DE4229999C2 - Rotationskolbenmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenmotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 4 26 366 ist ein Rotationskolbenmotor be­ kannt, bei dem zwei Aggregate gleicher Bauart, die sich als Motor und Verdichter eignen, durch eine feststehende Drehachse versetzt miteinander verbunden sind, wobei je­ weils ein mit dem Bewegungsablauf einer umlaufenden Kurbelschleife in eine rotierende Zylindertrommel fest eingepaßter Sperrschieber in ein an den Stirnseiten un­ gestütztes Drehschubgelenk eines in der Zylindertrommel exzentrisch angeordneten Drehkolbens schiebt, um mit den Flächen der Schubverbindung Dichtungsaufgaben, sowie eine Drehmomentübertragung, die zum Mitdrehen des Dreh­ kolbens erforderlich ist, zu erfüllen. Dabei läßt sich ein gegenseitiges Verkanten der Schubverbindung nicht vermeiden. Der Ladungswechsel wird bei Umlauf durch auf Deckung gebrachte Bohrungen mit großem Schadraum, die sich im eingepaßten Drehkolben und in der zwischen den Zylindertrommeln angeordneten Trennwand befinden, erreicht, wobei sich an den Anlegedichtungen vorbei, über den Passungsspalt eine stetige Leckstelle bildet. Somit wird eine exakte Ladungswechselsteuerung sowie der für Motor­ betrieb erforderliche Druckaufbau verhindert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Abdichtung und die Drehmomentübertragung zwischen Zylindertrommel und Dreh­ kolben sowie die Ladungswechselsteuerung zu verbessern. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird in der in den Patent­ ansprüchen angegebenen Weise gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung des Rotationskolbenmotors,

Fig. 2 einen Zylindertrommelausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 die raumfeste Drehachse,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus Fig. 4 (Drehachsen),

Fig. 6 die Drehschubgelenkstellung bei Umlauf,

Fig. 7 ein kinematisches Schema einer umlaufenden Kurbelschleife,

Fig. 8 einen Querschnitt auf der Linie A-A aus Fig. 1,

Fig. 9 einen Querschnitt auf der Linie C-C aus Fig. 1,

Fig. 10 einen Querschnitt auf der Linie B-B aus Fig. 1,

Fig. 11 das Drehschubgelenk,

Fig. 12 die wirksame Drehschieberstellung der Ladungs­ wechselsteuerung bei Umlauf in Abständen von 15 Grad,

Fig. 13 ein kinematisches Schema aus Fig. 12,

Fig. 14 ein kinematisches Schema des Umlaufrädergetriebes der Ladungswechselsteuerung.

Fig. 1 zeigt die Gesamtdarstellung, wobei zwei Aggregate gleicher Bauart, jedoch mit anderen Funktionen, an der Trennwand 13, in der sich auch die Ladungswechselsteuerung befindet, versetzt zusammengeschraubt sind, um einen kurzen Ladungsweg zu erreichen. An den Trommelstirnseiten sind verschieden wirkende Kühlluftventilatoren 17 an­ gebaut, die durch die längsseits der Zylindertrommel 1, 2 befindlichen Lüftungskanäle 18, die nur im Sperrschieber­ bereich, Fig. 2, nach außen angebohrt sind, eine schiebende bzw. ziehende Bewegung der Kühlluft bewirken und somit jeden toten Winkel der Zylindertrommel 1, 2 erfassen. Durch das Zusammenwirken der Aggregate und durch den Funktionsablauf bei Rotation der Zylindertrommel 1 gelangt das durch den Ladelüfter 19 angesaugte Gas leicht ver­ wirbelt und verdichtet in den Einlaßkanal 14 des stetig ansaugenden Verdichters. Zeitgleich findet auf der Druck­ seite des Verdichters eine Kompression der Gase statt, die bei passendem Druckverhältnis durch das als Drehschieber ausgebildete Planetenrad 12 gesteuert über den Ladekanal 15 direkt in den Brennraum der Zylindertrommel 2 des Motors gelangen, wo nach Schließen des Drehschiebers das eingeschlossene Gas gezündet wird, und bei Reaktion den Motor über den Sperrschieber 5 antreibt. Zeitgleich werden die Abgase der vorherigen Verbrennung durch die Gegenseite des Sperrschiebers 5 fortlaufend am Auslaßkanal 16 ausgeschoben.

Fig. 11 zeigt das Drehschubgelenk 6, welches in der Mitte geteilt und mit Druckfedern 23 versehen ist und einen stetigen Andruck an die Seitenwände der Zylindertrommeln 1, 2 und den formschlüssig eingepaßten Führungsnuten er­ zeugt, sowie den kraftschlüssig mit der Zylindertrommel 1, 2 verbundenen Sperrschieber 5 aufnimmt.

Fig. 5, 6 und 7 zeigen die auf raumfester Achse 7 be­ festigten Drehachsen 8 und 9 die das feste Glied der um­ laufenden Kurbelschleife bilden, wobei die exzentrische Befestigung der Drehachse 8 zur Drehachse 9 wegen der erforderlichen Länge der Nutenführung stufenweise auf raumfester Achse 7 und Drehachse 8 geteilt erfolgt. Die gegen Mitdrehen gesicherte, durch Druckfedern 22 in eine Richtung drängende Lagerhülse 10, die gleichzeitig Drehachse 8 des als getriebene Kurbel wirkenden Dreh­ kolbens 4 ist, erzeugt die radiale Abdichtung gegen die Zylindertrommel 2.

In axialer Richtung wird die Abdichtung gegen die Zy­ lindertrommel 2 durch den geteilten, mit Druckfedern 23 bestückten Drehkolben 4 direkt erreicht.

Fig. 10 zeigt das zentrisch zur Drehachse 9 der Zy­ lindertrommeln 1, 2 mit den Drehachsen 8 raumfest ver­ bundene Sonnenrad 11, das gleichzeitig Drehachse für die als Steg wirkende Trennwand 13 ist, wobei das als Dreh­ schieber ausgebildete Planetenrad 12 pro Umlauf, relativ zur Trennwand 13, eine Drehung um die eigene Achse er­ fährt, und somit die Gaszufuhr, wie in Fig. 12 und 13 dargestellt, steuert, wobei sich der Steuerzeitpunkt durch Verschieben der Zahngegenüberstellung vom Sonnen­ rad 11 zum Planetenrad 12 optimal einstellen läßt.

Bezugszeichenliste

1 = Zylindertrommel ( Verdichter)
2 = Zylindertrommel (Motor)
3 = Drehkolben (Verdichter)
4 = Drehkolben (Motor)
5 = Sperrschieber
6 = Drehschubgelenk
7 = Raumfeste Achse
8 = Drehachse (Drehkolben)
9 = Drehachse (Mittelpunkt der Zylindertrommel)
10 = Lagerhülse
11 = Sonnenrad (Zahnrad feststehend)
12 = Planetenrad (Zahnrad umlaufend)
13 = Steg (Trennwand Zylindertrommeln)
14 = Einlaßkanal
15 = Ladekanal
16 = Auslaßkanal
17 = Kühlluftventilatoren
18 = Kühlluftkanäle
19 = Ladelüfter
20 = Schmiermittelkanal
21 = Sicherungsstift
22 = Druckfedern mit Kugel
23 = Druckfedern
24 = Dichtelemente
25 = Bypassbohrung
26 = Drehschieberöffnung

Claims (2)

1. Rotationskolbenmotor mit einem Motor- und einem Ver­ dichterteil mit jeweils einem in einer rotierenden Zylindertrommel exzentrisch angeordneten Drehkolben, welcher ein drehbewegliches, geschlitztes Drehschub­ gelenk aufweist, in dem ein an der Innenwand der Zy­ lindertrommel fest angeordneter Sperrschieber mit dem Bewegungsablauf einer umlaufenden Kurbelschleife ge­ führt wird, mit gegeneinander versetzten, fest­ stehenden Drehachsen der Drehkolben und mit einer zwischen den Drehkolben angeordneten und mit den Zy­ lindertrommeln fest verbundenen Trennwand sowie mit an den Zylindertrommeln befestigten Seitenwänden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehschubgelenke (6) stirnseitig mit Führungsschienen versehen sind, die in Führungs­ nuten geführt werden,welche in den Seitenwänden und in der Trennwand (13) der Zylindertrommeln (1, 2) ausge­ bildet sind.

2. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Trennwand (13) zentrisch zur Drehachse (9) der Zylindertrommeln (1, 2) ein mit den feststehenden Drehachsen (8) fest verbundenes Sonnenrad (11) angeordnet ist, auf dem ein in der Trennwand angeordnetes Planetenrad (12) abrollt, welches als Drehschieber ausgebildet ist und einen den Verdichterteil mit dem Motorteil verbindenden Ladekanal (15) steuert.