DE2339911A1

DE2339911A1 - PARALLEL AND IN-AXIS ROTARY PISTON MACHINE OF THE TROCHOID DESIGN, WITH A FOLLOW-UP GEAR FORCEING THE PISTON MOVEMENTS IN STRAIGHT GUIDES

Info

Publication number: DE2339911A1
Application number: DE19732339911
Authority: DE
Inventors: Franz Prof Dipl Ing Huf
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1973-08-07
Filing date: 1973-08-07
Publication date: 1975-02-20
Also published as: DE2339911C3; DE2339911B2; NL7406236A; IT1021584B; FR2245851A2; CH600137A5; ATA428474A; GB1441715A; US3923430A; JPS50138405A; SE395512B; JPS549652B2; SE7405670L

Description

DORNIER SYSTEM GMBH FriedrichshafenDORNIER SYSTEM GMBH Friedrichshafen

Parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine der Trochoidenbauart, mit einem die Kolbenbewegungen erzwingenden, in Geradführungen laufenden Nachführgetriebe (Zusatz zu Patentanmeldung P 22 61 670.2)Parallel and inner-axis rotary piston machine of the trochoid design, with one the piston movements compulsory tracking gear running in straight guides (addendum to patent application P 22 61 670.2)

Das Hauptpatent betrifft eine parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einem Arbeitsräume bildenden Mantel mit Radialdichtungen, einem in seiner äußeren Kontur einer Trochoidengrundform entsprechenden Kolben sowie mit einem die Kolbenbewegung erzwingenden, in Geradführungen laufenden Nachführgetriebe. Dabei ist auf der Triebwelle der Rotationskolbenmaschine drehfest und exzentrisch zu ihr um das Maß der Trochoidenexzentrizität versetzt ein zylindrischer Rotationskörper angeordnet und auf dem Rotationskörper eine Hülse drehbar gelagert» Die Hülse dient als Träger für die drehfest mit ihr verbundenen Teile des Nachführgetriebes und für den Kolben.The main patent relates to a parallel and inner-axis rotary piston machine with a jacket that forms working spaces with radial seals, one of which has a basic trochoid shape in its outer contour corresponding piston as well as with a tracking gear that forces the piston movement and runs in straight guides. The rotary piston machine is rotationally fixed and eccentric to it on the drive shaft the degree of the eccentricity of the trochoid is offset by a cylindrical body of revolution and a sleeve rotatable on the body of revolution stored »The sleeve serves as a carrier for the parts of the tracking gear connected to it in a rotationally fixed manner and for the piston.

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der im Hauptpatent offenbarten Rotationskolbenmaschine. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines einzigen Nachfuhrgetriebes die komplizierte Drehbewegung mehrerer Kolben zu steuern und dabei die Möglichkeit einer leichten Auswuchtbarkeit der gesamten Maschinenanordnung zu haben sowie ausgesprochene Totpunktlagen der gesamten Maschine zu vermeiden.The invention relates to a development in the main patent disclosed rotary piston machine. It is based on the task of the complicated rotary movement by means of a single follow-up gear to control several pistons and thereby have the possibility of easy balancing of the entire machine arrangement and to avoid pronounced dead center positions of the entire machine.

Die Aufgabe wird bei einer Rotationskolbenmaschine nach dem Hauptpatent erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in axialer Richtung der Maschine mehrere Kolben und zugehörige Arbeitsräurae hintereinander angeordnet sind und daß die-Symmetrieachsen der in axialer RichtungThe object is achieved according to the invention in a rotary piston machine according to the main patent in that in the axial direction the machine several pistons and associated working chambers one behind the other are arranged and that the axes of symmetry in the axial direction

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aufeinanderfolgenden Arbeitsräume gegeneinander um einen Winkelbetrag verdreht im Hantel liegen und die zugehörigen Kolben jeweils um das Doppelte der entsprechenden Winkelbeträge gegeneinander verdreht auf der Hülse angeordnet sind. Dabei ist wesentlich, daß die Winkelverdrehung der Arbeitsräume gegeneinander beliebige Beträge haben kann und nicht etwa auf eine orthogonale Anordnung beschränkt ist. Eine ausgesprochene Totpunktslage der Maschine ist hier nicht mehr gegeben, da zwar ein Kolben für sich allein betrachtet wohl in einer Totpunktslage stehen kann, die Übrigen Kolben aber durch ihre Lage stets einen Hebelarm zur Kurbelwelle bzw. Exzenterwelle bilden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Maschine baukastenartig aufgebaut werden. Hierzu sind gleichartige, die Arbeitsräume bildenden Mantelteile mit zugeordneten Seitenwänden vorgesehen. Diese einzelnen baukastenartigen Teile werden gegeneinander um die genannten Winkelbeträge verdreht in den Gesamtaufbau eingefügt. Dabei besteht die Möglichkeit, das Nachfuhrgetriebe' als kompletten Bauteil zwischen zwei Arbeitsräume bildenden Mantelteilen einzusetzen. Das Nachfuhrgetriebe kann aber auch derart aufgeteilt werden, daß fUr jede der Bewegungsrichtungen des Nachfuhrgetriebes ein gesondertes Bauteil vorhanden ist. Diese einzelnen Bauteil« können dann getrennt zwischen verschiedene Arbeitsräume bildende Mantelteile eingefügt werden.successive work spaces against each other by an angular amount are twisted in the dumbbell and the corresponding pistons around the Twice the corresponding angular amounts are arranged rotated against each other on the sleeve. It is essential that the angular rotation of the working spaces against each other can have any amount and is not limited to an orthogonal arrangement. A pronounced dead center position of the machine is no longer given here, since one piston may well be in a dead center position when considered on its own, but the other pistons always have one because of their position Form lever arm to crankshaft or eccentric shaft. According to an advantageous further development of the invention, the machine can be constructed in a modular manner. Similar to this are the work rooms forming shell parts provided with associated side walls. These individual modular parts are rotated against each other by the specified angular amounts and inserted into the overall structure. There is the Possibility of using the follow-up gearbox as a complete component between two shell parts forming work spaces. The tracking gear but can also be divided in such a way that a separate component is available for each of the directions of movement of the follow-up gear. These individual components can then be inserted separately between shell parts forming different work spaces.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1a und Ib eine Rotationskolbenmaschine mit zwei Kolben in Quer-Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it: Fig. 1a and Ib a rotary piston machine with two pistons in transverse

und Längsschnitt,and longitudinal section,

Fig. 2a das Nachfuhrgetriebe,2a shows the tracking gear,

Fig. 2b und 2c einander zugeordnete Lagen der beiden Kolben aus Fig. 1, Fig. 3a eine andere Lage des Nachfuhrgetriebes,FIGS. 2b and 2c are mutually associated positions of the two pistons from FIG. 1, 3a shows another position of the tracking gear,

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Fig. 3b schematisch die Anordnung von drei Kolben auf einer Exzenterwelle,3b schematically shows the arrangement of three pistons on an eccentric shaft,

Fig. 3c bis 3e einander zugeordnete Lagen der drei Kolben aus Fig. 3b,Fig. 3c to 3e assigned positions of the three pistons from Fig. 3b,

Fig. 4a bis 4e eine WinkelVerdrehung der Anordnung von drei Kolben gegenüber der Fig. 3, und4a to 4e show an angular rotation of the arrangement of three pistons with respect to one another of Fig. 3, and

Fig. 5 eine Rotationskolbenmaschine mit drei Kolben und andrer Anordnung des Nachfuhrgetriebes.5 shows a rotary piston machine with three pistons and another arrangement of the follow-up gear.

Die Fig. la zeigt einen Querschnitt nach der Schnittlinie A-A in Fig. 1b. Es ist hier eine Rotationskolbenmaschine mit zwei Kolben dargestellt. Für das Ausführungsbeispiel ist ein Kolben mit der einfachsten Trochoidenform, nämlich einer Epitrochoide.1:1 (Herzkurve) gewählt. Es sei aber darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch für andere Trochoidenformen verwendbar ist.Fig. La shows a cross section along the section line A-A in Fig. 1b. It's a rotary piston machine with two pistons shown. For the embodiment, a piston is the simplest Trochoid shape, namely an epitrochoid. 1: 1 (heart curve) selected. It should be noted, however, that the invention can also be used for other forms of trochoid.

Die Rotationskolbenmaschine enthält eine durchgehende Antriebswelle 1. Ihre Mitte ist mit Ml bezeichnet. Auf dieser Antriebswelle 1 sitzt ein Rotationskörper drehfest, wobei die Mitte M2 des Rotationskörpers um das Maß der Trochoidenexzentrizität E gegenüber der Antriebsmitte Ml versetzt ist. Der Rotationskörper bzw. Exzenter ist mit 2 bezeichnet. Auf dem Exzenter 2 ist drehbar eine Exzenterbüchse oder Hülse gelagert. Auf ihr verteilt sind drehfest mit ihr verbunden die beiden Kolben und Teile des Nachführgetriebes angeordnet. In Fig. la ist mit R der Kurbelkreis bezeichnet, der von der Exzentermitte M2 um die Mitte Ml der Antriebwelle beschrieben wird.The rotary piston machine contains a continuous drive shaft 1. Its center is labeled Ml. On this drive shaft 1 a rotational body is seated in a rotationally fixed manner, the center M2 of the rotational body being offset by the amount of the trochoid eccentricity E with respect to the drive center Ml. The rotating body or eccentric is designated by 2. An eccentric bushing or sleeve is rotatably mounted on the eccentric 2. Distributed on it, the two are non-rotatably connected to it Piston and parts of the tracking gear arranged. In Fig. La is with R denotes the crank circle that extends from the center of the eccentric M2 to the center of Ml the drive shaft is described.

Die Fig. Ib zeigt deutlich den baukastenartigen Aufbau der gesamten Maschine. Die baukastenartigen gesamten Teile bestehen im wesentlichen aus einem die Arbeitsräume in sich einschließenden Mantel und den beiden zugehörigen Seitenwänden. Der Übersichtlichkeit halber sind die Bauteile für den ersten Kolben aus der ersten Dekade gewählt, während die Bauteile für den zweiten Kolben aus der zweiten Dekade gewählt sind, wobei aberFig. Ib clearly shows the modular structure of the entire Machine. All the modular parts are essentially made up from a coat that encloses the work rooms and the two associated side walls. For the sake of clarity, the components for the first piston are selected from the first decade, while the components are chosen for the second piston from the second decade, but

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die einander entsprechenden Teile stets die gleiche Endziffer tragen« In entsprechender Weise werden bei der späteren Beschreibung auch noch die Bauteile für einen dritten Kolben mit Bezugsziffern aus der dritten Dekade versehen. Au· diesem Grunde soll der Aufbau des Baukastensystems lediglich am Beispiel des ersten Kolbens beschrieben werden.the corresponding parts always have the same final number " In a corresponding manner, the components for a third piston are also provided with reference numbers from the third decade in the later description. For this reason, the structure of the modular system will only be described using the example of the first piston.

Der erste Kolben ist in der Fig. Ib links eingezeichnet und trögt das Bezugszeichen 13. Er ist durch einen Teil 4 drehfest mit der Hülse 3 verbunden. Den Kolben 13 umschließt ein Mantel 11, der jedoch in Fig. Ib nicht deutlich zu sehen ist, da er an den Schnittflächen durch die Radialdichtleisten 14 verdeckt ist. Mantel 11 und Kolben 13 werden seitlich durch die beiden Seitenwände 17a und 17b abgeschlossen. In den Seitenwänden ist stark vereinfacht eine Axialdichtung 16 angedeutet. Wie die Fig. la zeigt, befinden sich in Mantel 11 Dichtleistenhalterungen 15, die die Radialdichtleisten 14 aufnehmen. Der Aufbau des zweiten Kolbens und seiner Arbeitsräume ist analog. Dieser Kolben ist mit 23 bezeichnet, sein Mantel mit 21 und die beiden Seitenteile mit 27a und 27b. Einander entsprechende Teile des Baukastensystems sind gleichartig, jedoch mit der Ausnahme, daß die an den äußeren Enden der Maschine liegenden Seitenwände gegenüber den Übrigen Seitenwänden geringfügig anders ausgebildet sind. Im Falle der Fig. Ib sind also die innenliegenden Seitenwände 17b und 27a gleichartig und auch die beiden außenliegenden Seitenwände \7a und 27b zwar abgewandelt, aber ebenfalls unter sich gleichartig. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß die außenliegenden Seitenwände 17a und 27b die Lager 7 fUr die Antriebswelle tragen, während die innenliegenden Seitenwände 17b und 27a Aussparungen 8 für den rotierenden Exzenter aufweisen.The first piston is shown on the left in FIG. 1b and bears the reference number 13. It is connected to the sleeve 3 in a rotationally fixed manner by a part 4. The piston 13 encloses a jacket 11, which, however, in Fig Ib is not clearly visible because it is covered on the cut surfaces through the radial sealing strips 14. Jacket 11 and piston 13 are closed laterally by the two side walls 17a and 17b. An axial seal 16 is indicated in the side walls in a greatly simplified manner. As FIG. 1 a shows, sealing strip holders 15, which receive the radial sealing strips 14, are located in the jacket 11. The structure of the second piston and its working spaces is analogous. This piston is designated with 23, its jacket with 21 and the two side parts with 27a and 27b. Corresponding parts of the modular system are similar, but with the exception that the side walls located at the outer ends of the machine are slightly different from the other side walls. In the case of FIG. 1b, the inner side walls 17b and 27a are of the same type, and the two outer side walls 7a and 27b are also modified, but also of the same type. The only difference is that the outer side walls 17a and 27b carry the bearings 7 for the drive shaft, while the inner side walls 17b and 27a have recesses 8 for the rotating eccentric.

Zwischen den beiden Kolben 13 und 23 ist das Nachführgetriebe angeordnet. Das komplette Anbauteil für das Nachführgetriebe ist in Fig. Ib mit 5 bezeichnet. Es enthält hier im Ausführungsbeispiel Gerad-The tracking gear is arranged between the two pistons 13 and 23. The complete attachment for the tracking gear is in Fig. Ib denoted by 5. In the exemplary embodiment, it contains straight

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führungen für die orthogonalen Bewegungsrichtungen in x- und y-Richtung des Getriebes. Je nach'Zuordnung zu ihrer Bewegungsrichtung sind die einzelnen Teile des'Nachfuhrgetriebes mit den Zusätzen χ bzw. y zu den Bezugszeichen versehen. So sind für die beiden Bewegungsrichtungen die Exzenterscheiben 51χ und 5Ty, ihre zugehörigen Rahmen 52x und 52y und die Geradführungen 53x und 53y vorgesehen. Auf Einzelheiten des Nachführgetriebes wird nachstehend in Fig. 2a eingegangen. Zu beiden Seiten der Maschine sind ganz außen auf der Antriebswelle 1 sitzend Auswuchtscheiben 6 angedeutet.guides for the orthogonal directions of movement in the x and y directions of the gear unit. Depending on the assignment to their direction of movement, the individual parts of the tracking gear are provided with the additions χ or y to the reference symbols. The eccentric disks 51χ and 5Ty, their associated frames 52x and 52y and the straight guides 53x and 53y are provided for the two directions of movement. Details of the tracking gear are discussed below in FIG. 2a. On both sides of the machine, balancing disks 6 sitting on the outside of the drive shaft 1 are indicated.

In der Fig. la ist mit voll ausgezogenen Linien der in Fig. Ib links dargestellte Arbeitsraum gezeichnet. Der Arbeitsraum ist von dem Mantel Π umgeben. Die Innenbegrenzung 12 des Mantels stellt die äußere Hüllkurve zur Trochoidenform des Kolbens 13 dar. Der von der Hüllkurve gebildete Arbeitsraum hat die Symmetrieachsen Xuno ^ur>d ^νυ-ιο· I" der Achse y_u,„ sind die Radialdichtleisten 14 angeordnet und außerdem liegen auf der Achse yuio die Simultanpunkte GI und HI der Trochoide. Der Kolben 13 ist in einer mittleren Lage zwischen seinen beiden nicht eingezeichneten Totpunktlagen dargestellt. Gestrichelt eingezeichnet ist in der Fig. 1a der in Fig. 1b rechts liegende Arbeitsraum für den Kolben Die Innenbegrenzung des ihm zugeordneten Mantels 21 ist mit 22 bezeichnet und ist ebenfalls als Hüllkurve zur Trochoide ausgebildet. Die Symmetrieachsen des Arbeitsrauraes sind gegenüber den Symmetrieachsen des oben erwähnten Arbeitsraumes um 90 verdreht. Dadurch fällt die Achse x mit der Achse y^-i? des erst erwähnten Arbeitsraumes zusammen, und außerdem fällt die Achse yuoo ^m^ der Achse x_H-io des erstgenannten Arbeitsraumes zusammen. In der Achse y_Hoo sind die Radialdichtleisten 24 angeordnet und auf dieser Achse liegen auch die zugehörigen Simultanpunkte G2 und H2 der Trochoide. Wie schon erwähnt, sind die Achsrichtungen des beiden Arbeitsräume um 90 gegeneinander verdreht. Die Lage der zugeord-In FIG. 1 a, the working space shown on the left in FIG. 1b is drawn with full lines. The work area is surrounded by the jacket Π. The inner boundary 12 of the jacket represents the outer envelope curve for the trochoid shape of the piston 13. The working space formed by the envelope curve has the axes of symmetry Xuno ^ur > d ^ν υ-ιο · I "of the axis y _u ," the radial sealing strips 14 are arranged and also lie on the axis yuio the simultaneous points GI and HI of the trochoid. The piston 13 is shown in a middle position between its two dead center positions, not shown The jacket 21 assigned to it is denoted by 22 and is also designed as an envelope curve to the trochoid. The axes of symmetry of the working space are rotated by 90 with respect to the axes of symmetry of the above-mentioned working space coincides, and in addition the axis yuoo ^m ^ of the axis x _H -io of the first-mentioned working space coincides The radial sealing strips 24 are arranged on the axis y _H oo and the associated simultaneous points G2 and H2 of the trochoid are also located on this axis. As already mentioned, the axial directions of the two work spaces are rotated by 90 in relation to each other. The location of the assigned

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neten Kolben 13 bzw. 23 sind um den doppelten Winkelbetrag, also um gegeneinander verdreht auf der Hülse 3 angeordnet. Wenn auch der Kolben 23 in seiner eingezeichneten Lage sich in einer Totpunktslage befindet, so ist doch der Kolben 13 nicht in einer Totpunktslage und infolgedessen ist stets ein wirksamer Hebelarm für den Antrieb der Maschine vorhanden.Neten piston 13 and 23 are at twice the angle, so around arranged on the sleeve 3 rotated relative to one another. Even if the piston 23 in its position shown is in a dead center position, so the piston 13 is not in a dead center position and as a result there is always an effective lever arm available to drive the machine.

In der Fig. 2a ist das Nachführgetriebe mit seinen beiden Bewegungsrichtungen dargestellt. Die Bewegungsrichtungen bzw. Achsrichtungen sind mit χ und y_N bezeichnet. Im Schnitt dargestellt ist der Exzenter mit seiner Mitte M2, die um das Maß der Trochoidenexzentrizität E von der Mitte Ml der Antriebswelle verschoben ist. Auf der den Exzenter 2 umgebenden Hülse 3 ist für jede der Bewegungsrichtungen X_n und y,. eine Exzenterscheibe mittels eines Keiles 4 drehfest aufgebracht. Die der x.. Bewegungsrichtung zugeordnete Exzenterscheibe ist mit 5Tx und die der Bewegungsrichtung y_w zugeordnete Exzenterscheibe mit 51y bezeichnet.In Fig. 2a the tracking gear is shown with its two directions of movement. The directions of movement or axis directions are denoted _{by χ and y N.} The eccentric is shown in section with its center M2, which is shifted by the amount of the trochoid eccentricity E from the center M1 of the drive shaft. On the sleeve 3 surrounding the eccentric 2 is for each of the directions of movement X _n and y. an eccentric disk applied non-rotatably by means of a wedge 4. The eccentric disk assigned to the x .. direction of movement is denoted by 5Tx and the _{eccentric disk assigned to the direction of movement y w} is denoted by 51y.

Die Mitten M und M dieser beiden Exzenterscheiben sind jeweils in χ . y 'The centers M and M of these two eccentric disks are each in χ. y '

einander entgegengesetzter Richtung um den Betrag E von M2 entfernt angeordnet. In der Fig. 2a fällt der Mittelpunkt M mit dem Mittelpunkt MI zusammen. Die Exzenterscheiben 51χ und 51 y sind drehbar in zugeordneten Rahmen 52x bzw. 52y gelagert. Der Rahmen 52x ist in Pfeilrichtung auf der Geradführung 53x in der Bewegungsrichtung χ., verschiebbar. In entsprechender Weise ist der Rahmen 52y in Pfeilrichtung auf der Geradführung 53y in der Bewegungsrichtung y_w verschiebbar.in opposite directions by the amount E from M2. In FIG. 2a, the center point M coincides with the center point MI. The eccentric discs 51χ and 51 y are rotatably mounted in associated frames 52x and 52y, respectively. The frame 52x can be displaced in the direction of the arrow on the straight guide 53x in the direction of movement χ. In a corresponding manner, the frame 52y can be displaced in the direction of the arrow on the straight guide 53y in the direction of movement y _w .

In den Fig. 2b und 2c ist für die Nachdrehgetriebe dieselbe Lage angenommen, wie sie in Fig. 2a dargestellt ist. Die Lage ist leicht an der Position der Punkte MT und M2 erkennbar. Die Achsen des Arbeitsraumes in Fig. 2b entsprechen wiederum der Bezeichnung in Fig. la. Sie sind mit x_Hio ^u"d ^νυιο bezeichnet. Die Radialdichtleisten 14 mit ihren Simultanpunkten GI und HI sind in der y_H1„-Achse angedeutet. Sie entsprechen völlig den Bezeichnungen aus der Fig. la. Der Kolben 13 befindet sich hier in seiner linken Totpunktlage.In FIGS. 2b and 2c, the same position as shown in FIG. 2a is assumed for the rotary gears. The location is easily recognizable from the position of the points MT and M2. The axes of the working space in Fig. 2b again correspond to the designation in Fig. La. They are _{denoted by x H} io ^u "d ^ν υιο. The radial sealing strips 14 with their simultaneous points GI and HI are _{indicated in the y H1} " axis. They correspond completely to the designations from FIG. 1a. The piston 13 is located here in FIG its left dead center position.

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Auch in Fig. 2c ist die gleiche Lage des Nachdrehgetriebes angenommen _r jedoch ist der zweite Arbeitsraum, der durch die Hüllkurve 22 gebildet ist, mit seinen Achsenrichtungen x„.„ und yuoo ^um 90 gegenüber der Fig. 2b verdreht. Die Radialdichtleisten 24 mit ihren Simultanpunkten G2 und H2 sind in entsprechender Lage auf der y_H__-Achse eingezeichnet. Der Kolben 23 ist gegenüber der Fig. 2b um den doppelten Winkelbetrag der Achsverdrehung, d. h. also um 180 auf der Hülse 3 verdreht angeordnet. Die Verdrehung des Kolbens sei anhand desjenigen Kolbenpunktes näher erläutert, der der Trochoidenmitte M2 am nächstgelegenen ist. Dieser Punkt ist für den Kolben 13 mit Kl3 bezeichnet. Er liegt in der Fig. 2b rechts von der Mitte Ml. Der entsprechende Kolbenpunkt K23 für den Kolben 23 in der Fig. 2c ist genau um 180 verdreht und liegt links vom Punkt Ml auf der Achse y^^·Also in Fig. 2c is the same position of the Nachdrehgetriebes _r adopted, however, the second working chamber, which is formed by the envelope 22, with its axis directions x and "." Yuoo rotated ^by 90 with respect to the Fig. 2b. The radial sealing strips 24 with their simultaneous points G2 and H2 are drawn in a corresponding position on the y _H __ axis. The piston 23 is arranged in relation to FIG. The rotation of the piston is explained in more detail with reference to that piston point which is closest to the trochoid center M2. This point is designated by Kl3 for the piston 13. It is located to the right of the center Ml in FIG. 2b. The corresponding piston point K23 for the piston 23 in Fig. 2c is rotated exactly by 180 and lies to the left of the point Ml on the axis y ^^ ·

Wenn hier im Ausfuhrungsbeispiel auch eine orthogonale Verdrehung der Achsenkreuze angenommen wurde, so ist doch wichtig, daß auch jede andere beliebige Winkelverdrehung der Achsen möglich ist, sofern nur der jeweils zugeordnete Kolben um den doppelten Winkelbetrag verdreht auf der Hülse 3 angeordnet wird.If here in the exemplary embodiment also an orthogonal rotation the axbox has been adopted, so it is important that each any other angular rotation of the axes is possible, provided that only the respectively assigned piston is rotated by twice the angular amount is placed on the sleeve 3.

Die Fig. 3a zeigt wiederum schematisch ein Nachführgetriebe in der Art der Fig. 2a, jedoch in einer etwas anderen Lage. Im Aufbau sind ober die Nachfuhrgetriebe Übereinstimmend. Es sind daher auch die Bezugszeichen von Fig. 2a übernommen. Zur Stellung des Nachdrehgetriebes der Fig. 3a, d. h. zur Lage des Exzenters 2 mit seinem Mittelpunkt M2 bezüglich des Antriebsmittelpunktes Ml gehört die in Fig. 3b im Längsschnitt stark vereinfacht dargestellte Anordnung der Kolben 13, 23 und 33.3a again shows schematically a tracking gear in FIG the type of Fig. 2a, but in a slightly different position. Are under construction above the follow-up gearbox. The reference numerals from FIG. 2a have therefore also been adopted. To position the post-rotating gear of the Fig. 3a, d. H. the position of the eccentric 2 with its center M2 with respect to the drive center Ml belongs to that in FIG. 3b in longitudinal section The arrangement of the pistons 13, 23 and 33 shown in a greatly simplified manner.

Die Arbeitsräune der in axialer Richtung hintereinander auf der Hülse 3 angeordneten Kolben 13, 23.und 33 sind mit ihren Achsenkreuzen jeweils um 60 gegeneinander verdreht. Für den Kolben 13 ist das Achsenkreuz wieder mit Χμ·.« und ViJ₁₉ bezeichnet. Für den Kolben 23 ist dasThe working tears of the pistons 13, 23 and 33 arranged one behind the other in the axial direction on the sleeve 3 are each rotated by 60 relative to one another with their ax crosses. For the piston 13, the axis cross is again designated with Χμ ·. «And ViJ ₁₉ . For the piston 23 this is

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Achsenkreuz mit x^« ^υη€* Υ»22 be²⁶""⁰**· ^^r Betrog der Winkel Verdrehung von 60 ist in Fig. 3d eingezeichnet. FUr den dritten Kolben, nämlich den Kolben 33 ist das Achsenkreuz mit Χμοο ^υη<^ Yurio bezeichnet und in derAxis with x ^ « ^{υη €} * Υ» 22 to ²⁶ "" ⁰ ** · ^ ^r the angle rotation of 60 is shown in Fig. 3d. For the third piston, namely the piston 33, the axis cross is designated with Χμοο ^{υη <} ^ Yurio and in the Fig. 3e die Winkelverdrehung des Achsenkreuzes um 120 gegenüber des» Achsenkreuz aus Fig. 3c eingezeichnet. Die Radialdichtleisten 14, 24 bzw. 34 sind jeweils in den y-Achsen der Fig. 3c bis 3d angedeutet, ebenso die dazugehörigen Simultanpunktspaare GI, HI bzw. G2, H2 oder G3, H3. Aus den Fig. 3c bis 3e ist außerdem ersichtlich, daß die Lage der ausgezeichneten Kolbenpunkte K13, K23 bzw. K33 der verschiedenen Kolben jeweils um den doppelten Betrag der Winkelverdrehung des Achsenkreuzes, nämlich für Fig. 3d um 120° und für Fig. 3e um 240° verdreht auf der Hülse 3 angeordnet sind. Ergänzend sei hier noch bemerkt, daß die Reihenfolge der Winkelverdrehung der Arbeitsräume bzw. der zugeordneten Kolben an sich beliebig ist. Es ist also nicht erforderlich, die in den Fig. 3c bis 3e gezeigte Reihenfolge 0 , 60 , 120 zu wählen, vielmehr ist es durchaus möglich, vom Arbeitsraum der Fig. 3c ausgehend die Reihenfolge 0 , 120 , 60 zu wählen. Die einzelnen Winkelbeträge können auch unterschiedlich groß gewählt werden, so daß z. B. auch eine Reihenfolge der Arbeitsräume von 0°, 75°, 135° möglich wäre.FIG. 3e shows the angular rotation of the axis cross by 120 with respect to the axis cross from FIG. 3c. The radial sealing strips 14, 24 and 34 are each indicated in the y-axes of FIGS. 3c to 3d, as are the associated simultaneous point pairs GI, HI or G2, H2 or G3, H3. From FIGS. 3c to 3e it can also be seen that the position of the marked piston points K13, K23 and K33 of the various pistons is in each case by twice the amount of the angular rotation of the axles, namely by 120 ° for FIG. 3d and by Are arranged on the sleeve 3 rotated by 240 °. In addition, it should be noted here that the sequence of angular rotation of the working spaces or the associated pistons is arbitrary per se. It is therefore not necessary to choose the order 0, 60, 120 shown in FIGS. 3c to 3e; rather, it is entirely possible to choose the order 0, 120, 60 starting from the working space of FIG. 3c. The individual angular amounts can also be selected to be of different sizes, so that, for. B. an order of the working spaces of 0 °, 75 °, 135 ° would be possible.

Die Fig. 4a zeigt das gleiche Nachführgetriebe wie Fig. 3a, jedoch um einen Winkelbetrag von 45 der Kurbelwelle weitergedreht. Die Weiterdrehung der Kurbelwelle ist durch 0^ιλ.=45 in Fig. 4a im Gegenuhrzeigersinn angedeutet. Aus der Lage der verschiedenen Mittelpunkte MI, M2, Mx und My ersieht man, daß die Punkte Mx und My einander entgegengesetzt bezüglich des Mittelpunktes M2 liegen. Ferner ist zu erkennen, daß der Antriebsmittelpunkt MI nur in ganz besonderer Lage des Nachführgetriebes mit den Punkten Mx oder My zusammenfällt, wie das beispielsweise in den Fig. 2a und 3a der Fall ist.FIG. 4a shows the same tracking gear as FIG. 3a, however The crankshaft is rotated further by an angle of 45. The further rotation of the crankshaft is indicated by 0 ^ ιλ. = 45 in Fig. 4a in the counterclockwise direction. From the position of the various center points MI, M2, Mx and My it can be seen that the points Mx and My are opposite to each other with respect to the center M2. It can also be seen that the Drive center MI only in a very special position of the tracking gear coincides with the points Mx or My, for example in the 2a and 3a is the case.

509808/0H1 ~⁹~ 509808 / 0H1 ~ ⁹ ~

In Fig. 4b ist die entsprechende Lage der Kolben 13, 23 und 33 für die Stellung des Nachführgetriebes eingezeichnet. Im übrigen entspricht die Anordnung dieser Figur der Fig. 3b. Auch die Figuren 4c bis 4d entsprechen in ihrer Darstellung den Fig. 3c bis 3e. Die Lagen der Symmetrieachse des Arbeitsraumes bzw. der Hüllkurve stimmen völlig mit denen der Fig. 3c bis 3e überein. Der einzige Unterschied gegenüber den Fig. 3c bis 3e besteht darin, daß die Kolben 13, 23 und 33 jeweils der Weiterdrehung der Kurbelwelle um 45 entsprechend in entgegengesetztem Drehsinn zur Kurbelwellendrehrichtung weitergedreht sind. Die Lage der ausgezeichneten Kolbenpunkte K13, K23 und K33 ist jetzt für K13 = 0 + 45° =45°; für K23 120° +45° = 165° und für K33 240° + 45° = 285°,The corresponding position of the pistons 13, 23 and 33 is shown in FIG. 4b shown for the position of the tracking gear. Otherwise, the arrangement of this figure corresponds to FIG. 3b. Figures 4c to 4d correspond in their representation to FIGS. 3c to 3e. The locations the axis of symmetry of the working space or the envelope curve completely agree with those of FIGS. 3c to 3e. The only difference over 3c to 3e consists in that the pistons 13, 23 and 33, respectively the further rotation of the crankshaft by 45 correspondingly in the opposite direction Direction of rotation are turned further to the direction of rotation of the crankshaft. The location of the excellent piston points K13, K23 and K33 is now for K13 = 0 + 45 ° = 45 °; for K23 120 ° + 45 ° = 165 ° and for K33 240 ° + 45 ° = 285 °,

Ausgehend von der Fig. 3 sind in der Fig. 5 konstruktive Möglichkeiten für die Ausbildung einer Rotationskolbenmaschine mit drei Kolben angedeutet· Die Bezugszeichen hierfür sind analog zu Fig. Ib gewählt. Jeder Kolben bzw. Arbeitsraum ist von einem Mantel umgeben. Die Mantel tragen die Bezeichnungen 11, 21 bzw* 31. Die Seitenwände für die Arbeitsräume sind wieder mit 17a, 17b bzw. 27a, 27b und 37a, 37b bezeichnet. Die beiden außenliegenden Seitenwände, das sind hier die Seitenwände 17a und 37b sind zwar unter sich gleichartig, jedoch etwas anders ausgebildet als die übrigen unter sich gleichartigen Seitenwände. Die Seitenwände 17a und 37b tragen die Lager 7 für die Lagerung der Antriebswelle 1. Die übrigen Seitenwände weisen Aussparungen 8 für die Drehbewegung des Exzenters 2 auf. Auf diese Weise ist es mit den Bausteinen leicht möglich, nach dem Baukastenprinzip mehrere Kolben mit zugeordneten Arbeitsräumen auf einer gmeinsamen Antriebswelle 1 mit Exzenter 2 anzuordnen und die Kolbendrehung von einem einzigen Nachführgetriebe steuern zu lassen. Nicht nur alle Seitenteile sind gleichartig, sondern auch die Mantelteile 11, 21 bzw. 31 sind unter sich gleichartig und sind lediglich um die bestimmten Winkelbeträge verdreht zusammengebaut. Auch das Nachführgetriebe läßt sich, wie die Fig. Ib zeigt, leicht dazwischen ein-Starting from FIG. 3, FIG. 5 shows design options for the design of a rotary piston machine with three pistons. The reference symbols for this are chosen analogously to FIG. 1b. Each piston or working space is surrounded by a jacket. The coat are labeled 11, 21 or * 31. The side walls for the work spaces are again labeled 17a, 17b or 27a, 27b and 37a, 37b. the the two outer side walls, that is to say here the side walls 17a and 37b, are of the same type among themselves, but are designed somewhat differently than the other side walls of the same type. The side walls 17a and 37b carry the bearings 7 for supporting the drive shaft 1. The the other side walls have recesses 8 for the rotary movement of the eccentric 2. In this way it is easily possible with the building blocks according to the modular principle to arrange several pistons with associated working spaces on a common drive shaft 1 with eccentric 2 and the To have piston rotation controlled by a single tracking gear. Not only are all side parts identical, but also the casing parts 11, 21 and 31 are similar among themselves and are only assembled rotated by the specific angular amounts. Also the tracking gear can, as Fig. Ib shows, easily be

509808/0141509808/0141

bauen. Die Fig. Ib läßt leicht erkennen, daß es jederzeit möglich ist/ links vom Kolben 13 und rechts vom Kolben 23 jeweils z. B. noch einen weiteren Kolben vorzusehen und die Achsenkreuze der Arbeitsräume jeweils um bestimmte Winkelbeträge zu verdrehen. Es wären also beispielsweise links und rechts vom Nachführgetriebe jeweils zwei Kolben angeordnet.build. Fig. Ib makes it easy to see that it is possible at any time / left of piston 13 and right of piston 23 each, for. B. another to provide further pistons and to rotate the axboxes of the working spaces by certain angular amounts. So it would be for example Two pistons are arranged to the left and right of the tracking gear.

Demgegenüber ist in Fig. 5 das Nachführgetriebe in zwei getrennte Bauteile aufgeteilt, von denen für jede Bewegungsrichtung ein Bauteil vorgesehen ist. Für die Bewegungsrichtung X_n. ist der mit 5x bezeichnete Bauteil und für die Bewegungsrichtung y_w der mit 5y bezeichnete Bauteil vorgesehen. Bauteil 5x liegt zwischen den Mänteln 11 und 21 bzw. den zugeordneten Seitenteilen 17b und 27a. Der Bauteil 5y des Nachführgetriebes liegt dagegen zwischen den Mänteln 21 und 31 bzw. ist zwischen die Seitenwände 27b und 37a eingefügt. Trotz Aufteilung des Nachführgetriebes ist die Maschine genauso wirksam wie das in Fig. Ib dargestellte Ausführungsbeispiel.In contrast, in FIG. 5 the tracking gear is divided into two separate components, one component of which is provided for each direction of movement. For the direction of movement X _n . the component labeled 5x and the component _{labeled 5y for the direction of movement y w} are provided. Component 5x lies between the jackets 11 and 21 or the associated side parts 17b and 27a. The component 5y of the tracking gear, however, lies between the jackets 21 and 31 or is inserted between the side walls 27b and 37a. Despite the division of the tracking gear, the machine is just as effective as the embodiment shown in Fig. Ib.

31.7.1973
Bau/roJuly 31, 1973
Construction / ro

509803/01 4 1509803/01 4 1

Claims

- Ii -

PotentansprUche:Potent claims:

1. Parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einem Arbeitsräuste bildenden Mantel mit Radialdichtungen, einem in seiner äußeren Kontur einer Trochoidengrundform entsprechenden Kolben/ sowie mit einen die Kolbenbewegung erzwingenden, in1. Parallel and inner-axis rotary piston machine with one Working space-forming jacket with radial seals, one in its outer contour corresponds to a basic trochoid shape Piston / as well as with a piston movement forcing, in Geradführungen laufenden Nachführgetriebe, wobei der Kolben und Teile des Nachfuhrgetriebes fest mit einer auf der Triebwelle der Maschine drehbar gelagerten Hülse verbunden sind, nach Patent P 22 61 670.2, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung der Masehne mehrere Kolben (13, 23, 33) und zugehörige Arbeitsräume (12, 22, 32) hintereinander angeordnet sind, und daß die Symmetrieachsen (*|fl2^^yH12· ^xH22^^yH22* *H32^^yH32^ ^{der in axiaJLer Ri}c^nt"ⁿ9 aufeinanderfolgenden Arbeitsräume gegeneinander um einen Winkelbetrag verdreht im Mantel (11, 21, 31) liegen und die zugehörigen Kolben (13, 23, 33) jeweils um das Doppelte der entsprechenden Winkelbeträge gegeneinander verdreht auf der Hülse (3) angeordnet sind.Straight guides running tracking gear, wherein the piston and parts of the tracking gear are firmly connected to a sleeve rotatably mounted on the drive shaft of the machine, according to Patent P 22 61 670.2, characterized in that several pistons (13, 23, 33) in the axial direction of the mass tendon and associated work spaces (12, 22, 32) are arranged one behind the other, and that the axes of symmetry (* | fl2 ^ ^y H12 · ^x H22 ^ ^y H22 * * H32 ^ ^y H32 ^ of ^{the axiaJLer Ri} c ^nt " ⁿ 9 successive work spaces against each other are rotated by an angular amount in the jacket (11, 21, 31) and the associated pistons (13, 23, 33) are each rotated by twice the corresponding angular amounts on the sleeve (3).

2. Parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch baukastenartigen Aufbau der Maschine aus tnter sich gleichartigen, gegeneinander um Winkelbetröge verdreht einfügbaren Arbeitsräume bildenden Mantelteilen (11, 21, 31) mit zugeordneten Seitenwänden (I7a/i7b, 27a/27b, 37a/37b)..2. Parallel and inner-axis rotary piston machine according to claim 1, characterized by the modular construction of the machine consisting of shell parts (11, 21, 31) of the same type, which can be inserted and rotated relative to one another by angular amounts, with associated side walls (I7a / i7b, 27a / 27b, 37a / 37b).

3. Parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachsen (xuyo/yu-io' ^XH99^^VH9?^ zweier in axialer Richtung aufeinanderfolgender Arbeitsräurae (12, 22) jeweils um 90 gegeneinander verdreht sind.3. Parallel and inner-axis rotary piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that the axes of symmetry (xuyo / yu-io ' ^X H99 ^ ^V H9? ^ Two axially successive working ramps (12, 22) are each rotated by 90 against each other .

509808 / 0U1 " ^T2 "

4. Parallel and inner-axis rotary piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that the axes of symmetry ( ^x lmo / yu ·] o » ^x H22 ^ ^y H22 ^{/ x} H32 ^ ^y H32 ^ ^ ^xe ^ ^eI * ^{n ax} ioler direction consecutive Work spaces (12, 22, 32) are each rotated by 60 against each other.

5. Parallel and internal-axis rotary piston machine according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that the tracking gear (5) can be used as a complete component between two shell parts (11, 21) forming work spaces (FIG. 1b).

6. Parallel and internal-axis rotary piston machine according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that the tracking gear consists of separate, one direction of movement (axis direction Xm / Ym) the components (5x, 5y) assigned to the straight line.

7. parallel and inner-axis rotary piston machine according to claim 6, characterized in that the components of the tracking gear assigned to the individual directions of movement (X ^ Y) are between different Dumbbell parts (11, 21 or 21, 31) forming work spaces are inserted (FIG. 5).

July 31, 1973
Construction / ro

509808 / OHI