DE2234781A1

DE2234781A1 - Rotationskolben-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2234781A1
Application number: DE2234781A
Authority: DE
Inventors: Marcel Leroy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-16
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1973-02-08
Also published as: FR2146526A5; NL7209878A; CA963810A; GB1394095A; US3760777A; SE386478B; CS158731B2; ATA609072A; BE786347A; CH560319A5; PL84796B1; DD98336A5; IT964686B; ES404934A1

Description

^ . l4. Juli 197?

Dipl-Ing. K. LAMPRiECHT Dr.-lng. R. B E Ei T Z Jr. - Münclien 22, Steiiwdorfetr. 10 _ _

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Marcel LEROY und Albert THIEBAUT, LE PERREUX (Frankreich)

Rotationskolben-Brennkräftmaschine

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Rotationskolben-Brennkraftmaschinen und beziehr sich auf Brennkraftmaschinen mit einem feststehenden Mantel, der einen Innenraum mit vier identischen bogenförmigen Laufflächen begrenzt und einen in dem Innenraum bewegbaren Kolben mit drei identischen Ecken aufweist, die jeweils mit dem Mantel derart in Berührung stehen, daß sie drei Arbeitskammern, mit veränderlichem Kammervolumen zwisehen der Innenfläche des Mantels und der Außenfläche des Kolbens begrenzen. Selbstverständlich

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umfaßt eine derartige Brennkraftmaschine außerdem eine Einrichtung für das Zuführen von Gas in die Kammern, eine Zündung und eine Einrichtung zum Abführen des Gases nach der Verbrennung und der Entspannung.

Trotz der zahlreichen Vorteile öiner Brennkraftmaschine dieser Art haben diese noch keinen Anlaß zu einer industriellen Nutzung gegeben. Die auftretende Hauptschwierigkeit liegt auf dem Genlet der Verbindung zwischen Kolben und der Ausgangswelle, ;Jie durch diesen Kolben angetrieben wird.

Um diese Verbindung zu verwirklichen, kann man nicht die Anwendung eines einfachen kreisförmigen Exzenter ins Auge fassen. Damit eine solche Lösung zufriedenstellend ist, wird es notwendig sein, das veränderliche Spiel zu kompensieren, das notwendigerweise zwischen den von einem Exzenter zugelassenen Weg in Form eines Kreises und dem Weg bzw. der tatsächlichen Bahn auftritt, die durch das Zentrum des Kolbens beschrieben wird, welche eine vierbogige Kurve wird, die Scheitelpunkte aufweist.

Man hat auch schon vorgeschlagen, ein fest mit der Ausgangswelle verbundenes Ritzel zu verwenden, das mit fest mit

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dem Kolben verbundenen Zahristangen kämmt, welche genau derjenigen dreibogigen Form einer Kurve entsprechen, die das Zentrum des Mantels auf dem Kolben bei dessen Umlauf innerhalb des Mantels beschreibt.

Diese Lösungen weisen zahlreiche Nachteile auf. Die gemeinsamen Nachteile bestehen hauptsächlich in der Unmöglichkeit, ein exaktes Auswuchten des Kolbens zu· erreichen und in der Tatsache, daß die Ecken desselben der Reihe nach heftig gege;i die Laufflächen des Mantels schlagen und selbst am Grund de^ gebogenen Laufflächenabschnitte kräftig reiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und sämtliche Vorteile der Rotationskolben-Brennkraftmaschine der eingangs erläuterten Art beizubehalten.

Aus diesem Grunde wird eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem feststehenden Mantel, der einen Innenraum mit vier identischen bogenförmigen Laufflächen begrenzt und einem in dem Innenraum bewegbaren Kolben mit drei identischen Ecken vorgeschlagen, die jeweils mit dem Mantel derart in Berührung stehen, daß sie drei Arbeitskammern mit veränderlichem Arbeitsvolumen zwischen der Innenfläche des Mantels und der Außenfläche des Kolbens begrenzen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kolben eine geschlossene dreibogige Führungsbahn aufweist, di-e das Zentrum des Kolbens

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umschließt und deren Führungsflächen parallel zu derjenigen Bahn verlaufen, die das Zentrum des Mantels auf dem Kolben beschreibt, wenn dieser umläuft, daß ein Exzenter vorgesehen ist, der fest mit einer Ausgangswelle verbunden ist, welche koaxial, zum Zentrum des Mantels, verläuft und von der Führungsbahn des Kolbens antreibbar ist und daß der Exzenter eine ovale Form aufweist, derart, daß er stets mit drei Punkten die Führungsbahn berührt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Exzenter zwei symmetrische Führungsrollen zur Abstützung auf der Führungsbahn auf, von denen eine koaxial zum Zentrum des Mantels angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Exzenter zumindest eine erste vierbogige Führungsrolle, die auf dem Kurbelzapfen des Exzenters gelagert ist und deren äußere Fläche ständig auf einer zentralen Zone der Führungsbahn des Kolbens gleitet, und zumindest eine zweite fest und konzentrisch zum Zentrum des Mantels angeordnete vierbogige Führungsrolle aufweist, deren äußere Fläche ständig auf einer Randzone der Führungsbahn des Kolbens neben der zentralen Zone gleitet.

Bei der Brennkraftmaschine nach der Erfindung werden die Bewegungen des Kolbens durch einen Exzenter gesteuert, der mit einer Führungsbahn des Kolbens zusammenwirkt. Man kann so eine gleichmäßige Übertragung einer Drehbewegung

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auf eine Ausgangswelle erzielen und die harten Schläge des Kolbens auf den Mantel vermeiden.· Die Geschwindigkeit der Ecken des Kolbens erreicht den Wert Null, wenn sich diese in ihren jeweiligen Rotationszentren befinden.

Ein anderer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß die Führungsbahn durch Aushöhlen eines Teils des Kolbens mit dreibogiger Begrenzung ausgebildet werden kann, wobei diese Aushöhlung i<jn Durchgang der Ausgangswelle oder eines mit dieser Ausgsngswelle verbundenen Teils ermöglicht.

Der letzte Vorteil kommt insbesondere einer abgewändelten Ausführungsform der Erfindung zugute, bei der die Brennkraftmaschine zwei gleichartige Einheiten, bestehend aus jeweils einem Mantel und einem Kolben umfaßt, wobei^s die Kolben durch eine gemeinsame Welle miteinander verbunden ' sind, die die Kolben durchdringt und die entsprechenden Exzenter aufweist.

In vorteilhafterweise sind Verbindungskanäle vorgesehen,

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die die Einlaßöffnungen im Mantel der einen Einheit mit den Auslaßöffnungen im Mantel'der zweiten Einheit verbinden,

Ί derart, daß die zweite Einheit eine Ladeeinheit für die ' erste Einheit bildet, die eine Antriebseinheit darstellt.

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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Unteransprüchen und der Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung, die als Viertakt-Maschine ausgebildet ist und wobei insbesondere die verschiedenen Stellungen des Exzenters in bezug auf den Kolben dargestellt sind;

Fig. 2 bis 7 schematische Darstellungen verschiedener aufeinander folgender Stellungen des Kolbens innerhalb des Gehäusemantels zum Zwecke der Erläuterung der Betriebsweise der Maschine;

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Brennkraftmaschine nach-derErfindung mit zwei Maschineneinheiten bestehend aus Mantel und Kolben;

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die drei wesentlichen Elemente der Maschine nach Fig. 8 mit einem Verbindungsschema zwischen den beiden Einheiten;

Fig.10 einen Umriß des Exzenters der Maschine nach Fig. Ij

Fig.11 und 12 schematische Ansichten einer anderen AusfUhrungsform nach der Erfindung; und

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Fig. 15 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Rotationskolben-Brennkraft-•maschine besteht im wesentlichen aus einem festen Mantel 1 und einem Kolben 2, der in dem durch"den Mantel begrenzten Innenraum bewegbar ist.

Der Mantel 1 zeigt eine Drehsymmetrie der vierten Ordnung um das feste Zentrum C und der Innenraum des Mantels weist vier identische Innenflächen la auf. Der Kolben 2 zeigt eine Drehsymmetrie nach der dritten Ordnung und weist drei-identische Ecken 2a auf, die sich der Reihe nach an jede der Innen- ■ flächen des Mantels anlegen.

Der innere Umriß des Mantels und der äußere Umriß des Kolbens sind andererseits derart bestimmt, daß zumindest zwei Ecken ständig in Kontakt mit der Innenfläche des Mantels bleiben. Man bestimmt hierdurch zwischen der inneren Fläche des Mantels und der äußeren Fläche des Rotors drei Kammern, deren Volumen während des Umlaufens des Kolbens sich verändern.

Die -für die bogigen Innenflächen la des Mantels 1 und für die Ecken 2a des Kolbens 2 angenommenen Formen bestimmen in dem Mantel vier Zentren der. Innenflächen 11, 12, IJ. und lh, die einem Momentanzentrum für die Drehung"der Ecke 2a

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des Kolbens darstellen, wenn er sich dort befindet. Demgemäß entspricht der Umriß der Randflächen der bogigen Innenflächen des Mantels den Kreisbögen mit dem Mittelpunkt in diesen Punkten. Die Ecken des Kolbens sind jeweils durch zwei Kreisbögen begrenzt, deren Mittelpunkt beispielsweise 21 ist, welcher mit den Mittelpunkten 11, 12, 13 oder 14 der Innenfläche zusammenfällt, wenn sich die Ecke in der Mitte dieses Plächenabschnittes befindet; diese Kreisbögen sind durch eine Spitze miteinander verbunden, die von DichtSegmenten besetzt ist, welche mit der Innenfläche des Mantels im Scheitelpunkt zwischen zwei benachbarten bogigen Innenflächen in Berührung kommt.

Die beschriebene Maschine ist für den Viertakt-Zyklus bestimmt und mit zwei Zündkerzen 31 und 32 in gegenüberliegenden bogigen Innenflächen des Mantels versehen. Zwei Einrichtungen 33 und 34 sichern jeweils das öffnen und Schließen eines Einlaßkanales und eines Auslaßkanales. Die beiden Einrichtungen sind einander gegenüberliegend angeordnet, wie dies der Pig. I entnommen werden kann.

Was die relativen Stellungen des Kolbens und des Mantels anlangt, so ist die Arbeitsweise einer derartigen Maschine bekannt. Dennoch wird zusammenfassend, weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7, die die aufeinander folgenden

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Stellungen des Kolbens zeigen, die Arbeitsweise erläutert.

In Fig. 2 beginnt das Ansaugen eines Brennstoff-Luftgemisches in eine der Kammern (rechts in der Figur) bis zu der in Fig. 3 dargestellten Lage. Das Gemisch wird dann in den oberen Teil des durch den Mantel begrenzten Innenraumes gebracht bis zu der in Fig. 4 dargestellten Lage, von der aus -:lie Kompression des Gemisches beginnt. In Fig.5 ist die Kompression beendet und das Gemisch wird gezündet. Die Entspannung des Gases drückt den Kolben bis in die in Fig. 6 dargestellte Lage. Der Austritt der Verbrennungsgase beginnt in der in Fig. 6 dargestellten Lage und setzt sich bis in die in Fig. 7 dargestellte Lage fort, in welcher der Kolben sich in der bereits in Fig. J5 dargestellten Lage befindet.

Jede der Fig. 2 bis 7 zeigt, daß sich die Verschiebung des Kolbens aus einer Reihe von aufeinander folgenden Schwenkbewegungen zusammensetzt, die um die Zentren der Bogenflächen des Mantels erfolgen unc". zwar die Zentren 14 in.Fig. 2, \J> in Fig. 3, 12 in Fig. 4 und 11 in Fig. 5. Bei jeder Arbeitskammer mit veränderbarem Volumen erfordert ein vollständiger Zyklus der vorher beschriebenen Art sechs aufeinander folgende Schwenkbewegungen des Kolbens. In jeder durch eine bestimmte Kolbenfläche begrenzten Arbeitskammer erfolgt abwechselnd eine

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Zündung durch eine der Zündkerzen 31 und 32. Jede der drei Kammern ist dem gleichen Arbeitszyklus unterworfen, wobei die einzelnen Zyklen von einer Kammer zur anderen zeitlich verschoben sind.

Daher findet die Zuführung von Frischgas in Fig. 2 an der rechten Seite zu einer ersten Fläche des Kolbens, in Fig. 4 an der linken Seite zu einer zweiten Fläche und in Fig. 6 zu der drittea Fläche des Kolbens an der rechten Seite statt.

Es wird nun wieder auf Fig. 1 bezug genommen. Die Bewegungen des Kolbens 2, die weiter oben beschrieben wurden, werden auf eine im Zentrum C des Mantels gelagerte Ausgangswelle mittels eines Exzenters 40 übertragen. Dieser Exzenter ist mit einer Welle 3 fest verbunden, die zwar nicht in Fig.l, jedoch aber in der Anordnung gemäß Fig. 13 dargestellt ist.

Der Exzenter 40 befindet sich im Innern einer Ausnehmung im Zentrum des Kolbens 2, die durch eine drelbogise Führungsbahn begrenzt ist.

Der Exzenter 40 (Fig. 1) weist eine ovale Form auf, derart, daß ständig drei Punkte 44a, 44b und 44c mit der Führungsbahn 41 in Berührung stehen.

ψ-

Der Exzenter 40 ist teilweise an zwei gegenüberliegenden • 209886/0827

Enden dur"ch symmetrische Führungsrollen 42 und 4^ begrenzt, von denen die Rolle 42 konzentrisch zum Zentrum C und die Rolle 43 konzentrisch zum Zentrum M des Kurbel zapf'ens angeordnet sind. Um die Reibung zu vermindern, können die Flächen des Exzenters mit entsprechenden Elementen wie Rollen oder Kugeln ausgerüstet sein. Um auch die Reibung der Ecken des Kolbens an der Viand des Mantels am Grunde der gebogenen Innenflächen des Mantels zu vermindern, sind beispielsweise zwei Stützrollen 44 und 45 vorgesehen, die den beiden Zündkerzen gegenüberliegen.

Der Umriß der Führungsbahn 41 ist ausgehend von einer Grundbahn 46 bestimmt, die aus drei gleichen Kreisbögen zusammengesetzt ist, die als Mittelpunkt die drei Zentren der Ecken des Kolbens aufweisen, von denen der eine mit 21 bezeichnet ist, und stellen diejenige Kurve dar, die das Zentrum C des Mantels auf dem Kolben bei dessen verschiedenen Bewegungen beschreibt. Die Flächen, die -die dreibogige Führungsbahn begrenzen, sind parallel zu den drei Kreisbögen der Grundbahn 46 und liegen außerhalb derselben entsprechend einer Entfernung, die dem Radius der Führungsrollen 42 entspricht.

Die Form des Exzenters ist durch diejenige der Führungsbahn 4l bestimmt. Insbesondere ist die Entfernung zwischen den

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Zentren der beiden identischen Führungsrollen 42 und 43 gleich der Höhe des bogenförmigen Dreiecks, das die Grundbahn 46 bildet. Die Außenflächen des Exzenters haben eine bombierte Form, um die Führungsrollen 42 und 4j5 als Abstützpunkt auf der Führungsbahn 4l ablösen zu können. Der Exzenter steht mit der Führungsbahn stets an drei Stellung in Berührung.

Der Umriß (Fig. 10) der ovalen Umhüllung des Exzenters 40 ist durch zwei Sätze van zwei konkaven Bögen 65, 66 und 67, 68 bestimmt, die symmetrisch ausgebildet und teilweise einander gegenüberliegend tangential ineinander übergehen. Die beiden Bögen 65 und 66 entsprechen dem Kreisumfang einer jeden der Führungsrollen 42 und 4j mit den entsprechenden Zentren C und M und der Radius entspricht der Entfernung der die parallelen Seiten der Grundbahn 46 von der Führungsbahn 41 trennt (Fig. l).

Der zweite Bogensatz 67 und 68 ist der geometrische Ort aller aufeinander folgender Berührungspunkte (Fig. 1: 44a bzw. 44b) zwischen der Führungsbahn 41 des Kolbens 2 und der Umhüllung des Exzenters 40 während seiner Bewegungen.

Die Fig. 1 zeigt in verschiedenen Linien drei aufeinander folgende Stellungen der Ecken des Kolbens, der Füh-

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rungsbahn 41 und des Exzenters 40, die um das Zentrum C während einer Schwenkbewegung des Kolbens um das Zentrum 11 drehen.

Bei einer· in den Fig. 8 und 9 dargestellten abgewandelten Ausführungsform, die als Zweitaktmaschine arbeiten soll, umfaßt die Maschine zwei Maschineneinheiten mit jeweils einem Mantel und einem Kolben, wobei jede Einheit derjenigen gleichartig ist, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde. Die Ausgangswelle 53 ist beiden Einheiten -gemeinsam und durchquert diese.

Die Kolben 50a und 51a der beiden Einheiten sind gegeneinander um l80° versetzt. Nur die Einheit 50 weist Zündkerzen auf, von denen vier Stück und zwar· jeweils eine in einer gebogenen Innenfläche des Mantelg angeordnet sind. Ebenso ist jeweils eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung in jeder der vier Flächen des Mantels vorgesehen und dieses sowohl bei äe>r Einheit 51 als auch bei der Maschineneinheit

Die verschiedenen Auslaßöffnungen der Maschineneinheit sind mit den verschiedenen Einlaßöffnungen der Einheit 50 durch Verbindungskanäle 54 in der Weise verbunden, wie dies in Fig. 9 dargestellt.ist. ■

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Es ist ersichtlich, daß die Maschineneinheit 50 die Antriebseinheit bildet, welche die Ausgangswelle in Umdrehung versetzt und gleichzeitig die· Maschineneinheit 51 antreibt, welche als Ladeeinheit für die andere Maschineneinheit dient; In diesem Falle bewirkt die Phase der Volume nverminderung einer Arbeitskammer der Maschineneinheit 51 nicht mehr eine Kompression sondern ein Überschieben der Ladung in eine der Kammern der Maschineneinheit 50, um dort den verschiedenen Phasen der Kompression, Zündung, Entspannung und dem Ausschieben unterworfen zu werden.'

Bei der Antriebseinheit 50 (Fig. 8) sind Ventile 55 und 56 verwendet, um die Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen zu öffnen oder zu schließen. Diese Ventile sind durch Stößel und Kipphebel gesteuert, die durch einen fest mit der Ausgangswelle 53 verbundenen Steuernocken 57 während der Umdrehung der letzteren betätigt werden. Es wird von einer anderen Lösung des öffnens und Schließens der Einlaßöffnungen in den Kammern der Maschineneinheit 51 (Fig. 8) Gebrauch gemacht. Die Auslaßöffnungen dieser Einheit werden nicht geschlossen, da die Verbindungskanäle entsprechend der Lage der Ventile 55 der Einheit 50 geöffnet oder geschlossen sind. Ein Gasverteiler 58 ist an dem Mantel 51b der Maschineneinheit vorgesehen. Er umfaßt Kanäle, die den Einlaßkanälen 60 der Maschineneinheit 51 gegenüberliegen μηα weist weiterhin einen

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Ringkanal· 6l auf, der ständig Frischgas zuführt und den öffnungen der Kanäle 59 gegenüberliegt. Diese öffnungen sind durch eine Drehscheibe 62 verschlossen. Letztere weist eine öffnung 6j> auf, die periodisch die Kanäle 59 mit dem Kanal 6l während einer für das Zuführen von Gas zu der Maschineneinheit 51 notwendigen Zeit verbindet.

Es wird nun in genauer Weise der Exzenter beschrieben, der bei der bevorzugten Ausführungsform einer Brennkraftmaschine gemäß Fig. 13 verwendet ist.

Bei der weiter oben beschriebenen Ausführungsform weisen die Führungsrollen 42 und 43 des Exzenters 40 Kreisform auf und die Berührung mit der Führungsbahn 41 des Kolbens 2 erfolgt aus diesem Grunde punktweise.

Die übertragenen Belastungen in diesen Berührungspunkten (44a, 44b und 44c) können beträchtliche Werte erreichen und zwar sowohl aufgrund der Zentrifugalkraft der in Drehung befindlichen Teile als auch aufgrund der Reaktionskräfte bei jeder Explosion. Die Bildung von gestauchten Zonen oder vorzeitig abgenutzten Zonen auf dem Exzenter 40 oder den . Führungsrollen 42 und 43 führt daher zu schädlichen Spielen, die Vibrationen erzeugen, die schnell zu einer Zerstörung

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der Maschine führen.

Nach· der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Der Exzenter 40 bildet einerseits einen Teil einer einfachen Kurbel und andererseits einen Teil einer Kurbelwelle 142 (Fig. 13); im letzteren Fäll ist der Exzenter nach Fig. 1 doppelt (40a und 40b) und auf beide. Seiten des Kolbens 2 aufgeteilt. Die Drehachse der Welle 3 der Kurbelwelle 142 fällt mit dem Zentrum C des Mantels 1 (Fig. 1) zusammen.

Bei der Ausgestaltung der Kurbelwelle 142 (Fig. IJ) schließen sich die Lagerstellen 3a und 3b der Welle 3 an den Kurbelzapfen 143 durch zwei Kurbelarme an, die die Exzenter 40a und 4Ob bilden. Die Lagerstellen 3a und 3b drehen sich in Wellenlagern 4a und 4b und der Kurbelzapfen 143 dient als Laufzapfen für eine vierbogige Führungsrolle 5· Bei jeder Lage der Kurbelwelle 142 weist der Umfang eines jeden der Exzenter 40a und 40b drei Berührungspunkte mit der Führungsbahn 41 des Kolbens 2 auf. Die Führungsrolle liegt mit einer Flanke 5a (Fig. 11) oder mit zwei Flanken 3a und 5b (Fig. 12) entsprechend der Lage der Kurbelwelle an der Führungsbahn 4l an. Das Profil der vierbogigen Führungsrolle 5 weist den Vorteil einer A^erteilung der radialen Be-

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lastungen auf eine Fläche auf, d.h. auf eine oder zwei Planken der FührungsrölIe, während bei der Führungsrolle 42 oder 43 wegen der Kreisform die Belastung punktförmig war.

Um auch die punktförmigen Belastungen an der der Führungsrolle 5 gegenüberliegenden Seite zu vermeiden, ist zumindest eine vierbogige Führungsrolle 6 (Fig. 12) oder 6a (Fig. 15) vorgesehen, die konzentrisch zur Achse C an einer radialen Fläche 7a des Mantels (Fig. 11 und 13) angeordnet, deren Diagonale um 45 gegenüber der Diagonale der Führungsrolle 5 versetzt ist. Da die Kurbelwelle 142, symmetrisch ist, ist es vorteilhaft, eine zweite Führungsrolle 6b, die entsprechend der ersten Führungsrolle 6a ausgeführt ist, an der anderen radialen Fläche 7b des Mantels anzuordnen. Die beiden Führungsrollen.5 und 6 weisen die gleiche Ausrichtung in bezug auf die Achse C auf und tragen auf Randzonen der Führungsbahn 4l des Kolbens 2 neben der zentralen Zone auf der die Führungsrolle 5 aufliegt. Hieraus ergibt sich, daß der oder die Exzenter 40a und 40b den Kolben 2 führen und die ,radialen Belastungen werden von den gebogenen Flanken der Führungsrollen 5, 6a und 6b aufgenommen. ■

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die be-

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schriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr sämtliche Ausführungsformen im Rahmen der Äquivalenz und insbesondere die Verwendung der Maschine als Pumpe und Kompressor.

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Claims

- 19 Patentansprüche

( !/Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem feststehenden Mantel, der einen Innenraum mit vier identischen bogenförmigen Laufflächen begrenzt und einem in dem Innenraum be-wegbaren Kolben mit drei identischen Ecken, die jeweils mit dem Mantel derart in Berührung stehen, daß sie drei' Arbeitskammern mit veränderlichem Kammervolumen zwischen der Innenfläche des Mantels und der Außenfläche des Kolbens begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) eine geschlossene dreibogige Führungsbahn (41) aufweist, die das Zentrum (C) des Kolbens (2) umschließt und deren Führungsflächen parallel zu derjenigen Bahn (46) verlaufen, die das Zentrum des Mantels (l) auf dem Kolben beschreibt, wenn dieser umläuft, daß ein Exzenter (40) vorgesehen ist, der fest mit einer Ausgangswelle verbunden ist, welche koaxial zum Zentrum (C) des Mantels (l) verläuft und von der Führungsbahn des Kolbens antreibbar ist und daß der Exzenter eine ovale Form aufweist, derart, daß er stets mit drei Punkten (44a, 44b, 44c) die Führungsbahn (4i) berührt.
2.Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ovale Außenbegrenzung des Exzenters bestimmt ist durch zwei bündig aneinander anschließende Sätze (65, 66;

67, 68) von jeweils zwei konkaven symmetrischen Kurven, die jeweils paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, von denen der eine Kurvensatz (65, 66) zwei Zentren (C, M) aufweist, wobei das eine das Drehzentrum (C) des Exzenters und das andere das Zentrum (M) des Kurbel Zapfens darstellt und der andere Satz (67, 68) den geometrischen Ort der aufeinander folgenden Berührungspunkte zwischen der Führungsbahn (4l) des Kolbens (2) und dieser Außenbegrenzung darstellt.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter zwei symmetrische Führungsrollen (42., 43) zur Abstützung auf der Führungsbahn (41) aufweist, von denen eine koaxial zum "Zentrum (C) des Mantels (1) angeordnet ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (42, 43) zylindrisch sind.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (40) zumindest eine erste vierbogige Führungsrolle (5) umfaßt, die auf dem Kurbelzapfen (143) des Exzenters (40) gelagert ist und deren äußere Fläche ständig auf einer zentralen Zone der

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Führungsbahn (4l) des Kolbens (2) gleitet, und zumindest eine zweite fest und konzentrisch zum Zentrum (C) des Mantels (l) angeordnete vierbogige Führungsrolle (β) aufweist, deren äußere Fläche ständig auf einer Randzone der Führungsbahn (4l) des Kolbens neben der zentralen Zone gleitet.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalen der'vierbogigen Führungsrollen (5, 6) um 45 gegeneinander versetzt sind.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,. dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei gleichartige Einheiten (50, 51) bestehend aus jeweils einem Mantel und einem Kolben

und

umfaßt^daß die Kolben (50a, 51a) durch eine gemeinsame Welle (53) miteinander verbunden sind, die die-Kolben durchdringt und die entsprechenden Exzenter aufweist.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch ¹J₃ dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungskanäle (54) vorgesehen sind, die die Einlaßöffnungen im Mantel der einen Einheit (50) mit den Auslaßöffnungen im Mantel der zweiten Einheit (51)- verbinden, derart, daß die zweite Einheit (51) eine Ladeeinheit für die erste Einheit (50) bildet, die eine Antriebseinheit darstellt.

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9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einheit (50) vier Zündkerzen aufweist und zwar jeweils eine in einer der vier Laufflächen des Mantels.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einheit (51) Einlaßkanäle (60) und eine mit einer öffnung (63) versehene drehbare Scheibe (62) aufweist, durch die die Einlaßkanäle abwechselnd mit einem gemeinsamen ringförmigen ZufUhrungskanal (6l) verbindbar sind.

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