DE29812323U1 - Rotationskolbenkraftmaschine - Google Patents
RotationskolbenkraftmaschineInfo
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Classifications
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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-
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- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
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Description
Rotationskolbenkraftmaschine
Die Erfindung bezeichnet eine Rotationskolbenkraftmaschine zur direkten Umsetzung der Expansionsenergie des Arbeitsmittels
in eine Drehbewegung.
Aus der IPC (Internationale Patentklassifikation) sind aus
Klasse FOlC 1/00 Rotationskolbenmaschinen vorbekannt, welche Kraft- und Arbeitsmaschinen beinhalten. Beispielsweise
offenbart die Druckschrift DE3824539 eine mit einem Ringsegmentzylinder und Ringsegmentkolben ausgestattete
Brennkraftmaschine. Ein gemischter Eingriff der die antreibende Wirkung unterstützenden Eingriffskörper ist in der
POlC 1/30 klassifiziert. Ebenfalls vorbekannt sind aus der
speziellen Klasse FOlC 1/344 Schieber, die im Hubeingriff mit dem rotierenden inneren Eingriffskörper stehen.
Die Druckschrift DE3320620 offenbart eine Drehkolbenmaschine, bei welcher in einem Rotor mindestens ein Schieber radial
verschiebbar angeordnet ist und die Innenflächen des Stators bezüglich der Drehrichtung im wesentlichen zwei unterschiedliche
Radien aufweisen. Dabei gleitet der Schieber mit seinen beiden gegenüberliegenden Teilen ständig an der
Innenfläche des Stators entlang. Nachteilig bei dieser Lösung ist der einzelne zusammenhängende Freiraum und die
notwendige zweiseitige Ausführung des Schiebers. Durch die Wechselwirkung der einen dichtenden Seite des Schiebers auf
die andere tritt eine hohe Verschleißbeanspruchung und in deren Folge eine Verschlechterung der Dichtigkeit auf.
ft · ·
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung einer einfachen Rotationskolbenkraftmaschine. Ein weiterer wesentlicher
Aspekt der Erfindung besteht in der Verringerung des Verschleißes einer derartigen Rotationskolbenkraftmaschine.
Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Das Wesen der Erfindung besteht in den beiden räumlich getrennten,
nur über einen Überströmkanal verbundenen, Freiräumen, welche jeweils der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung
zugeordnet sind.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere in der einfachen konstruktiven Lösung sowie des vergleichsweise
geringen Gewichts dieser Rotationskolbenkraftmaschine bei gegebener Möglichkeit der gleichzeitigen Ausführung mehrerer
Arbeitstakte einer Verbrennungskraftmaschine in verschieden Teilen der Freiräume und kontinuierlichen Übergängen
zwischen diesen. Die Verschleißverringerung wird im wesentlichen durch die Möglichkeit der Schmierung sowie durch
die unabhängig voneinander bewegbaren Schieber erwirkt.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel an Hand von
Fig. 1 als Rotationskolbenkraftmaschine im Schnitt
näher erläutert.
Fig. 1 als Rotationskolbenkraftmaschine im Schnitt
näher erläutert.
Nach Fig. 1 besteht eine Rotationskolbenkraftmaschine aus einem äußeren Stator 1 mit einer Einlaßöffnung 2 und einer
benachbarten Auslaßöffnung 3 für ein gasförmiges Arbeitsmedium. Dabei ist der Stator 1 derart geformt, daß das Statorinnere
in Verbindung mit einem darin drehbar gelagerten Rotationskolben 4 einen als Arbeitsraum dienenden Freiraum
mit glattem Innenrand 5 ausbildet, wobei dieser in zwei räumlich getrennte, jeweils der Einlaßöffnung 2 und der
Auslaßöffnung 3 zugeordnete, Freiräume unterteilt ist. Der Rotationskolben 4 beinhaltet mindestens einen radial beweglichen,
nach außen vorgespannten, Schieber 6, welcher als Eingriffskörper im Hubeingriff des Rotationskolbens 4
steht, und am Innenrand 5 entlang gleitend eine dichte räumliche Teilung des Freiraumes bewirkt. Vorteilhaft ist
jedoch die Verwendung von mehreren Schiebern 6, die in gleichen Teilen winkelig versetzt und unabhängig voneinander
in Rotationskolben 4 angeordnet sind. Dadurch ist die gleichzeitige Realisierung der Arbeitstakte eines Verbrennungsmotors
(Ansaugen -> Verdichten ->
Verbrennen -> Ausstoßen) in verschiedenen Teilräumen gegeben. Die Vorspannung
der Schieber 6 wird vorzugsweise über Federn oder über ein fluides Druckmittel aufgebracht. Bezüglich der Drehrichtung
des Rotationskolbens 4 ist jeweils ein Freiraum der angrenzenden Einlaßöffnung 2 anfangsseitig und der angrenzenden
Auslaßöffnung 3 endseitig zugeordnet, wobei der glatte Innenrand
5 des Stators 1 eine stets an diesem anliegende Gleitbewegung der Schieber 6 gestattet. Es ist vorstellbar,
daß die gleitenden Seitenflächen an den Führungen im Rotationskolben 4 und die am Innenrand gleitende Außenfläche
des Schiebers 6 vom Rotationskolben 4 aus, vorzugsweise über geeignete Schmiermittelbohrungen, mit Gleitmittel geschmiert
werden. Zwischen diesen getrennten Freiräumen ist gegenüber der Einlaßöffnung 2 und der Auslaßöffnung 3 ein
durch die Drehbewegung des Rotationskolbens 4 über ein Ventil 7 gesteuerter Überströmkanal 8 mit einem Zwischenspeicher
9 für das komprimierte Arbeitsmedium ausgebildet. Der
Zwischenspeicher 9 dient in Verbindung mit dem Überströmkanal 8 zur Aufnahme des komprimierten Arbeitsmediums im Teil
des Freiraums vor dem Schieber 6 und der anschließenden Abgabe dessen in den Teil des anderen Freiraums nach dem
Schieber 6. Dabei ist es vorstellbar, daß sich der Überströmkanal 8 und der Zwischenspeicher 9 im Stator 1 oder im
Rotationskolben 4 befindet. Vorteilhaft wird das Ventil 7 durch die Bewegung des Schiebers 6 gesteuert. Es ist vorstellbar,
daß der Schieber 6 über geeignete Öffnungen verfügt, welche in Verbindung mit im Rotationskolben 4 angeordneten
Überströmkanälen 8 ein Ventil 7 ausbilden. Der Freiraum der Auslaßöffnung 3 ist nahe des Überströmkanals 8
mit einer Zündeinrichtung 10 versehen, damit die Zündung bei möglichst hoher Kompression erfolgt. Es ist auch bei
gleichzeitig ablaufenden Takten einer Verbrennungskraftmaschine nur genau eine Zündeinrichtung 10 notwendig, da der
Arbeitstakt jeweils im selben Teil des der Auslaßöffnung 3 zugeordneten Freiraums erfolgt. Die Zündeinrichtung 10 kann
vorteilhaft als Zündkerze oder Einspritzdüse ausgeführt sein, wodurch die Möglichkeit der Verwendung von vollständig
oder unvollständig gemischten Arbeitsmedien gegeben ist. Durch einen geringen Radius des Innenrandes 5 des der
Auslaßöffnung 3 zugeordneten Freiraums wird eine hohe Verdichtung des Arbeitsmediums bei der Zündung beibehalten,
wodurch eine lange Gasentspannungsphase gewährleistet, somit der Arbeitstakt besser ausgenutzt und der Leistungsverlust
des Austoßtaktes verringert wird.
Verwendete Bezugszeichen
| 1 | Stator |
| 2 | Einlaßöffnung |
| 3 | Au s1aßöf fnung |
| 4 | Rotationskolben |
| 5 | Innenrand |
| 6 | Schieber |
| 7 | Ventil |
| 8 | Überströmkanal |
| 9 | Zwischenspeicher |
| 10 | Zündeinrichtung |
Claims (5)
1. Rotationskolbenkraftmaschine, bestehend aus einem äußeren
Stator (1) mit einer Einlaßöffnung (2) und einer benachbarten Auslaßöffnung (3) für ein gasförmiges Arbeitsmedium,
wobei das Statorinnere in Verbindung mit einem darin drehbar gelagerten Rotationskolben (4) einen Freiraum mit glattem
Innenrand (5) ausbildet,
wobei der Rotationskolben (4) mindestens einen radial beweglichen, nach außen vorgespannten, Schieber (6) als Eingriffskörper beinhaltet, welcher am Innenrand (5) entlang gleitend eine dichte räumliche Teilung des Freiraumes bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
wobei der Rotationskolben (4) mindestens einen radial beweglichen, nach außen vorgespannten, Schieber (6) als Eingriffskörper beinhaltet, welcher am Innenrand (5) entlang gleitend eine dichte räumliche Teilung des Freiraumes bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Freiraum aus zwei, nur über einen Überströmkanal
(8) miteinander verbundenen, räumlich getrennten Freiräumen ausgeführt ist,
- daß bezüglich der Drehrichtung des Rotationskolbens (4) jeweils ein Freiraum einer angrenzenden Einlaßöffnung (2)
anfangsseitig und einer angrenzenden Auslaßöffnung (3)
endseitig zugeordnet ist,
- daß zwischen diesen getrennten Freiräumen gegenüber der Einlaßöffnung (2) und der Auslaßöffnung (3) der durch die
Drehbewegung des Rotationskolbens (4) über ein Ventil (7) gesteuerter Überströmkanal (8) mit einem Zwischenspeicher
(9) für das komprimierte Arbeitsmedium ausgebildet ist und
- daß der Freiraum der Auslaßöffnung (3) nahe des Überströmkanals
(8) mit einer Zündeinrichtung (10) versehen ist.
2. Rotationskolbenkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schieber (6) innenliegende Schmiermittelbohrungen aufweisen, die mit Gleitmittel die gleitende Bewegung der
Schieber (6) auf dem Innenrand (5) des Stators (1) schmieren.
3.. Rotationskolbenkraftmaschine nach Anspruch 1 oder
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Hubbewegung des Schiebers (6) das Ventil (7) innerhalb des Rotationskolbens (4) mittels bezüglich der
Überströmkanäle (9) verschließbaren Öffnungen des Schiebers (6) gebildet wird.
4. Rotationskolbenkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotationskolben (4) mehrere winkelig versetzte
Schieber (6) beinhaltet, welche die gleichzeitige Ausführung mehrerer Arbeitstakte eines Verbrennungsmotors in
räumlich verschiedenen Teilen der Freiräume ermöglichen.
5. Rotationskolbenkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Radius des Innenrandes (5) des Stators (1) nahe der Zündeinrichtung (10) wesentlich kleiner als in der Mitte
des Freiraumes ist.
HIERZU EINE SEITE ZEICHNUNG
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29812323U DE29812323U1 (de) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Rotationskolbenkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29812323U DE29812323U1 (de) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Rotationskolbenkraftmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29812323U1 true DE29812323U1 (de) | 1998-09-24 |
Family
ID=8059706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29812323U Expired - Lifetime DE29812323U1 (de) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Rotationskolbenkraftmaschine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29812323U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006127535A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Gilbert Staffend, Inc. | Rotating vane combustion engine |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE240092C (de) | 1910-08-20 | 1911-10-26 | Curt Roehricht | Explosionskraftmaschine mit vier in einer Trommel radial verschiebbaren kreisenden Kolben |
| DE563658C (de) | 1932-11-08 | Antonius Hoelscher | Drehkolbenbrennkraftmaschine | |
| DE1920585U (de) | 1965-03-05 | 1965-07-29 | Karl Horakh | Drehfluegelmotor. |
| US3227145A (en) | 1964-03-10 | 1966-01-04 | Bernard John Springer | Rotary engine apparatus |
| US3745979A (en) | 1971-09-27 | 1973-07-17 | R Williams | Rotary combustion engine |
-
1998
- 1998-07-10 DE DE29812323U patent/DE29812323U1/de not_active Expired - Lifetime
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| US3745979A (en) | 1971-09-27 | 1973-07-17 | R Williams | Rotary combustion engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7556015B2 (en) | 2004-05-20 | 2009-07-07 | Staffend Gilbert S | Rotary device for use in an engine |
| WO2006127535A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Gilbert Staffend, Inc. | Rotating vane combustion engine |
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