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Publication number: DEN0008688MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 29. März 1954 Bekanntgemacht am 3. Mai 1956Registration date: March 29, 1954. Advertised on May 3, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Viertakt-Drehkolbenmotors. The invention relates to a particularly advantageous embodiment of a four-stroke rotary piston engine.

Ein Viertakt-Drehkolbenmotor ist ein Motor, der unter den allgemeinen Gattungsbegriff der Rotationskolbenmaschinen fällt.A four-stroke rotary piston engine is an engine that falls under the general generic term of rotary piston engines falls.

Während man für einen Rotationskolbenmotor als Charakteristikum das Vorhandensein umlaufender Körper ansieht, durch deren Bewegung die ίο Arbeitsräume gebildet werden, ist für den Sonderfall des Drehkolbenmotors kennzeichnend, daß der oder die Läufer eine Reindrehbewegung um ihre feststehenden Achsen ausführen. Abweichend hiervon ist der Sonderfall des Kreiskolbenmotors zu.While one of the characteristics of a rotary piston engine is the presence of revolving Looking at the body, through the movement of which the ίο work spaces are formed, is for the special case of the rotary piston engine that the runner or runners have a pure rotational movement around their running fixed axes. A deviation from this is the special case of the rotary piston engine.

betrachten, weil für diesen Motortyp der Schwerpunkt eines oder mehrerer Läufer sich auf einer Kreisbahn bewegt bzw. bewegen.consider because for this type of engine the focus of one or more runners is on one Moving or moving circular path.

Analog sind die Verhältnisse für Rotationskolbenmaschinen ganz allgemein unabhängig von ihrem Verwendungszweck. Infolge dieser Analogie wird bei der Behandlung des vorliegenden Sonderfalles des Drehkolbenmotors auch der bekannte Stand der Technik berücksichtigt, der sich aus dem Rotationskolbenmaschinenbau ganz allgemein herleitet. Similarly, the ratios for rotary piston machines are generally independent of their intended use. As a result of this analogy, when dealing with the present special case of the rotary piston engine also takes into account the known state of the art, which is derived from the Rotary piston machine construction derives quite generally.

Unter diesen Voraussetzungen ist für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung als bekannt folgende Ausbildung vorauszusetzen.Under these conditions, the subject matter of the present invention is known to be as follows Assuming training.

509 508/127509 508/127

N 8688 Ia/46a⁵ N 8688 Ia / 46a ⁵

»Viertakt-Drehkolbenmotor .mit ineinandergelagerten Läufern, wobei der Außenläufer exzentrisch rotiert und sein Innenraum nach Art einer Conchoide oder einer Wellenkuirve hierzu ausgeführt ist, unter Festsetzung eines Drehzahlverhältnisses vom Innenläüfer zum Außenläufer 2 : 2.« ·»Four-stroke rotary piston engine with rotors mounted one inside the other, the external rotor being eccentric rotates and its interior is designed in the manner of a conchoid or a wave curve for this purpose is, by fixing a speed ratio of the inner rotor to the outer rotor 2: 2. «·

Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß man einen derartigen Drehkolbenmotor nicht ohne Anwendung zusätzlicher Steuerteile z,uir Verwirklichung eines reinen Viertaktverfahrens anwenden kann.In-depth studies have shown that you cannot do without such a rotary piston engine Use of additional control parts for realizing a pure four-stroke process can.

Die Erfindung besteht daher darin, daß bei Anwendung einer Steuerwalze im Innenläufer das Drehzahlverhältnis der Steuerwalze zum Innenläufer ebenfalls . 1_;: .2 und das Gesamtdrehzahlverhältnis Steuerwalze, Innenläufer, Außenläufer 1:2:4 beträgt.The invention therefore consists in the fact that when a control roller is used in the internal rotor, the speed ratio of the control roller to the internal rotor likewise. 1 _; : .2 and the total speed ratio of the control drum, internal rotor and external rotor is 1: 2: 4.

Es liegt im Wesen der Erfindung, daß man nach dieser Lehre ein in den Steuerzeiten und Überschneidungen beliebig abzustimmendes Viertaktverfahren verwirklichen kann.It is in the essence of the invention that, according to this teaching, one in the control times and overlaps can realize any four-stroke process to be coordinated.

Die Wirkungsweise wird an Hand von Stellungsbildern verständlich gemacht. Da das vollständige Arbeitsspiel sich über zwei Umdrehungen des Innenläufers erstreckt, sind eine ,größere AnzahlThe mode of operation is made understandable with the help of positional images. Since the full The work cycle that extends over two revolutions of the internal rotor is a larger number

^ von Phasen zu betrachten. Es sind insgesamt 32 Stellungen dargestellt, die sich um je 45° des Außenläufers, 22,5° des Innenläufers und 11,25° der Steuerwalze unterscheiden. Die Abbildungen sollen lediglich den Gaswechselvorgang und die Veränderung der Arbeitsvolumen veranschaulichen, ohne daß auf die in verschiedener Weise mögliche, mechanische Drehzahlkopplung eingegangen wird. In den Stellungsbildern 1 bis 32 sind folgende Merkmale zu erkennen: 1 Außenläufer, 2 conchoidenförmiger Hohlraum im Außenläufer, 3 bikonvexer bzw. an die Conchoidenform angeglichener Innenläuifer, 4 Steueröffnung im Innenläufer, 5 Steueröffnung im Innenläufer, 6 umlaufende Steuerwelle, 7 Einlaßkanal, 8 Auislaßkanal.^ to consider phases. There are a total of 32 positions shown, which are each 45 ° of the outer rotor, 22.5 ° of the inner rotor and 11.25 ° of the Distinguish control roller. The illustrations are only intended to show the gas exchange process and the change illustrate the volume of work, without the in various ways possible, mechanical speed coupling is entered. In the positional diagrams 1 to 32 are the following Features: 1 external rotor, 2 conchoidal cavity in the external rotor, 3 biconvex or inner runner adapted to the conchoid shape, 4 control openings in the inner runner, 5 control opening in the inner rotor, 6 revolving control shaft, 7 inlet port, 8 outlet port.

Es sollen zunächst die Verhältnisse für den in Abb. ι oberhalb des Innenläuifers eingeschlossenen Raum betrachtet werden. In Abb. 1 ist die mit diesem Raum in Verbindung stehende Steueröffnung 4 durch den Steg der Steuerwalze abgeschlossen. First of all, the conditions for the one above the inner rotor in Fig. Ι should be included Space to be considered. In Fig. 1 is the control opening associated with this room 4 completed by the web of the control roller.

In. Abb. 2 wird der sich vergrößernde Raum über die Steueröffnung 4 mit dem Einlaßkanal 7 in der Steuerwelle in Verbindung gebracht.In. Fig. 2 is the expanding space via the control opening 4 with the inlet channel 7 in the Connected control shaft.

Die Abb. 3, 4 und 5 zeigen bei weiterem Umlauf der'Drehkolbenmaschine das gleiche Bild, bis der zu etwa halber Höchstgröße angewachsene Arbeitsraum in Abb. 5 über den vollen Querschnitt der Steueröffnung verbunden ist.Figs. 3, 4 and 5 show the same picture with further rotation of the rotary piston machine, until the Working space in Fig. 5 that has grown to about half its maximum size over the full cross-section of the Control port is connected.

Von Abb. 6 an verringert sich der Verbindungsquerschnitt, während das Ansaugvolunien weiterhin wächst. ■From Fig. 6 the connection cross-section is reduced, while the suction volume continues grows. ■

Bei Abb. 10 beginnt die Verdichtung, während der Arbeitsraum allseitig abgeschlossen ist.At Fig. 10 the compression begins while the work area is closed on all sides.

Abb. 11 bis 16 zeigen weitere Verringerung des Arbeitsraumes mit entsprechend gesteigerter Verdichtung, bis in Abb. 17 das Minimalvolumen erreicht ist. Das angesaugte Volumen ist jetzt auf die schmale Mondsichel oberhalb des Innenläufers und die im Innenläufer befindliche Steueröffnung 4 kornprimiert. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die Zündung, an die während der Phasen 18, 19, 20, 21, 22, 23 und 24 die Expansion anschließt, während ebenfalls der Arbeitsraum vollständig abgeschlossen ist. Erst in der Stellung gemäß Abb. 25 beginnt der Auslaßvorgang durch die Steueröffnung 4 in dem Ausläßkanal 8. Die Abb. 26, 27, 28 und 29 zeigen eine Vergrößerung des Auslaßquierscbnittes, der bei 29 seinen vollen Wert angenommen hat. Der Auslaß bleibt weiterhin geöffnet während der Phasen in Abb. 30, 31 und 32, bis sich in der anschließenden Stellung 1 wieder der obere Arbeitsraum bis auf sein .minimales Volumen entleert hat und eine Wiederholung der gesamten Takte einsetzt.Figs. 11 through 16 show further reductions in Working area with correspondingly increased compression until the minimum volume is reached in Fig. 17 is. The volume sucked in is now on the narrow crescent moon above the inner rotor and the control opening 4 located in the inner rotor is compressed. At this point the ignition takes place, to those during phases 18, 19, 20, 21, 22, 23 and 24 the expansion follows, while the working space is also completely closed. Only in the position shown in Fig. 25 does the discharge process begin through the control opening 4 in the Outlet channel 8. Figs. 26, 27, 28 and 29 show an enlargement of the outlet cross section, the 29 has reached its full value. The outlet remains open during the phases in Fig. 30, 31 and 32, until in the subsequent position 1 the upper working space is again up to has emptied to its .minimum volume and a repetition of the entire bars begins.

Die Betrachtung des in Abb. 1 unterhalb des Innenläufers gelegenen Arbeitsraumes ergibt sinngemäß den gleichen Verlauf. Es ist nur eine Phasenverschiebung zwischen den beiden Arbeitsvorgängen festzustellen, da in Abb. 1 der untere Arbeitsraum gerade seinen Ansaugtakt abgeschlossen hat. Dieser Raum beginnt zu verdichten, bis in Stellung 9 dort die Zündung erfolgt. Die Phasenverschiebung zwischen den beiden Arbeitsräumen beträgt i8o°, bezogen auf den Innenläufer.The consideration of the in Fig. 1 below the The working space located inside the rotor results in the same course. It's just a phase shift between the two work processes, as in Fig. 1 the lower work area has just completed its intake stroke. This space begins to condense until it is in position 9 there the ignition takes place. The phase shift between the two work spaces is i8o °, based on the inrunner.

Das Arbeitsdiagramm des vorgeschlagenen Viertakt-Drehkolbenmotors ist demnach nicht symmetrisch, sondern gestaltet sich gemäß Abb. 33. Hierin sind über dem Drehwinkel des Innenläufers die Voliumenverhältnisse der Arbeitsräume und .die Drücke wiedergegeben. Die Volumenänderung erfolgt annähernd sinngemäß, während die Verbrennungsdrücke zweimal hintereinander einsetzen und zwei weitere Takte fehlen.The working diagram of the proposed four-stroke rotary piston engine is therefore not symmetrical, but is designed according to Fig. 33. Herein are the volume ratios of the working spaces and the .the Pressures reproduced. The change in volume occurs approximately in the same way as the combustion pressures insert twice in a row and two more bars are missing.

Die Viertakt-Drehkolbenmaschine ist demnach selbst ansaugend und arbeitet mit vollständigem Ausschub, genauso wie der übliche Hubkolbenmotor. The four-stroke rotary piston engine is therefore self-priming and works with full Extension, just like the usual reciprocating engine.

Mit Rücksicht auf die Größe der Steuerwalze und der im Ein- und Auslaßkanal erforderlichen Gasquerschnitte darf die Exzentrizität nicht zu. hoch gewählt werden.With regard to the size of the control drum and the gas cross-sections required in the inlet and outlet channels the eccentricity must not be allowed. be chosen high.

Für die Abdichtung der ineinandergelagerten Läufer werden zweckmäßig die gleichen Dichtelemente verwendet, die sich für Kolbendichtungen, Drehschieberdichtungen usw. bewährt haben und die vorzugsweise aus schmalen elastisch nachgiebigen und fiUgengeschlossenen Dichtgrenzen bestehen. Die Zahnrädersätze zum Erzeugen der Drehzahlverhältnisse 4:2:1 liegen auf einer oder beiden Stirnseiten des Motors, der zweckmäßig mit Flüssigkeitskühlung zu versehen ist.The same sealing elements are expediently used to seal the rotors that are nested in one another used that have proven themselves for piston seals, rotary valve seals, etc. and which preferably consist of narrow, resiliently flexible and tightly sealed sealing boundaries. The gear sets for generating the speed ratios 4: 2: 1 lie on one or both Front sides of the engine, which is expediently with liquid cooling is to be provided.

Claims

PATENT CLAIMS:,

i. Four-stroke rotary piston engine with nested Rotors, the external rotor rotating eccentrically and its interior after Kind of a conchoid or a wave curve for this purpose is carried out, fixing a Speed ratio from the internal rotor to the

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N8688IaI46a⁵ N8688IaI46a ⁵

External rotor ι: 2, characterized in that when using 'a control roller in the internal rotor the speed ratio of the control roller to the internal rotor is also 1: 2 and the total speed ratio Control roller, internal rotor, external rotor 1: 2: 4.

2. Four-stroke rotary piston engine according to claim 1, characterized in that the inside rotating control roller containing the channels and control openings for inlet and outlet.

3. Four-stroke rotary piston engine according to claim 1 and 2, characterized in that the internal rotor the control channels for the connection of the inlet and outlet channels with the working rooms having.

4. Four-stroke rotary piston engine according to claim 1 to 3, characterized in that for the definition of the timing, both the channels in the inrunner and the timing openings are variable are.

5. Four-stroke rotary piston engine according to claim 1 to 4, characterized in that at all to be sealed Closed edges and surfaces Sealing borders with small dimensions made of resilient material can be used.

Referred publications:
German Patent Nos. 433535, 691 511, 715217.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings