DE2425551A1 - Rotationsmotor - Google Patents

Rotationsmotor

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DE2425551A1
DE2425551A1 DE19742425551 DE2425551A DE2425551A1 DE 2425551 A1 DE2425551 A1 DE 2425551A1 DE 19742425551 DE19742425551 DE 19742425551 DE 2425551 A DE2425551 A DE 2425551A DE 2425551 A1 DE2425551 A1 DE 2425551A1
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rotary piston
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rotary
piston
seals
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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
    • F01C1/30Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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Description

  • Rot ationsmotor Die Erfindung betrifft einen Rotationsmotor mit einem Gehäuse und einem im Hohlraum desselben beweglichen und auf einer Welle gelagerten Drehkolhen, der an seiner Mantelfläche mehrere Dichtungsglieder trAgt, die in radialen Schlitzen des Drehkolbens gelagert sind.
  • Es sind'eine Reihe von Drehkolbenmotoren hekannt, etwa der Wankelmotor. Vorteile derartiger Drehkolbenmotoren liegen darin, daß der Motor kleiner und leichter konstruiert werden kann und weniger bewegliche Teile enthält im Vergleich zu einem Kolbenmotor gleicher Leistung.
  • Der Wankelmotor weist in seiner Grundausführung eine einzige Brennkammer auf sowie einen annähernd dreieckigen Drehkolben, der sich pro Verbrennungszyklus einmal dreht.
  • Der Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, einen Rotationsmotor zu schaffen, der sich verhältnismäßig leicht herstellen läßt und eine einfache Ventilanordnung aufweist.
  • Die Lösung dieser Aufhabe ist im wesentlichen darin zu sehen, daß das Gehäuse einen zylindrischen Hohlraum hat mit einer der Anzahl der Dichtungsglieder entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen in der Wand des Gehäuses, die jeweils eine in Umfangsrichtung getrennt voneinander liegende Einlaßöffnung und Auslaßöffnung aufweisen und eine Dichtungsfläche bilden, daß der Drehkolben zylindrisch gestaltet ist und auf einem an der Welle sitzenden, sich in den Hohlraum erstreckenden urbelzapfenhereich gelagert ist, und daß die Dichtungsglieder eine radiale Dichtungsplatte sowie eine quer dazu verlaufende, an der radial äußeren Kante derselben angrenzende, an der Dichtungsfläche der zugeordneten Ausnehmung anliegende Ventilplatte umfassen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform ist darin zu sehen, daß eine Seitenwand des Gehäuses eine Schulter aufweist, die mit parallel zu den Dichtungsflächen der Ausnehmungen verlaufenden Gleitflächen versehen sind, und daß der radial innenliegende Bereich der Dichtungsplatten auf den zugeordneten Gleitflächen aufliegt.
  • Dabei ist es günstig, wenn der innere Bereich jeder Dichtungsplatte einen plattenförmigen Fuß bildet.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die an die Schulter angrenzende Stirnwand des Drehkolbens mit einem zurückgesetzten Bereich zur Aufnahme der Schulter versehen ist.
  • Eine Weiterbildung besteht darin, daß an einer Stirnseite des Drehkolbens mehrere im Abstand voneinander liegende Rollen angebracht sind und daß in der angrenzenden Seltenplatte eine entsprechende Anzahl von zylindfischen Ausnehmungen vorgesehen sind, die so bemessen sind, daß die Mantelflächen der Rollen auf den kreisförmigen Mantel flächen dieser Ausnehmungen abrollen.
  • Eine andere Weiterbildung zeichnet sich aus durch drei Dichtungsglieder und drei radiale Schlitze in dem Drehkolben Eine bevorzugte Aus führungs form zeichnet sich aus durch Dichtungen zwischen den radialen Dichtungsplatten und den radialen Schlitzen, durch Dichtungen zwischen den Stirnkanten der radialen Dichtungsplatten und den angrenzenden Stirnseiten des Gehäuses, und durch Dichtungen zwischen den Stirnseiten des Drehkolbens und den angrenzenden Seiten des GehAuses.
  • Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Dichtungen zwischen den radialen Schlitzen und den Dichtunsplatten sowie die Dichtungen zwischen den Stirnseiten des Drehkolbens und den Seiten des Gehäuses ineinander über gehen und mehrteilig sind, daß die Anschlußstellen aneinandergrenzender Teile Uberlappend ausgebildet sind, und daß Federn In den Grund der die Dichtungen aufnehmenden Nuten eingesetzt sind.-Ein gEnttlger Olkrelalauf zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens ein Teil der Welle eine Längsbohrung auf<ieist, die an eine Schmiermitteiquelle angeschlossen ist, daß der Drehkolben einen zentralen hohlen Raum aufweist, daß ein.
  • Verbindung zwischen dem Raum und der Längsbohrung ueber die Lagerstelle hergestellt ist, daß mindestens ein Abflußloch in einer Seitenwand des Drehkolbens vorgesehen ist, und daß in dem Gehäuse an der dem Abflußloch zugewandten Seite eine ölablaufleitung angeschlossen sind.
  • Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.
  • Fig.l ist eine auseinandergezogene Darstellung eines Rotationsmotors nach der Erfindung; Fig.2 ist eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 von Fig.l; Fig.3 ist eine perspektivische Ansicht des Zylinderkolbens und einer Radialschiene; Fig.3A ist ein Schnitt längs der Linie 3a-3a von Figur 3; Fig.4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig.3 und zeigt die Kolbendichtung; Fig.5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig.4; Fig.6 bis 11 sind verschiedene Schnittansichten des Rotationsmotors nach der Erfindung in aufeinanderfolgenden Winkelstellungen der exzentrischen Welle im Uhrzeigersinn zwischen 100 und 1600 Der in Fig.1 in Explosionsansicht dargestellte Rotationsmotor 10 ist als Verbrennungsmaschine ausgebildet, läßt sich jedoch unter gewissen Abwandlungen auch für Dampfbetrieb, als Luftkompressor oder als Fluidpumpe ausbilden. Die Funktion des Rotationsmotors ist an Hand der Fig.6 bis 11 erläutert.
  • Der Rotationsmotor 10 umfaßt ein Gehäuse 11, das einen zylindrischen, in der Mitte liegenden Hohlraum 12 aufweist, und das längs einer Seite offen ist, so daß die inneren Bauteile eingesetzt werden können. Der Hohlraum 12 ist durch eine Seitenplatte 13 verschlossen, die mittels sechs Bolzen 14 an dem Gehäuse 11 festgeschraubt ist, wobei die Bolzen 14 sich durch fluchtende Bohrungen 15 in dem Gehäuse erstrecken und mittels Muttern 16 festgeschraubt sind, die auf den Enden 14a der Bolzen sitzen. Auf diese Weise ist die Seitenplatte 13 auf die offene Seite des Gehäuses 11 festgeschraubt, so daß der Hohlraum 12 geschlossen ist.
  • Die feste Seitenwand 17 des Gehäuses 11 hat im mittleren Bereich eine Schulter 18, die von der Wand in den Hohlraum 12 rechtwinklig vorsteht. Der von der Schulter umgrenzte Bereich der festen Seitenwand 17 hat eine erste Öffnung 19, die nach innen in eine größere öffnung 20 übergeht. Dadurch ist zwischen der ersten Öffnung 19 und der größeren öffnung 20 eine Auflagefläche 21 geschaffen, die sich rechtwinklig zu den Kanten der Öffnungen erstreckt und eine Seite 24a eines vergrößerten Durchmesserbereichs 34 eine Abtriebswelle 23 aufnimmt. In der größeren Öffnung 20 liegt ein übliches Rollenlager 22, in das der vergrößerte Durchmesserbereich 24 der Abtriebswelle 23 gelagert ist.
  • Die Abtriebswelle 23 weist noch einen zentralen Bereich 25 auf, der sich von dem vergrößerten Durchmesserbereich 24 nach außen erstreckt, sowie einen außermittigen Wellenbereich 26, der sich von der der Seite 24a gegenüberliegenden Seite 24b achsparallel erstreckt. Der zentrale Bereich 25 und der außermittige Wellenbereich 26 erstrecken sich von den gegenüber liegenden Seiten des vergrößerten Durchmesserbereichs 24 parallel zueinander. Zum Zusammenbau des Rotationsmotors 10 wird der zentrale Bereich 25 der Welle durch die größere Öffnung 20 gesteckt und in der ersten Öffnung 19 gelagert, wobei der äußere Umfang des vergrößerten Durchmesserbereichs 24 gegen den inneren Laufring des Rollenlagers 22 kommt und die Seite 24a an der Auflagefläche 21 anliegt. Der außermittige Wellenbereich 26 erstreckt sich also bis in den Hohlraum 12 und sitzt in einer zentralen Öffnung 28 eines Drehkolbens 27, der im folgenden auch zylindrischer Kolben genannt ist. Dieser Kolben ist axial auf dem außermittigen Wellenbereich 26 gelagert mittels eines üblichen Rollenlagers 29, das in der zentralen Öffnung 28 sitzt und dessen innerer Laufring den außermittigen Wellenbereich 26 aufnimmt.
  • Die Lagerung des Drehkolbens 27 auf dem außermittigen Wellenbereich 26 begrenzt die Bewegung des Drehkolbens auf eine exzentrische Kreisbahn, dessen Radius gleich dem Abstand der Mittelachsen des zentralen Bereichs 25 und des außermittigen Wellenbereichs 26 ist. Im Betrieb wird der Drehkolben 27 von der zylindrischen Wand 31 des Hohlraums 12 derart geführt, daß die Mantelfläche 30 des Drehkolbens an der zylindrischen Wand 31 abrollt, so daß sich der außermittige Wellenbereich 26 dreht. Die Bewegung des Drehkolbens 27 auf der exzentrischen Kreisbahn erzeugt also eine volle Kreisbewegung des außermittigen Wellenbereichs 26, so daß auch die Abtriebswelle 23 gedreht wird.
  • Während der Bewegung des Drehkolbens innerhalb des Hohlraums 12 werden gegenüberliegende Stellen der Mantel fläche 30 des Drehkolbens und der zylindrischen Wand 31 in und außer Berührung miteinander gebracht, so daß der dazwischenliegende Bereich sich von dichter Berührung bis zu einer Stelle entsprechend einer vollen Expansion ändert.
  • Der Drehkolben 27 weist sich radial erstreckende Dichtungsplatten 33 auf, die den Zylinderraum zwischen den Drehkolben und der zylindrischen Wand 31 in einzelne Kammern 35a, 35b und 35c unterteilt.
  • Die Dichtungsglieder 33 liegen gleitfähig in radialen Schlitzen 32 des Drehkolbens und gleichmcäßig über dem Umfang verteilt. Jeder radiale Schlitz 32 erstreckt sich normal zur Mantelfläche 30 und umfaßt eine Dichtung, die im folgenden noch beschrieben ist.
  • Die Dichtungsglieder 33 umfassen jeweils eine radiale Dichtungsplatte 34 mit einer quer dazu verlaufenden Kopfplatte 36, die an das Ende 34a der Dichtungsplatte angesetzt ist und über die Mantelfläche 30 des-Drehkolbens hervorragt. Jede Kopfplatte liegt in einer zugeordneten Ausnehmung 39,39',39", die über den Umfang der zylindrischen Wand 31 verteilt sind.
  • Die einzelnen Kopfplatten 36 sind in Fig.3 im einzelnen dargestellt. Sie sind schwimmend an den Enden 34a der zugehörigen radialen Dichtungsplatte 34 mittels mehrerer Zapfen 50 befestigt, die in Fig.3 gestrichelt und in Fig.3A mit ausgezogenen Linien dargestellt sind und die sich von dem Ende 34a aus bis in Bohrungen 36a in der Kopfplatte 36 erstrecken.
  • Man erkennt aus Fig.3A, daß die Bohrungen 36a vorzugsweise radial nach außen ereitert sind, so daß die Kopfplatte 36 geringfügig gegenüber der Dichtungsplatte 34 verkantet werden kann. Zwischen beiden Teilen befinden sich Dichtungsstreifen 51, die in zugeordneten Schlitzen 51a der Kopfplatte 36 liegen und sich über die gesamte Breite der Dichtungsplatte erstrecken. Wenn die Kopfplatte 36 gegenüber dem Ende 34a der Dichtungsplatte gekippt wird, so wird immer einer der Dichtungsstreifen 51 zusammengedrückt und sorgt damit für eine Abdichtung zwischen der Kopfplatte 36 und dem Ende der Dichtungsplatte. Es können natürlich mehrere Dichtungsstreifen 51 vorgesehen sein entlang jeder Seite der Dichtungsplatte 34, um einen Schutz zu bieten gegen den Ausfall einer Dichtung. Die Konstruktion der Kopfplatte und des Endes 34a der Dichtungsplatten unter Einbeziehung von Dichtungen 51 ermöglicht ein Verkanten der Kopfplatten 36 aus der Normallage, ohne daß die Dichtung unterbrochen wird. Die Kopfplatte 36 wird daher gegen die Oberfläche der zugeordneten Ausnehmung 39,39',39" gehalten, selbst wenn eine Kopfplatte 36 in bezug auf die Dichtungsplatte 34 verkantet wird, etwa bei der Hin- und Zurückbewegung der Dichtungsglieder 33 während der Bewegung des Drehkolbens 27 entlang der exzentrischen Kreisbahn.
  • Das dem Ende 34a gegenüberliegende Ende 34b der Dichtungsplatte 34 hat einen Fuß 37, der im rechten Winkel zu der Dichtungsplatte befestigt ist. Der Fuß 37 gleitet in Berührung auf Gleitflächen 38 hin und zurück, die um den äußeren Umfang der Schulter 18 angebracht sind.
  • Die Bewegung des Drehkolbens 27 längs der Kreisbahn bewegt die radialen Schlitze 32 in bezug auf die radialen Dichtungsplatten 34 auf und ab. Außerdem werden die Füße 37 zwischen der festen Seitenwand 17 und einer gegenüberliegenden Fläche eines zurückgesetzten Bereichs 27c des Drehkolbens 27 über die betreffende Gleitfläche 38 bewegt. Die Kopfplatte 36 bewegt sich dabei über eine ebene Oberfläche 39a der betreffenden Ausnehmung 39, 39', 39" der zylindrischen Wand 31.
  • Die Gleitflächen 38 sollten dabei die gleiche Länge haben wie die Oberfläche 39a der Ausnehmungen 39, und beide Flächen sollten parallel zueinander verlaufen.
  • In den Oberflächen 39a der Ausnehmungen 39,39' und 39" sind Einlaßöffnungen 40a und Auslaßöffnungen 40h vorgesehen, die in bestimmter Weise durch die Bewegung der Kopfplatten 36 während der Drehbewegung des Drehkolbens 27 geöffnet und geschlossen werden. Die einzelnen Kopfplatten 36 arbeiten also als Ventile zum öffnen und Schließen der Einlaß- und Aus daß öffnungen 40a bzw. 40b in bezug auf die Kammern 35a, 35b und 35c.
  • Wie bereits erwähnt, erzeugt der Rotationsmotor 10 an der Abtriebswelle aufgrund der Verschiebung des Drehkolbens 27 in bezug auf die zylindrische Wand 31 eine Drehbewegung. Dies erfolgt durch ein beliebiges Fluid, das sich zwischen der Mantelfläche 30 und der zylindrischen Wand 31 ausdehen kann und daher den Drehkolben 27 in eine exzentrische Kreisbewegung bringt, so daß sich der außermittige Wellenbereich 26 und daher auch der zentrale Bereich 25 der Welle drehen. Das expandierende Fluid widd- natiirlich innerhalb der einzelnen Kammern 35a,35b und 35c, wobei die Abdichtung erfolgt durch die Dichtungsstreifen 51, durch Radialdichtungen 52 an den Stirnseiten der Dichtungsplatten 34 und durch Drehkolbendichtungen 53, die weiter unten noch erläutert sind. Als expandierendes Fluid dient eine Brennstoff-Luftmischung innerhalb der einzelnen Kammern 35a,35b und 35c. Die Verbrennung wird durch Zündfunken an den Zündkerzen 41 eingeleitet, welche in Zündkerzenbohrungen 42 der einzelnen Kam; in angeschraubt sind. Die Zündung in den einzelnen Kammern ist zeitlich synchronisiert, so daß die Mantelfläche 30 des Drehkolbens von der zylindrischen Wand 31 der gerade gezündeten Kammer fortgedrückt wird, wobei diese Bewegung durch den Drehkolben 27 in eine exzentrische Kreisbewegung umgewandelt wird, die zu einer Drehung der Abtriebswelle 23 führt.
  • Anstatt der aufeinanderfolgenden Verbrennung eines Brennstoff-Luftgemisches in den Kammern können natürlich auch andere expandierenden Medien verwendet werden, etwa Dampf oder ein Druckfluid. Gei Verwendung eines anderen Antriebsmittels kann es jedoch erforderlich sein, die Einlaß- und Auslaßöffnungen 40a hzw. 40b anders anzuordnen.
  • Es sei hier erwähnt, daß das aufeinanderfolgende Einleiten eines expandierenden Mediums in die Kammern 35a,35b und 35c Kräfte erzeugen kann, die dazu neigen, den Drehkolben 27 zu verkanten, so daß derselhe um sein Lager auf dem außermittigen Wellenbereich 26 taumelt. Um eine derartige unerwünschte Bewegung des Drehkolbens zu vermeiden, sind im Abstand voneinander angeordnete Gegendrucklager 43 vorgesehen, die sich von einer Seitenfläche 27b des Drehkolbens 27 achsparallel nach außen erstrecken und Längskreisbahnen 44 in Reibungsberührung in Zylinderbohrungen der Seitenplatte 13 bewegen.
  • Wie am besten aus Fig.2 zu erkennen ist, besteht jedes Gegendrucklager 43 aus einem Vorsprung 45, der sich normal zur Seitenfläche 27b von dieser aus nach außen erstreckt.
  • Auf dem Vorsprung ist eine Walze 46 gelagert, die axial durch einen Zapfen 47 gehalten wird, der in Längsrichtung in das Ende 45a des Vorsprunges 45 eingefügt ist und dessen äußerer Umfang mit der Walze 46 in Berührung kommt. Letzterer ist so ausgebildet, daß sie die Kreisbahn 44 bei der Bewegung des Drehkolbens 27 berührt.
  • Die Radialdichtungen 52 und die Drehkolbendichtungen 53 sind so ausgebildet, -daß sie zusammen mit den Dichtungsgliedern 33 und den Drehkolben 27 eine Abdichtung der Kammern 35a, 35b und 35c ergeben. Die Radialdichtungen 52 sind gemäß den Fig.2 und 3 vorzugsweise in Längsnuten 52a in den gegenüberliegenden Stirnflächen 34c der Dichtungsplatten 34 untergebracht und durch eine Blattfeder 52b nach außen vorgespannt, so daß sie an der festen Seitenwand 17 und der inneren Oberfläche der Seitenplatte 13 anliegen. Die Drehkolbendichtungen 53 sind ähnlich wie die Radialdichtungen 52 durch Blattfedern 53a nach außen vorgespannt und liegen in bogenförmigen Nuten 53b (Fig.3 und 4), die in den gegenüberliegenden Stirnflächen 27a und 27b des Drehkolhens 27 eingearbeitet sind, und in Nuten 53c, die sich über die Breite der radialen Schlitze 32 erstrecken. Die Drehkolbendichtung 53 ist aus Rechteckp rofildichtungen hergestellt mit ineinandergreifenden Kanten 53d (Fig.5), die überlappend mit Gleitsitz aneinanderliegen, so daß eine Ausdehnung der Drehkolbendichtung 53 unter der Wirkung der Blattfedern 53a die Berührung der Dichtungen mit den Wänden des Hohlraumes 12 bewirkt, und eine Berührung mit den radialen Dichtungsplatten 34 in den radialen Schlitzen 32. Während dieser Dehnbewegung wird die Abdichtung einer Drehkolbendichtung durch die übereinandergreifenden Kanten 53d aufrechterhalten, so daß das Arbeitsfluid nicht durchtreten kann.
  • Wie am besten aus den Fig.l und 2 zu erkennen ist, ist der Drehkolben 27 vorzugsweise hohl und hat einen durchgehenden zentralen Raum 55. Dadurch wird die Metallmasse des Drehkolbens verringert, so daß die Trägheitskräfte bei der Bewegung desselben längs der exzentrischen Kreisbahn herabgesetzt werden. Außerdem läßt sich dieser zentrale Raum in den Ö1-kreislauf einbeziehen, indem Öl durch denselben geführt wird, um den Drehkolben zu kühlen, als auch die sich bewegenden Teile zu schmieren.
  • Das Schmiersystem umfaßt eine Längsbohrung 56, die in Fig.l gestrichelt dargestellt ist und sich durch den außermittigen Wellenbereich 26 und teilweise durch den vergrößerten, Durchmesserbereich 24 erstreckt. Diese Längsbohrung steht an ihrem offenen Ende 56a mit dem Ende einer ölzuflußleitung 57 in Verbindung. Von der Längsbohrung 56 gehen im Bereich des außermittigen Wellenbereichs 26 und des vergrößerten Durchmesserbereichs 24 Radialbohrungen 58a und 58b ab.
  • Die Rollenlager 29 und 22 sind ebenfalls mit Bohrungen 59a bzw. 5b versehen, um einen Öldurchtritt ausgehend von den Radialbohrungen 58a und 58b zu ermöglichen. Der Ölfluß durch die Radialbohrungen 58a verläuft bis in das Rollenlager 29 und schmiert dieses, wobei eine gewisse Ölmenge durch Bohrungen 60 in den zentralen Raum 55 des Drehkolbens gelangt und in diesem umfließt und Warme aufnimmt und sodann durch eine Öffnung 61 in dem zurückgesetzten Bereich 27c der Seitenfläche 27a hinausgelangt. Das aus dem Drehkolben 27 austretende öl gelangt in den Hohlraum 12, und zwar zwischen die Schulter 18 und die Wände des zurückversetzten Bereichs 27c des Drehkolbens, wobei es zugleich zur Schmierung und Kühlung der sich bewegenden Teile dient. Darnach fließt es durch ein Abflußloch 62 in der festen Seitenwand 17 ab. Das Abflußloch 62 ist mit einer Ölrückflußleitung 63 verhunden, die in einem Ölsumpf und Kühler 64 miP'-12t, in dem das Öl gekühlt und durch ein Gitter- 64a gefilLe -,zird. -aufhin gelanat es zum Einlaß 65a einer Ölpumpe 65. Diese drückt das Öl wieder durch die Ölzuflußleitung 57 in den Rotationsmotor.
  • Das Öl fließt nicht nur in und durch den Drehkolben 27, sondern auch durch die Radialbohrungen 58b in den vergrößerten Wellenbereich 24 und schmiert das Rollenlager 22 und den angrenzenden zentralen Bereich 25 sowie ein nicht dargestelltes Lager, das mit diesem Bereich zusammenwirkt, und fließt dann durch das Rollenlager 22 in einen Teil des Hohlraums 12 und zurück durch das Abflußloch 62.
  • Die Lä.ngsbohrung 56 kann natürlich auch weiter durchlaufen in den zentralen Bereich 25, und in diesem können weitere Radialbohrungen vorgesehen sein, um dns '- lntel ' nche der Welle zu schmieren oder irgendwelche mit diesem zusammenwirkende Lager. Die Längsbohrung 56 kann auch bis in die Abtriebswelle 23 fortgesetzt sein, wobei dann eine ölrückflußleitung an das Ende des zentralen Bereichs 25 angeschlossen sein kann.
  • Der Rotationsmotor 10 wird durch Zusammenbau der in Fig.1 dargestellten Teile hergestellt, indem die radialen Dichtungsplatten 34 in die einzelnen radialen Schlitze 32 eingefügt werden, wobei die Kopfplatten 36 an den zugeordneten ebenen Oberflächen 39a der betreffenden Ausnehmungen 39,39',39" anliegen und die Füße 37 innerhalb des zurückgesetzten Bereichs 27c des Drehkolbens 27 liegen und in Berührungmit einer zugeordneten Gleitfläche 38 kommen. Die Bewegung des Drehkolbens 27 längs einer Kreisbahn bewegt die einzelnen Füße 37 auf der Gleitfläche 38 hin und zurück und die Kopfplatte 36 auf der ebenen Oberfläche 39a der Ausnehmung 39 hin und zurück und bewirkt dadurch ein Öffnen und Schließen der Einlaß- und Auslaßöffnungen 40a hzw. 40b.
  • Die Fig.6 bis 11 zeigen den Rotationsmotor in verschiedenen Betriebszuständen, und zwar zeigt Fig.6 den Beginn eines Verbrennungszyklus in der Kammer 35a, wobei die Achse des zentralen Bereichs 25 mit der Achse des außermittigen Welle lenbereichs 26 einen Winkel von 10° gegenüber Ordinate bildet, die durch die Ausnehmung 39 verläuft. Es sei angenommen, daß ein Brennstoff-Luftgemisch in der Kammer 35a komprimiert worden ist, wobei die angrenzenden Kopfplatten 36 als Ventile wirken und die Einlaßöffnung 40a in der ebenen Oberfläche 39a der Ausnehmung 39 verschlossen haben. Die Mischung in der Kammer 35a wird dann mittels der Zündkerze 41 gezündet.
  • Fig.7 zeigt, daß die Abtriebswelle 23 sich durch die Wirkung des in der Kammer 35a gezündeten Gemisches im Uhrzeigersinn um 30° weitergedreht hat, so daß also die Achse des zentralen Bereichs 25 mit der Achse des außermittigen Wellenbereichs 26 einen Winkel von 40° gegenüber der Ordinate bildet.
  • Das expandierende Gas bewirkt in dieser Phase d~ Zyklus, daß der Drehkolben von der zylindrischen Wand 31 wegbewegt wird, wodurch eine Drehung der Abtriebswelle 23 im Uhrzeigersinn hervorgerufen wird.
  • Die Fig.8 bis 10 zeigen den Zustand des Rotationsmotors bei einer Winkellage der Achse des außermittigen Bereichs 26 von 70, 100 bzw. 130°, wobei sich die Mantelfläche 30 des Drehkolbens immer mehr von der zylindrischen Wand 31 entfernt, während die inlaßöffnungen 40a und Auslaßöffnungen 40b noch geschlossen bleiben.
  • Fig.11 entsprechend einem Drehwinkel des außermittigen Wellenbereichs 26 von 1600 zeigt die Kammer 35 voll geöffnet.
  • In diesem Zustand hat sich der Drehkolben praktisch bis in seine äußerste Entfernung von der Mantelfläche 31 an der Ausnehmung 39 wegbewegt, und die Kopfplatte 36 beginnt sich von der Auslaßöffnung 40h der Kammer 35a wegzubewegen, so daß die Gase ausströmen können.
  • Eine weitere Drehung der Abtriebswelle 23 bringt die Mantelfläche 30 des Drehkolhens wieder näher an die zylindrische Wand 31 im Bereich der Ausnehmung 39 und öffnet die Auslaßöffnung 40b in der Ausnehmung 39' ganz, wonach die Verbrennun'gase ausgestoßen werden. Bei einer weiteren Drehung wird die Kopfplatte von der Einlaßöffnung 40a der Ausnehmung 39 weggleiten, so daß durch diese ein Brennstoff-Luftgemisch hineingelangen kann, und die Auslaßöffnung 40b in der Ausnehmung 39' wird wieder verschlossen. Das angesaugte Brennstoff-Luftgemisch wird sodann bei weiterer Bewegung des Drehkolbens komprimiert, bis der außermittige Wellenbereich 26 wieder eine Lage von 10° geqenüber der Ordinaten eingenommen hat, woraufhin der ganze Zyklus wieder von neuem beginnt.
  • In ähnlicher Weise wie oben beschrieben, -erfolat auch in den Kammern 35b und 35c ein ähnlicher Funktionsablauf, wobei die Verbrennung aufeinanderfolgend in den einzelnen Kammern erfolgt. Diese aufeinanderfolgende Verbrennung wird durch die Zündkerzen 41 eingeleitet, die in bestimmter Weise gesteuert sind. Die Zündung erfolgt, wenn der Drehkolben 27 eine bestimmte optimale Lage in bezug auf die betreffende Kammer erreicht hat.
  • Die Herstellung eines Brennstoff-Luftgemisches kann in üblicher Weise mittels Vergasern erfolgen und ist daher weiter nicht dargestellt.
  • Wenn der Rotationsmotor nicht als Verbrennungsmaschine betrieben werden soll, sondern mittels Dampf oder einem Druckfluid, müssen gewisse Änderungen vorgenommen werden. Der Ö1-kreislauf, die radialen Dichtungsglieder mit den Kopfplatten und die Dichtungen können jedoch in jedem Fall beibehalten werden.
  • Gemaß Fig.1 sind im Abstand voneinander angeordnete Öffnungen 66 in dem Gehäuse 11 und der Seitenplatte 13 vorgesehen, die zum Aufnehmen eines Kühlmittels dienen.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Dichtungsglieder 33 vorgesehen, durch die der Hohlraum 12 in drei Kammern 35a, 35b und 35c unterteilt ist. Es können natürlich auch mehr oder weniger als drei Dichtungsglieder vorgesehen sein.
  • Statt eines Hohl raumes 12 und eines Drehkolbens können auch mehrere derartige Einheiten hintereinander angeordnet sein und auf eine gemeinsame Abtriebswelle arbeiten.
  • Das sich bewegende Teil 27 ist der Einfachheitbalber als Drehkolben bezeichnet, obwohl es tatsächlich eine komplizierw tere Bewegung vollftihrt, die sich praktisch beschreiben läßt, als eine Bewegung, bei der jeder Punkt des Drehkolbens 27 eine Kreisbewegung vollführt und die Richtungsvektoren dieser Bewegung für alle Punkte gleichgerichtet sind.

Claims (10)

  1. P atentansprüche
    Rotationsmotor mit einem Gehäuse und einem im Hohlraum desselben beweglichen und auf einer Welle gelagerten Drehkolben, der an seiner Mantelfläche mehrere Dichtungsglieder trägt, die in radialen Schlitzen des Drehkolbens gelagert sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gehäuse (11) einen zylindrischen Hohlraum (12) hat mit einer der Anzahl der Dichtungsglieder entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen (39,39',39") in der Wand (31) des Gehäuses (11), die jeweils eine in Umfangsrichtung getrennt voneinander liegende ninlaßöffnung (40a) und Auslaßöffnung (40b) aufweisen und eine Dichtungsfläche bilden, daß der Drehkolben (27) zylindrisch gestaltet ist und auf einem an der Welle (23) sitzenden, sich in den Hohlraum (12) erstreckenden Kurbelzapfenbereich (26) gelagert ist, und daß die Dichtungsglieder (33) eine radiale Dichtungsplatte (34) sowie eine quer dazu verlaufende, an der radial äußeren Kante (34a) derselben angrenzende, an der Dichtungsfläche (39a) der zugeordneten Ausnehmung (39,39i,39ll) anliegende Dichtungsplatte (36) umfassen.
  2. 2. Rotationsmotor nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Seitenwand (17) des Gehäuses (11) eine Schulter (18) aufweist, die mit parallel zu den Dichtungsflächen (39a) der Ausnehmungen (39,39',39") verlaufenden Gleitflächen (38) versehen sind, und daß der radial innenliegende Bereich (37) der Dichtungsplatten (34) auf den zugeordneten Gleitflächen (38) aufliegen.
  3. 3. Rotationsmotor nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der innere Bereich jeder Dichtungsplatte (34) einen plattenförmigen Fuß (34) bildet.
  4. 4. Rotationsmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die an die Schulter (18) angrenzende Stirnwand (27a) des Drehkolbens (27) mit einem zurückgesetzten Bereich (27c) versehen ist zur Aufnahme der Schulter (18).
  5. 5. Rotationsmotor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß an einer Stirnseite (2?j?) des Drehkolbens (27) mehrere im Abstand voneinander liegende Rollen (46) angebracht sind und daß in der angrenzenden Seitenplatte (13) eine entsprechende Anzahl von zylindrischen Ausnehmungen vorgesehen sind, die so bemessen sind, daß die Mantelflächen der Rollen (46) auf den kreisförmigen Mantelflächen (44) dieser Ausnehmungen abrollen.
  6. 6. Rotationsmotor nach Anspruch 1 bis 5, g e k e n n -z e i c h n e t durch drei Dichtungsglieder und drei radiale Schlitze (32) in dem Drehkolben (27).
  7. 7. Rotationsmotor nach Anspruch 1 bis 6, g e k e n n -z e i c h n e t durch Dichtungen (51) zwischen den radialen Dichtungsplatten (34) und den radialen Schlitzen (32), durch Dichtungen (52) zwischen den Stirnkanten der radialen Dichtungsplatten (34) und in angrenzenden Stirnseiten des Gehäuses (11), und durch Dichtungen (53) zwischen den Stirnseiten des Drehkolbens (27) und den angrenzenden Seiten des Gehäuses (11)
  8. 8. Rotationsmotor nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dichtungen zwischen den radialen Schlitzen (32) und den Dichtunqsplatten (34) sowie die Dichtungen (53) zwischen den Stirnseiten des Drehkolbens (27) und den Seiten des Gehäuses (11) ineinander übergehen und mehrteilig sind, daß die AnschluBstellen aniinandergrenzender Teile überlappend ausgebildet sind, und daß Federn in den Grund der die Dichtungen aufnehmenden Nuten eingesetzt sind.
  9. 9. Rotationsmotor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch g e k e n n -ze i c h n e t , daß mindestens ein Teil der Welle (23,24, 25,26) eine Längsbohrung (56) aufweist, die an eine Schmiermitteluelle angeschlossen ist, daß der Drehkolben einen zentralen hohlen Raum (55) aufweist, daß eine Verbindung zwischen dem Raum (55) und der Längsbohrung (56) über die Lagerstelle hergestellt ist, daß mindestens ein Abflußloch (62) in einer Seitenwand des Drehkolbens (27) vorgesehen ist, und daß in dem Gehäuse (11) an der dem Abflußloch (62) zugewandten Seite eine Ölablaufleitung angeschlossen sind.
  10. 10. Rotationsmotor nach Anspruch 1 bis 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die quer verlaufende Dichtungsplatte (36) kippbeweglich auf der zugeordneten radialen Dichtungsplatte (34) gelagert ist.
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