DE2100905A1 - Ring gear rotary piston machine - Google Patents

Ring gear rotary piston machine

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DE2100905A1
DE2100905A1 DE19712100905 DE2100905A DE2100905A1 DE 2100905 A1 DE2100905 A1 DE 2100905A1 DE 19712100905 DE19712100905 DE 19712100905 DE 2100905 A DE2100905 A DE 2100905A DE 2100905 A1 DE2100905 A1 DE 2100905A1
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Germany
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ring gear
piston
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DE19712100905
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German (de)
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Der Anmelder Ist
Original Assignee
Monath, August, Dipl.-Ing., Dr.-Ing., 8902 Göggingen
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F01B13/06Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
    • F01B13/061Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
    • F02B57/08Engines with star-shaped cylinder arrangements
    • F02B57/10Engines with star-shaped cylinder arrangements with combustion space in centre of star

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Description

BESCHREIBUNG ZahIlkranzj 3DX»:*;D2X- rotationskolbenmaschine.DESCRIPTION Number wreath 3DX »: *; D2X- rotary piston machine.

Motore mit Kreisförmig angeordneten Zylindern sind bekannt. ( Sternmotore ) Es sind auch Motore bekannt, deren sternförmig angeordnete Zylinder um eine feststehende Kurbelwelle rotieren. ( Umlaufmotore ). Alle diese Motore haben die Bewegungsumsetzung im Sternmittelpunkt und bedienen sich, wie alle Kolbenmotore, zur umsetzung der xub- in eine Drehbewegung der KurbelO Mit der konventionnel Kurbelwelle sind bestimmte Nachteile verknüpft. Es treten seitenkräftevom auf die Zylinderwand auf. Die Kolbenstange t Pleuel ) kann,wegen dieser Kräfte,eine bestimmte lange nicht unterschreiten ( Idealfall -unendlich lange kolbenstange ). Die Hubhöhe kann ein bestimmtes Mindestmaß nicht unterschreiten ( Drehmoment J; oberer und unterer L'otpunkt lassen sich im sveg-Geschwindigkeitsdiagranit nicht variieren.Motors with cylinders arranged in a circle are known. (Radial engines ) There are also known motors whose cylinders are arranged in a star shape around a stationary one Rotate the crankshaft. (Rotary motors). All of these motors have the motion conversion in the center of the star and, like all piston engines, use the xub- in a rotary movement of the crankO With the conventional crankshaft are certain Disadvantages linked. There are lateral forces on the cylinder wall. The piston rod t connecting rod), because of these forces, cannot fall short of a certain length of time ( Ideally - infinitely long piston rod). The lifting height can be a certain minimum not fall below (torque J; upper and lower L dead center can be set in sveg speed diagrams do not vary.

bei 4-aktausführung erfolgt bei allen Kurbelwellenmaschinen pro Zylinder nur auf 2 umdrehungen der Abtriebswelle ein Xrbeitshub.in the 4-act version, per cylinder for all crankshaft machines only one working stroke for 2 rotations of the output shaft.

Die konventionellen Ventilsteuerungen erfordern einen be -trächtlichen konstruktiven Aufwand.The conventional valve controls require a detrimental one constructive effort.

aus Leistungsründen erfolgt die Offnung ( Überschneidung ) des Auslassventils im Allgemeinen etwa 40° bis 60° vor @rreichung des unteren totpunktes.For reasons of performance, the outlet valve opens (overlaps) generally about 40 ° to 60 ° before reaching the bottom dead center.

Lufteinspritzung in der Nähe des unteren Totpunktes zur Erreichung einer möglichst vollkommenen verbrennung ( Entgiftung ) ist daher im Arbeitsablauf pproblematisch und unwirksam.Air injection near bottom dead center to achieve it The most complete possible combustion (detoxification) is therefore part of the workflow problematic and ineffective.

Gerade die Entgiftung ( restlose Verbrennung ) der Explosions-Arbeitsmaschinen ist heute von so wichtiger bedeutung, dass sich jeder aufwand lohnt.Especially the detoxification (complete combustion) of the explosion work machines is of such importance today that every effort is worth it.

Voraussetzung für eine solche Entgriftung ist ein entsprechend variabler Bewegungsmeciianismus ( Umsetzung der geradlinigen Bewegung in eine drehende zewegun. The prerequisite for such a detoxification is a correspondingly variable one Movement meciianism (conversion of the linear movement into a rotating zewegun.

bie in den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Konstruktion eines Zahnkranzmotors ist denkbar einfach und vermeidet alle Nachteile eines Kolbenmotors, wie sie oben angeführt sindohne in irgend einem punkt einen andern Nachteil in Kauf nehmen zu müssen. The construction of a shown in the accompanying drawings A toothed ring engine is very simple and avoids all the disadvantages of a piston engine, as stated above, without any other disadvantage in purchase to have to take.

Der Motor besteht aus folgenden Elementen : ( s.@chg.I u. II ) 1. Der Läufer mit alle ( la ) mit Geradführung t lb ) mit Zylinderbohrungen t lc ) mit Einlass - und Auslassschlitzen t ld ) 2. sie DecKel für die Einlaßseite ( pa ) für die auslaßseite ( 2b ) mit den Bohrungen für Einlaßsteuerung ( 2c ) für Auslaßsteuerung ( 2d ) für Zündkerzen ( 2e ) Kulisse fiir Rückholung ( 2f ) 30 Der Zahnkranz,der in optimaler Flankengestaltung die Umsetzung der Hubbewegung in eine Drehbewegung vermittelt.The motor consists of the following elements: (see @ chg.I and II) 1. The runner with all (la) with straight guide t lb) with cylinder bores t lc) with inlet and outlet slots t ld) 2. the cover for the inlet side (pa ) for the outlet side (2b) with the holes for inlet control (2c) for outlet control (2d) for spark plugs (2e) setting for retrieval (2f) 30 The ring gear that The conversion of the lifting movement into a rotary movement with an optimal flank design conveyed.

4. ben Kolben mit Rollen für Laufkranz ( 4a ) . für Geradführung ( 4t ) für Rückholung ( 4c ) 5. Die Zylinderlaufbüchsen. 4. Ben piston with rollers for the running ring (4a). for straight guidance (4t) for retrieval (4c) 5. The cylinder liners.

Wirkungsweise : Der Läufer mit Zylindern und Kolben rotiert,die Kolben stützen sich auf den Zahnkranz ab,die auftretenden Seitenkräfte werden,in der Entstehungslinie, von der mitrotierenaen Geradführung abgefangen. How it works: The rotor with cylinders and pistons rotates, the pistons are based on the gear rim, the side forces that occur are in the line of origin, intercepted by the co-rotating straight line.

Damit kann der Kolben ( ohne Kolbenbolzen ) in einfachster art ausgeflihrt werden. This means that the piston (without the piston pin) can be designed in the simplest possible way will.

Das Ansaugen erfolgt über die Schlitze im einen Deckel,das Ausstoßen ( Auspuff ) über die Schlitze im anderen Deckeln Das Abdichten erfolgt durch ringförmige Leisten an den j6äuferschlitzenO Die dargestellte Ausführung stellt einen 3 Zylindermotor dar,wobei der Zahnkranz so ausgebildet ist,da pro Umdrehung des Läufers ( = Abtriebswelle ) und pro Zylinder 4 Arbeits -hube stattfinden0 Der 3-Lylindermotor hat also,bezogen auf die Abtriebswelle, die Charakterristik eines Motors mit 12 Zylindern ( Zweitakt) und mit 24 Zylindern ( 4 Takt ) Bekanntlich bestehen ( aus Abdichtungsgründen ) stets gewisse Bedenken gegen Schlitzsteuerungen. It is sucked in through the slots in one of the covers, and it is ejected (Exhaust) through the slots in the other cover The sealing is done by ring-shaped Bars on the runner slots The version shown is a 3-cylinder engine represents, whereby the ring gear is designed in such a way that per revolution of the rotor (= output shaft ) and there are 4 working strokes per cylinder 0 The 3-cylinder engine has, on the output shaft, the characteristics of an engine with 12 cylinders (two-stroke) and with 24 cylinders (4 stroke) as is known (for sealing reasons) always some reservations about slot controls.

Der Zahnkranzmotor kann nun ebenso mit Ventilen ausgerüstet werden und statt die Zylinder rotieren zu lassen kann ebenso in konventioneller weise der Zahnkranz rotieren. The ring gear motor can now also be equipped with valves and instead of letting the cylinders rotate, the can also be used in a conventional manner Rotate the ring gear.

Normale Ventile ( Tellerventile ) erfordern einen nicht unerheblichen konstruktiven Aufwand. Normal valves (poppet valves) require a not inconsiderable one constructive effort.

Mit einem"Rohrkolbenventil " ( s.Zchg.lII ) lassen sich(auch für konventionelle Reihenmotors ) bedeutende konstruktive Vereinfachungen und technische Vorteile erreichen, z.B, sehr grober Ventilquerschnitt und die Möglichkeit aus einer Saugrohreinspritzung praktisch eine Direkteinspritzung in den Verbrennungsraum zu machen. With a "tube piston valve" (see drawing III) (also for conventional in-line engines) significant structural and technical simplifications Achieve advantages, e.g. very coarse valve cross-section and the option of one Manifold injection is practically direct injection into the combustion chamber close.

Zur Demonstration eines " ventilgesteuerten n Zahnkranz -motors mit Zahnkranz-Abtriebswelle ist ein Konstruktionsbeispiel in den Zeichnungen iVa; IVb; IVc; IVd; dargestellt, Der Motor besteht aus folgenden Elementen 1 Zylinderkopfring 2 Rohrkolbenventile 3 Zylinder 4 Kolben 5 Kolbenstange 6 Nockenscheibe 7 Zahnkranzläufer 8 Zündverteiler 9 DecKel 10 Ansaugrohr 11 Auspuffrohr 12 Geradführung Der Zahnkranz ist beispielsweise so ausgeführt,dass Expansions-und Ausstoßhub bedeutend grösser sind als Saug- und Kompressions hub ( Ausstoss nur vollkommen reagierter Gase k Entgiftung ) Eine Ventilüberschneid,lng ist nicht mehr erforderlich0 Der Zahnkranz wird so ausgefihrt,dass ( bei Viertaktverhalten ) jeder Kolben pro Umdrehung abtriebswelle mehrere Arbeitshübe ausführt.For demonstration of a "valve-controlled n ring gear motor with Ring gear output shaft is a construction example in the drawings iVa; IVb; IVc; IVd; shown, the engine consists of the following elements 1 cylinder head ring 2 tubular piston valves 3 cylinders 4 pistons 5 piston rod 6 cam disk 7 sprocket rotor 8 Ignition distributor 9 Cover 10 Intake pipe 11 Exhaust pipe 12 Straight guide The ring gear is designed, for example, so that the expansion and discharge strokes are significantly larger are used as a suction and compression stroke (discharge of only completely reacted gases k Detoxification) A valve overlap, long is no longer necessary0 The ring gear is designed in such a way that (with four-stroke behavior) each piston per revolution of the output shaft performs several work strokes.

Claims (1)

ratentansprüche : installment entitlements: A Vebrennungsmotor mit sternförmig angeordneten Zylindern in einem Läufer,dadurch gekennzeichnet,dass die Zylinder -deckel sich im Sternmittelpunkt befinden, dass die ohne Kolbenbolzen ausgeführten Kolben sich an einem stehenden aussenglieden Zahnkranz abstützen, dass diese Abstützung über nollen erfolgt, dass die Kolbenrollen in Geradführungsschlitze eingreifen, dass die Zahnkranzflanken so gestaltet werden können, dass der obere oder untere iotpunktverlauf optimal dem Verdichtungs- bzw. Verbrehnungsvorgang angepasst werden kann, dass der ahnkranz so ausgebildet werden Kann, dass pro Umdrehung der Leistungswelle ( Läufer ) pro zylinder menrere Arbeitshube erreicht werden können, dass bei Zylinderzahländerung ( Typenänderung ) keine konstruktiven Anderungen erforderlich sind, dass das Schmiermittel gleichzeitig als Kühlmittel verwendet werden kann, dass nahe des unteren Totpunktes im arbeitshub Laft einge -spritzt wird,die zur Restverbrennung des HO ( Entgiftung ) und zur Leisungserhöhung führt, dass der Motor als pumpe verwendet werden kann, dass die Pumpe bei Drehrichtungsänderung Saugseite und Druckseite vertauscht.A Combustion engine with cylinders arranged in a star shape in one Runner, characterized in that the cylinder cover is in the center of the star that the pistons, which are designed without a piston pin, are on a stationary one External links support the ring gear so that this support takes place over needles that the piston rollers engage in straight guide slots that the gear rim flanks can be designed in such a way that the upper or lower iot point curve optimally corresponds to the Compression or Verrehnungsvorgang can be adapted that the ahnkranz Can be designed so that per revolution of the power shaft (rotor) per cylinder more working stroke can be achieved with a change in the number of cylinders (Type change) No structural changes are required that the lubricant at the same time can be used as a coolant that near the bottom dead center In the working stroke, Laft is injected, which causes the residual combustion of the HO (detoxification ) and the increased performance leads to the fact that the motor can be used as a pump, that the pump swaps the suction side and pressure side when the direction of rotation is changed. B Patentanspruche Verbrennungsmotor mit sternförmig angeordneten Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass cler Lylinderkopf als Ring aus -gebildet ist an dessen Innenseite Einzel zylinder angebracht sind, dass die Steuerung über neuartige " Rohrkolbenventile ' erfolgt, dass die Ventilsteuerung über Nockenscheiben geschieht, die mit der abtriebswelle direkt verbunden sind V kein uber -tragungsmedium erforderlich ) dass das friebwrk ( Zahnkranz ) so ausgebildet weruen kann,dass aidas Drehnoment vom oberen bis zum unteren Totpunkt konstant bleibt, b) dass die Hubhöhe des Expansionshubes und des Ausstosshubes beträchtlich grösser ist als Saug- und Kompressionshub, c) dass der Totpunktverlauf so gestaltet werden kann, dass bei beginn des Saughubes oder des Ausstosshubes die entsprenhender Ventile voll geöffnet ( bezw. beim Ende vollgeschlossen ) sind, ohne dass eine " Uberschneidung " erforderlich ist. t Entgiftung ) Dadurch gekennzeichnet, dass ohne beeinflussung des erzielbaren Drehmomentes der hub extrem klein gehalten werden kann ( im dargestellten Konstruktionsbeispiel ist der tiub 20 mm die Bohrung 60 mm). B Patent claims internal combustion engine with a star-shaped arrangement Cylinders, characterized in that the cylinder head is formed as a ring is attached to the inside of single cylinders that the control over novel "tube piston valves" that the valve control takes place via cam disks happens that are directly connected to the output shaft V no transmission medium necessary ) that the friebwrk (ring gear) can be designed so that the torque remains constant from top to bottom dead center, b) that the stroke height of the expansion stroke and the discharge stroke is considerably larger than the suction and compression stroke, c) that the dead center can be designed so that at the beginning of the suction stroke or the ejection stroke, the corresponding valves are fully open (or at the end fully closed) without the need for an "overlap". t detox ) Characterized in that without influencing the achievable torque of the hub can be kept extremely small (in the construction example shown is the tiub 20 mm the bore 60 mm).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19547625A1 (en) * 1995-02-15 1996-08-22 Media Tech Vertriebs Gmbh Radial piston engine or machine
DE102008031962B4 (en) * 2008-07-07 2013-02-21 Sergej Neumüller Hibrid drum motor, housing for drum barrel force hibrid compressor, motor - 32 + 8 + 1 TFKHKM-32 + 8 + 1 "GMEIFA"

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19547625A1 (en) * 1995-02-15 1996-08-22 Media Tech Vertriebs Gmbh Radial piston engine or machine
DE102008031962B4 (en) * 2008-07-07 2013-02-21 Sergej Neumüller Hibrid drum motor, housing for drum barrel force hibrid compressor, motor - 32 + 8 + 1 TFKHKM-32 + 8 + 1 "GMEIFA"

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