmittelbar an die Nabe der Abtriebswelle erstrecken können.So the new rotary vane motor has even the smallest Construction an extremely large chamber volume because the tax unit from the central area of the output shaft is removed and thus the working chambers up extend directly to the hub of the output shaft can.

Von besonderem Vorteil ist die sehr variabel ausführbare Innensteuerung des Drehflügelmotors.The very variable version is particularly advantageous Internal control of the rotary vane motor.

So ist es durchaus möglich, auf einen zusätzlichen Steu­ ermechanismus zu verzichten, da alle drehbaren Rotati­ onsteile an feststehenden Steuerkanälen vorbeikommen und so zwangsversorgt werden. Auch bei Verwendung eines zu­ sätzlichen Steuermechanismus kann dieser äußerst va­ riabel gestaltet werden. So können die Form der Steuer- und Arbeitsflügel frei variiert werden. Die Anzahl der Zündungen und der Hubraum der Arbeitskammer kann leicht an unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten angepaßt werden. Auch kann durch eine doppelte oder mehrfachen Ansiedlung von gleichen Steuerkanälen auf dem Umfang des Stators ein erhöhtes Leistungsvermögen des Drehflügelmo­ tors erreicht werden. Diese mehrfachen Systeme können durch Ab- und Zuschalten den jeweiligen Belastungsfällen angepaßt werden. So it is quite possible on an additional tax mechanism to do without, as all rotatable rotati parts pass fixed control channels and so be compulsorily cared for. Even when using a too additional control mechanism can this extremely va be designed riabel. So the form of tax and working wing can be varied freely. The number of Ignitions and the displacement of the working chamber can easily adapted to different applications become. Also can be double or multiple Settlement of equal control channels on the scope of the Stator an increased performance of the rotary wing mo tors can be achieved. These multiple systems can by switching the respective load cases on and off be adjusted.  

Ein weiterer erheblicher Vorteil besteht in der direkten Kraftübertragung von den Arbeitsflügeln auf die Ab­ triebswelle. Das vereinfacht die Steuerung der Arbeits­ abläufe erheblich, da kein Schlupf zwischen den Arbeits­ flügeln und der Abtriebswelle auftreten kann.Another significant advantage is the direct Power transmission from the working wing to the down drive shaft. This simplifies the control of the work Processes significantly since there is no slippage between work wings and the output shaft can occur.

Diese direkte und starre Verbindung von Arbeitsflügeln und Abtriebwelle unterliegt nur einem geringen Ver­ schleiß.This direct and rigid connection of working wings and output shaft is subject to a low Ver wear.

Der Drehflügelmotor ist kleiner und leichter als ver­ gleichbare Motore und zeichnet sich durch einen schnel­ len und ruhigen Lauf und durch einen sparsamen Verbrauch aus.The rotary vane motor is smaller and lighter than ver comparable motors and is characterized by a fast len and quiet run and by economical consumption out.

Die Bauweise und damit die Herstellung ist sehr einfach.The construction and thus the production is very simple.

Weitere zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 15.Further expedient configurations result from subclaims 2 to 15.

So ist auch möglich, den Arbeitsflügel und den Steuer­ flügel als eine Kolben-Zylinder-Einheit auszuführen. Da­ durch kann auf eine druckdichte Ausführung des Motorge­ häuses verzichtet werden, was auch Vorteile in der Ab­ dichtung nach außen mit sich bringt.So it is also possible the working wing and the tax wing as a piston-cylinder unit. There by can on a pressure-tight execution of the Motorge be waived, which also has advantages in the Ab brings seal to the outside.

Es ist weiterhin zweckmäßig, die Steuereinheit als ein Kurbelgetriebe auszubilden und an dem Arbeitsflügel und dem gegenüberliegenden Steuerflügel drehbar anzulenken und die Kurbelwelle mit einem Zahnrad auszurüsten, das sich an einem stationären Zahnkranz abwälzt. An Stelle des Zahnradgetriebes kann auch ein federbelastetes Rei­ bradgetriebe verwendet werden. Diese Steuereinheit ist einfach im Aufbau und ermöglicht wegen der geringen An­ zahl von Übertragungselementen eine genaue Arbeitswei­ se. It is furthermore expedient to use the control unit as a Training crank gear and on the working wing and to pivot the opposite control wing and equip the crankshaft with a gear that rolls on a stationary ring gear. Instead of the gear train can also be a spring-loaded Rei wheel gears are used. This control unit is simple to set up and enables because of the low number of transmission elements an exact way of working se.  

Der besondere Vorteil dieser Steuereinheit besteht aber darin, den Arbeit verrichtenden Bewegungsablauf des Ro­ tors durch die mit laufende Abstützung am Gehäuse des Stators wirkungsvoll zu unterstützen. Das bringt Vortei­ le im ruhigen und vor allem gleichmäßigen Rundlauf des Motors.The particular advantage of this control unit is there in that the Ro through the running support on the housing of the To support stator effectively. That brings advantages le in the quiet and above all even rotation of the Motors.

Diese Art der Steuereinheit ermöglicht auch, den Dreh­ flügelmotor in eine separate Arbeitseinheit und in eine separate Steuereinheit auszuführen und beide funktionell zu verbinden. Dadurch gibt es sehr gute konstruktive Ge­ staltungsmöglichkeiten.This type of control unit also enables the rotation vane motor in a separate work unit and in one separate control unit and both functional connect to. As a result, there are very good constructive Ge design options.

Es ist auch von Vorteil, den Steuerraum der Steuerein­ heit gleichzeitig als Kühlraum zu verwenden.It is also beneficial to control the control room unit to use as a cold room at the same time.

Sehr gute Gestaltungsmöglichkeiten gibt es auch hin­ sichtlich der Einlaßanschlüsse und der Auslaßanschlüsse. Vorteilhaft sind unterschiedlich geformte und ausgerich­ tete Steuerschlitze.There are also very good design options visually the inlet connections and the outlet connections. Different shaped and aligned are advantageous Control slots.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert werden.The invention is based on an Ausfüh tion example are explained in more detail.

Dazu zeigenShow this

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Drehflügelmotors, Fig. 1 is a schematic view of a rotary vane motor,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Drehflügelmotorblockes, Fig. 2 is a perspective view of a rotary vane engine block,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Drehflügel­ blockes mit einer gemeinsamen Steuer­ einheit, Fig. 3 is a side view of a rotary wing block with a common control unit,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Drehflügelmotors mit einer integrierten Zwei-Zylinder-Einheit und Fig. 4 is a schematic representation of a rotary vane engine with an integrated two-cylinder unit and

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Drehflügelmotors mit einer integrierten Ein-Zylinder-Einheit. Fig. 5 is a schematic representation of a rotary vane engine with an integrated one-cylinder unit.

Der Drehflügelmotor besteht bekanntermaßen aus einem als Stator wirkenden zylindrischen Gehäuse 1 mit zwei nicht dargestellten seitlichen Gehäusedeckeln und einem Rotor 2. Das Gehäuse 1 besitzt, bezogen auf den halben Umfang, an vorbestimmten Stellen einen Einlaßanschluß 3 für den frischen Brennstoff und einen Auslaßanschluß 4 für den verbrannten Brennstoff. Diese Einlaßanschlüsse 3 und Auslaßanschlüsse 4 besitzen definierte Durchtrittsöff­ nungen und sind vorzugsweise als im Gehäuse 1 einge­ brachte Steuerschlitze ausgeführt sein, die in axialer, in radialer oder in schräger Richtung verlaufen. Weiter­ hin sind an einer anderen vorbestimmten Stelle des Gehäuses 1 zwei gegenüberliegende Zündeinrichtungen 5 für den Brennstoff vorgesehen. Dadurch ergeben sich auf den halben Umfang des Gehäuses 1 ein Expansionsbereich 6, ein Ausstoßbereich 7, ein Ansaugbereich 8 und ein Kompressionsbereich 9.As is known, the rotary vane motor consists of a cylindrical housing 1 acting as a stator with two lateral housing covers (not shown) and a rotor 2 . The housing 1 has, based on half the circumference, an inlet connection 3 for the fresh fuel and an outlet connection 4 for the burned fuel at predetermined locations. These inlet ports 3 and outlet ports 4 have defined Durchgangsöff openings and are preferably designed as introduced into the housing 1 control slots that run in the axial, radial or oblique direction. Furthermore, two opposite ignition devices 5 for the fuel are provided at another predetermined location of the housing 1 . This results in an expansion area 6 , an ejection area 7 , a suction area 8 and a compression area 9 on half the circumference of the housing 1 .

Zum Rotor 2 gehört eine in beiden Gehäusedeckeln drehbar gelagerte Abtriebswelle 10. Auf der Abtriebswelle 10 sind mindestens ein drehfester, als Doppeldrehflügel ausgebildeter Arbeitsflügel 11 und ein auf der Abtriebs­ welle 10 schwenkbar gelagerter, ebenfalls als Doppel­ drehflügel ausgebildeter Steuerflügel 12 angeordnet. Der Arbeitsflügel 11 und der Steuerflügel 12 sind beide ge­ genüber dem Gehäuse 1 gemeinsam drehbar und zueinander in einem begrenzten Winkel schwenkbar, so daß sich zwi­ schen dem Arbeitsflügel 11 und dem Steuerflügel 12 zwei gegenüberliegende volumenveränderliche Arbeitskammern 13 ergeben.An output shaft 10 rotatably mounted in both housing covers belongs to the rotor 2 . On the output shaft 10 are at least one non-rotatable, designed as a double rotating wing 11 and one on the output shaft 10 pivotally mounted, also designed as a double rotating wing 12 . The working wing 11 and the control wing 12 are both ge compared to the housing 1 together rotatable and pivotable to each other at a limited angle, so that between rule's working wing 11 and the control wing 12 result in two opposing volume-variable working chambers 13 .

Der Schwenkweg und damit die Größe der Volumenverände­ rung der Arbeitskammern 13 sowie der relative Bewegungs­ ablauf zwischen dem Arbeitsflügel 11 und dem Steuerflü­ gel 12 werden durch eine Steuereinheit 14 realisiert. Diese Steuereinheit 14 ist als Kurbelzahnradgetriebe ausgelegt, in einem zwischen zwei benachbarten Arbeits­ kammern 13 befindlichen Steuerraum angeordnet und besteht aus einer Kurbelstange 15 und einer exzentri­ schen Kurbelwelle 16, wobei die Kurbelstange 15 an einer Hälfte des Steuerflügels 12 und die Kurbelwelle 16 an der gegenüberliegenden Hälfte des Arbeitsflügels 11 drehgelenkig gelagert sind. Die Kurbelwelle 16 ist oben­ drein mit einem Zahnrad 17 gekoppelt, das mit einem sta­ tionären Zahnkranz 18 im Gehäuse 1 kämmt. Die Länge der Kurbelstange 15 und der Exzentrizität der Kurbelwelle 16 sowie der Durchmesser des Zahnrades 17 bestimmen den Be­ wegungsablauf des Steuerflügels 12 innerhalb der gemein­ samen Drehbewegung von Arbeitsflügel 11 und Steuerflügel 12.The pivot path and thus the size of the volume change tion of the working chambers 13 and the relative movement sequence between the working wing 11 and the control wing 12 are realized by a control unit 14 . This control unit 14 is designed as a crank gear transmission, arranged in a control chamber located between two adjacent working chambers 13 and consists of a crank rod 15 and an eccentric crankshaft 16 , the crank rod 15 on one half of the control wing 12 and the crankshaft 16 on the opposite half of the working wing 11 are pivotally mounted. The crankshaft 16 is coupled three above with a gear 17 which meshes with a sta tionary ring gear 18 in the housing 1 . The length of the crank rod 15 and the eccentricity of the crankshaft 16 and the diameter of the gear 17 determine the movement sequence of the control wing 12 Be within the common rotary movement of the working wing 11 and control wing 12th

Die Kurbelstange 15 und die Kurbelwelle 16 besitzen ei­ nen gemeinsamen unteren Totpunkt 19 und einen oberen Totpunkt 20.The crank rod 15 and the crankshaft 16 have a common bottom dead center 19 and a top dead center 20th

Wie die Fig. 2 zeigt, können auch mehrere dieser Dreh­ flügelmotore gleicher Bauart in beliebiger Anzahl zu ei­ nem Motorenblock zusammengefügt werden. Dabei sind die Statoren 1 fest aneinandergeflanscht und die Rotore 2 über eine gemeinsame Abtriebswelle 10 verbunden. Die einzelnen Einheiten von Drehflügelmotoren besitzen einen gemeinsamen Drehwinkel oder sind um einen bestimmten Drehwinkel zueinander versetzt.As shown in FIG. 2, several of these rotary vane motors of the same type can be combined in any number to form an engine block. The stators 1 are flanged together and the rotors 2 are connected via a common output shaft 10 . The individual units of rotary vane motors have a common angle of rotation or are offset from one another by a certain angle of rotation.

Gemäß der Fig. 3 sind zwei außenliegende Drehflügelmoto­ re ohne Steuereinheit mit einem innenliegenden Drehflü­ gelmotor mit einer Steuereinheit 14 funktionell miteinander gekoppelt. Dabei überträgt sich die Steuer­ funktion der einzigen Steuereinheit 14 auf alle drei Ro­ tore 2 dadurch, daß die Arbeitsflügel 11 aller drei Drehflügelmotore über die gemeinsame Abtriebswelle 10 und die Steuerflügel 12 aller drei Drehflügelmotore über andere Verbindungselemente miteinander drehfest mitein­ ander verbunden sind.According to FIG. 3, two outer vane motor are re without control unit with an internal Drehflü gelmotor with a control unit 14 operatively coupled together. The control function of the single control unit 14 is transferred to all three ro gates 2 in that the working vanes 11 of all three rotary vane motors via the common output shaft 10 and the control vanes 12 of all three rotary vane motors are rotatably connected to one another via other connecting elements.

Die Fig. 4 und 5 zeigen den neuartigen Drehflügelmotor in einer anderen und vereinfachten Ausführungsform. Hierbei sind die Arbeitskammern 13 Bestandteil einer Kolben-Zylinder-Einheit, bei der der Zylinder in den starren Arbeitsflügel 11 eingearbeitet ist und der Kol­ ben die Funktion des Steuerflügels 12 übernimmt und da­ her über die Kurbelstange 15 mit der Steuereinheit 14 verbunden ist. Die Fig. 5 zeigt eine Kombination von Kolben-Zylinder-Einheit und Drehflügel. Es können eine oder mehrere Arbeitseinheiten in Form von Kolben-Zylin­ der-Einheiten und/oder Drehflügeln in einem Stator 1 verwendet werden, wobei als Bedingung gilt, daß jeder Arbeitseinheit eine Steuereinheit 14 zugeordnet ist. Die Verwendung nur einer Steuereinheit 10 für mehrere Kol­ ben-Zylinder-Einheiten ist darüberhinaus möglich, wenn alle Kolben funktionell miteinander verbunden sind. FIGS. 4 and 5 show the novel rotary vane engine in another and simplified embodiment. Here, the working chambers 13 are part of a piston-cylinder unit, in which the cylinder is incorporated into the rigid working wing 11 and the Kol ben takes over the function of the control wing 12 and is connected to the control unit 14 via the crank rod 15 . FIG. 5 shows a combination of the piston-cylinder unit and rotary wing. One or more working units in the form of piston-cylinder units and / or rotating blades can be used in a stator 1 , the condition being that a control unit 14 is assigned to each working unit. The use of only one control unit 10 for several Kol ben-cylinder units is also possible if all pistons are functionally connected.

Die Wirkungsweise des neuartigen Drehflügelmotors soll an Hand der Fig. 1 und 2 erläutert werden.The mode of operation of the novel rotary vane motor will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.

Befinden sich der Arbeitsflügel 11 und der Steuerflügel 12 in Positionen, wo die Arbeitskammern 13 ihr kleinstes Volumen besitzen, hat sich die Kurbelstange 15 in der Nähe des unteren Totpunktes 19 der Kurbelwelle 16 einge­ stellt. In dieser Position wird der Brennstoff durch beide Zündeinrichtungen 5 explositionsartig verbrannt. Dabei entstehen Expansionskräfte, die einerseits auf die wirksame Druckflächen des Arbeitsflügels 11 wirken und ein auf die Abtriebswelle 10 wirkendes Drehmoment erzeu­ gen und die andererseits in gleicher Größenordnung aber entgegengesetzt gerichtet auf die wirksame Druckfläche des Steuerflügels 12 wirken. Dabei stützt sich der Steu­ erflügel 12 an der Steuereinheit 14 ab, in dem die ent­ gegengesetzt gerichtete Expansionskraft über die Kurbel­ stange 15 auf die Kurbelwelle 16 übertragen wird.Are the working wing 11 and the control wing 12 in positions where the working chambers 13 have their smallest volume, the crank rod 15 is in the vicinity of the bottom dead center 19 of the crankshaft 16 . In this position, the fuel is combusted by both ignition devices 5 in an explosion-like manner. This creates expansion forces that act on the one hand on the effective pressure surfaces of the working wing 11 and generate a torque acting on the output shaft 10 and on the other hand act in the same order of magnitude but in the opposite direction on the effective pressure surface of the control wing 12 . In this case, the control wing 12 is supported on the control unit 14 , in which the oppositely directed expansion force is transmitted via the crank rod 15 to the crankshaft 16 .

Gleichzeitig schiebt der sich in Drehung befindliche Ar­ beitsflügel 11 die Steuereinheit 14 nach, so daß sich die Steuereinheit 14 in Drehung versetzt und dabei das Zahn­ rad 17 auf dem stationären Zahnkranz 18 abrollt. Durch die Überlagerung der rückwärts gerichteten Translation der Kurbelstange 15 und der vorwärts gerichteten Drehbe­ wegung des Steuerflügels 12 kommt es in der Phase zwi­ schem dem unteren Totpunkt und dem oberen Totpunkt der Kurbelwelle 16 in Bezug auf den Arbeitsflügel 11 zu ei­ nem annähernden Stillstand des Steuerflügels 12. Der Ar­ beitsflügel 11 und der Steuerflügel 12 drehen aber zusammen in einer kontinuierlichen Bewegung. Allein durch das Voreilen des Arbeitsflügels 11 kommt es zur Volumenvergrößerung der Arbeitskammer 13 und damit zur Expansion und am Ende zum Ausstoß des eingeschlossenen und bereits verbrannten Brennstoffes.At the same time, the rotating Ar beitsflügel 11 pushes the control unit 14 so that the control unit 14 rotates and thereby the gear wheel 17 rolls on the stationary ring gear 18 . By superimposing the rearward translation of the crank rod 15 and the forward rotary motion of the control wing 12 , it comes in the phase between the bottom dead center and the top dead center of the crankshaft 16 in relation to the working wing 11 to an approximate standstill of the control wing 12 . The Ar beitsflügel 11 and the control wing 12 but rotate together in a continuous movement. The advance of the working wing 11 alone leads to an increase in the volume of the working chamber 13 and thus to expansion and ultimately to the expulsion of the enclosed and already burned fuel.

Im oberen Totpunkt 20 der Kurbelwelle 16 kehrt sich die translatorische Bewegung der Kolbenstange 15 um, und der Steuerflügel 12 läuft der Bewegung des Arbeitsflügels 11 hinterher. Auf Grund der jetzt gleichgerichteten Überla­ gerung der Geschwindigkeiten von Translation der Kurbel­ stange 15 und Drehbewegung am Steuerflügel 12 kommt es wieder zu einer Annäherung von Arbeitsflügel 11 und Steuerflügel 12, wodurch sich die Arbeitskammern 13 wie­ der verkleinern und dabei frischen Brennstoff ansaugen und anschließend komprimieren.At the top dead center 20 of the crankshaft 16 , the translatory movement of the piston rod 15 is reversed, and the control wing 12 follows the movement of the working wing 11 . Due to the now rectified overlaid the speeds of translation of the crank rod 15 and rotary movement on the control wing 12 , there is again an approach of the working wing 11 and the control wing 12 , whereby the working chambers 13 shrink like that while sucking in fresh fuel and then compressing it.

Bei Erreichen des unteren Totpunktes 19 kommt es wieder zur Zündung des Brennstoffes.When bottom dead center 19 is reached, the fuel ignites again.

Zur Gewährleistung von vorbestimmten Haltepositionen des Rotors 2 kann eine herkömmlich ausführbare Bremseinrich­ tung mechanischer oder elektronischer Bauart eingesetzt werden. To ensure predetermined holding positions of the rotor 2 , a conventionally executable brake device of mechanical or electronic type can be used.

BezugszeichenlisteReference list

11

Gehäuse
casing

22nd

Rotor
rotor

33rd

Einlaßanschluß
Inlet connection

44th

Auslaßanschluß
Outlet connection

55

Zündeinrichtung
Ignition device

66

Expansionsbereich
Expansion area

77

Ausstoßbereich
Discharge area

88th

Ansaugbereich
Suction area

99

Kompressionsbereich
Compression range

1010th

Abtriebswelle
Output shaft

1111

Arbeitsflügel, drehfest
Working wing, non-rotating

1212th

Steuerdrehflügel, schwenkbar
Control wing, swiveling

1313

Arbeitskammer
Chamber of Labor

1414

Steuereinheit
Control unit

1515

Kurbelstange
Crank rod

1616

Kurbelwelle
crankshaft

1717th

Zahnrad
gear

1818th

Zahnkranz
Sprocket

1919th

unterer Totpunkt
bottom dead center

2020th

oberer Totpunkt
Top Dead Center

Claims (15)

1. Drehflügelmotor, bestehend
  • - aus einem Stator mit einem zylindrischen Gehäuse (1) und seitlichen Gehäusedeckeln, wobei am Gehäuse (1) ein oder mehrere Einlaßanschlüsse (3), Auslaßanschlüsse (4) und Zündeinrichtungen (5) angeordnet sind und
  • - einem, in den Gehäusedeckel gelagerten Rotor (2) mit einer Abtriebswelle (10) und mindestens einem Arbeits­ flügel (11) und einem Steuerflügel (12), wobei der Ar­ beitsflügel (11) mit der Abtriebswelle (10) verbunden ist und der Steuerflügel (12) gegenüber dem Arbeitsflü­ gel (11) um einen bestimmten Winkelbereich schwenkbar ausgeführt ist und
  • - einer zwischen dem Arbeitsflügel (11) und dem Steuer­ flügel (12) angeordneten Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsflügel (11) und der Steuerflügel (12) als Doppelflügel und die beiden Räume zwischen dem Arbeitsflügel (11) und dem Steuerflü­ gel (12) als volumenveränderliche Arbeitskammern (13) ausgebildet sind, der Arbeitsflügel (11) starr mit der Abtriebswelle (10) verbunden ist und die Steuereinheit (14) in einem nicht zur Verbrennung genutzten Steuerraum zwischen dem Arbeitsflügel (11) und dem Steuerflügel (12) im radialen Abstand zur Abtriebswelle (10) angeord­ net ist und sich am Stator abstützt.
1. Rotary vane motor, consisting
  • - From a stator with a cylindrical housing ( 1 ) and lateral housing covers, one or more inlet connections ( 3 ), outlet connections ( 4 ) and ignition devices ( 5 ) being arranged on the housing ( 1 ) and
  • - One, in the housing cover mounted rotor ( 2 ) with an output shaft ( 10 ) and at least one working wing ( 11 ) and a control wing ( 12 ), wherein the Ar beitsflügel ( 11 ) is connected to the output shaft ( 10 ) and the control wing ( 12 ) relative to the working wing ( 11 ) is designed to be pivotable about a certain angular range and
  • - arranged between the working vanes (11) and the control wing (12) control unit, characterized in that the working vanes (11) and the control fin (12) as a double wing and the two spaces between the working vanes (11) and the Steuerflü gel ( 12 ) are designed as variable-volume working chambers ( 13 ), the working wing ( 11 ) is rigidly connected to the output shaft ( 10 ) and the control unit ( 14 ) is located in a control chamber not used for combustion between the working wing ( 11 ) and the control wing ( 12 ) is in the radial distance to the output shaft ( 10 ) angeord net and is supported on the stator.
2. Drehflügelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammern (13) aus den Druckflächen der Arbeitsflügel (11) und der Steuer­ flügel (12) sowie aus der Zylinderwand des Gehäuses (1), den seitlichen Gehäusedeckeln und der Nabe der Abtriebs­ welle (10) gebildet werden.2. Rotary vane motor according to claim 1, characterized in that the working chambers ( 13 ) from the pressure surfaces of the working wing ( 11 ) and the control wing ( 12 ) and from the cylinder wall of the housing ( 1 ), the side housing cover and the hub of the output shaft ( 10 ) can be formed. 3. Drehflügelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammern (13) aus mindestens einer Kolben-Zylinder-Einheit gebildet wird und dazu der Zylinder im Arbeitsflügel (11) eingearbei­ tet ist und der Steuerflügel (12) als Kolben ausgebildet und mit der Steuereinheit (14) verbunden ist.3. Rotary vane motor according to claim 1, characterized in that the working chambers ( 13 ) is formed from at least one piston-cylinder unit and for this purpose the cylinder in the working wing ( 11 ) is inserted and the control wing ( 12 ) is designed as a piston and with the Control unit ( 14 ) is connected. 4. Drehflügelmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kolben-Zylinder-Ein­ heiten verwendet werden und jedem Kolben einer Kolben- Zylinder-Einheit eine Steuereinheit (14) zugeordnet ist.4. Rotary vane motor according to claim 3, characterized in that a plurality of piston-cylinder units are used and each piston of a piston-cylinder unit is assigned a control unit ( 14 ). 5. Drehflügelmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kolben-Zylinder-Ein­ heiten mit einer Steuereinheit (14) verwendet werden, wobei alle Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten mecha­ nisch untereinander verbunden sind.5. Rotary vane motor according to claim 3, characterized in that a plurality of piston-cylinder units with a control unit ( 14 ) are used, all pistons of the piston-cylinder units being mechanically connected to one another. 6. Drehflügelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) als Kurbelgetriebe ausgebildet ist und mit dem Steuerflügel (12) und dem gegenüberliegenden Arbeitsflügel (11) dreh­ bar angelenkt ist.6. Rotary vane motor according to claim 1, characterized in that the control unit ( 14 ) is designed as a crank mechanism and with the control wing ( 12 ) and the opposite working wing ( 11 ) is pivotally hinged. 7. Drehflügelmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) aus einer Kurbelstange (15) und einer Kurbelwelle (16) be­ steht, wobei die Kurbelstange (15) mit dem Steuerflügel (12) und die Kurbelwelle (16) mit dem Arbeitsflügel (11) verbunden ist.7. Rotary vane motor according to claim 6, characterized in that the control unit ( 14 ) from a crank rod ( 15 ) and a crankshaft ( 16 ) be, the crank rod ( 15 ) with the control wing ( 12 ) and the crankshaft ( 16 ) with the working wing ( 11 ) is connected. 8. Drehflügelmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (16) der Steuereinheit (14) drehfest mit einem Zahnrad (17) ver­ bunden ist, wobei das Zahnrad (17) mit einem umlaufenden und stationären Zahnkranz (18) des Gehäuses (1) im Ein­ griff steht.8. Rotary vane motor according to claim 7, characterized in that the crankshaft ( 16 ) of the control unit ( 14 ) is rotatably connected to a gearwheel ( 17 ), the gearwheel ( 17 ) having a rotating and stationary ring gear ( 18 ) of the housing ( 1 ) is in hand. 9. Drehflügelmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (17) äußere Zäh­ ne und der Zahnkranz (18) innere Zähne besitzen.9. Rotary vane motor according to claim 8, characterized in that the gear ( 17 ) ne outer teeth and the ring gear ( 18 ) have inner teeth. 10. Drehflügelmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehflügelmotor aus ei­ nem Arbeitsblock und einem Steuerblock besteht, die bei­ de funktionell verbunden sind und der im Arbeitsblock freiwerdende Steuerraum zur Arbeitsverrichtung genutzt wird.10. Rotary vane motor according to claim 6, characterized in that the rotary vane motor from egg nem work block and a control block, which at de are functionally linked and that in the work block vacated control room used for work becomes. 11. Drehflügelmotor nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Drehflügelmotore zu einem Motorenblock zusammengesetzt sind.11. Rotary vane motor according to claims 1 to 10, characterized in that several rotary vane motors too are composed of an engine block. 12. Drehflügelmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerblock zwei und mehr Arbeitsblöcke versorgt.12. Rotary vane motor according to claim 11, characterized in that a control block two and more Work blocks supplied. 13. Drehflügelmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerraum der Steuer­ einheit (14) von einem Kühlmittel durchströmt wird. 13. Rotary vane motor according to claim 12, characterized in that the control chamber of the control unit ( 14 ) is flowed through by a coolant. 14. Drehflügelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßanschlüsse (3) und die Auslaßanschlüsse (4) als Steuerschlitze mit defi­ nierten Durchtrittsöffnungen ausgebildet sind.14. Rotary vane motor according to claim 1, characterized in that the inlet connections ( 3 ) and the outlet connections ( 4 ) are designed as control slots with defined openings. 15. Drehflügelmotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschlitze axial, radial oder schrägverlaufend ausgerichtet sind.15. Rotary vane motor according to claim 14, characterized in that the control slots axially, are aligned radially or obliquely.
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