EP1499799A1 - Rotary piston machine - Google Patents

Rotary piston machine

Info

Publication number
EP1499799A1
EP1499799A1 EP03722509A EP03722509A EP1499799A1 EP 1499799 A1 EP1499799 A1 EP 1499799A1 EP 03722509 A EP03722509 A EP 03722509A EP 03722509 A EP03722509 A EP 03722509A EP 1499799 A1 EP1499799 A1 EP 1499799A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
housing
machine according
pistons
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP03722509A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1499799B1 (en
Inventor
Herbert Hüttlin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUETTLIN, HERBERT
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP03722509A priority Critical patent/EP1499799B1/en
Publication of EP1499799A1 publication Critical patent/EP1499799A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1499799B1 publication Critical patent/EP1499799B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/183Oval or square cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B15/00Reciprocating-piston machines or engines with movable cylinders other than provided for in group F01B13/00
    • F01B15/007Reciprocating-piston machines or engines with movable cylinders other than provided for in group F01B13/00 having spinning cylinders, i.e. the cylinders rotating about their longitudinal axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0032Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0035Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0079Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having pistons with rotary and reciprocating motion, i.e. spinning pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/04Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • F01B3/045Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces by two or more curved surfaces, e.g. for two or more pistons in one cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/28Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F02B75/282Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders the pistons having equal strokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/186Other cylinders for use in engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder

Definitions

  • the invention relates to a rotary piston machine, with a housing which has a cylindrical housing inner wall, with at least one piston arranged in the housing, which can rotate about a longitudinal central axis of the housing, and thereby executes a reciprocating linear movement by means of a control mechanism which does so serves to periodically enlarge and reduce at least one chamber assigned to the piston.
  • a rotary piston machine is known from DE 100 01 962 AI.
  • Such a rotary piston machine is preferably used as an internal combustion engine.
  • Rotary piston machines generally belong to a type of machine in which one or more pistons revolve in a housing, wherein the orbital movement of the piston or pistons is usually superimposed on another type of movement, around which one or more chambers associated with the piston or pistons usually form the working chambers for a Carnot cycle, periodically increasing and decreasing in volume.
  • a plurality of pistons are arranged circumferentially distributed around the central axis of the housing.
  • the pistons are mounted so as to be radially movable in the housing, the control mechanism deriving the radially directed reciprocating stroke movement of the pistons from the orbital movement of the pistons.
  • the control mechanism of the known rotary piston machine has a stationary curve piece which is arranged approximately in the center of the housing, the pistons each having at least one running member on their side facing the center axis of the housing, with which the pistons are guided along the control curve.
  • the control mechanism is also designed so that each adjacent one of the radially movable pistons performs an opposite stroke movement.
  • the pistons of the known rotary piston machine each have a toothing on their end faces leading and trailing in the direction of rotation of the pistons, and between the end faces of adjacent pistons there is a co-rotating shaft provided with toothing, which meshes with the teeth of the two adjacent end faces of the pistons Intervention stands.
  • rotary piston machine Another type of rotary piston machine is known from WO 98/13583, in which the individual pistons rotating in the housing are designed as pivoting pistons, which additionally perform rocking-like pivoting movements in the housing during their rotational movement.
  • the control mechanism for controlling the rocking back and forth swiveling movements of the individual pistons corresponds almost identically to that Control mechanism of the aforementioned known rotary piston machine with linearly radially movable pistons.
  • the invention has for its object to provide a new type of rotary piston machine, in which the periodic change in the volume of the at least one chamber is achieved in a different way.
  • this object is achieved with respect to the rotary piston machine mentioned at the outset in that the linear movement of the at least one piston takes place parallel to the longitudinal center axis of the housing.
  • the at least one piston executes a linear movement parallel to the longitudinal central axis of the housing when it rotates around the longitudinal central axis of the housing.
  • the at least one piston has no radially directed movement component.
  • the rotary piston machine according to the invention Machine can be designed radially small, since the at least one piston does not have to execute a radial movement or a movement with a radial movement component.
  • the rotary piston machine according to the invention is particularly suitable as an internal combustion engine, in which case the at least one chamber then serves as a work chamber for a Carnot cycle in which the work cycles of intake, compression, expansion and ejection take place.
  • the rotary piston machine according to the invention preferably has more than one piston, the plurality of pistons then all performing linear movements directed parallel to the longitudinal center axis of the housing when rotating in the housing, as will be described hereinafter with reference to preferred configurations.
  • the piston is arranged off-center with respect to the longitudinal center axis of the housing, and in the housing at least one further piston is arranged which rotates around the longitudinal center axis and is arranged on the side facing away from the first piston with respect to the longitudinal center axis of the housing.
  • the rotary piston machine according to the invention can be implemented as an at least two-cylinder internal combustion engine, with the at least two pistons, which are opposite in relation to the longitudinal center axis and which do not necessarily have to be axially at the same height, with one identical configuration with respect to the piston the longitudinal center axis axisymmetric mass distribution can be achieved.
  • the centrifugal forces that affect both pistons cancel each other out advantageously when circulating in the housing.
  • the two pistons can be arranged so that the linear movement takes place in opposite directions to one another by means of the control mechanism, or the linear movement of the two pistons can be in the same direction.
  • the further piston is arranged axially opposite the first piston at the same height.
  • the advantage is achieved that the centrifugal forces of the two pistons can be offset against one another by their axially symmetrical arrangement with respect to the longitudinal center axis.
  • two chambers can be formed in this arrangement, which are arranged offset by 180 ° to one another about the longitudinal central axis, so that two full working cycles are completed over a full revolution of the piston arrangement.
  • the further piston is firmly connected to the first piston.
  • the advantage here is that the two opposing pistons are mutually supported against the centrifugal forces acting on them when rotating and in this way a surface friction of the pistons on the housing is switched off.
  • the at least one piston is arranged and runs centrally around the longitudinal central axis around a piston central axis coinciding with the longitudinal central axis in the housing.
  • At least one additional piston which is arranged around the longitudinal center axis and is arranged in a straight extension of the first piston is arranged in the housing.
  • the advantage of this measure is that several chambers can be implemented in the longitudinal direction of the housing, so that a multi-cylinder rotary piston machine can also be implemented in this way.
  • the at least one chamber is formed by the space between facing end faces of the first piston and the further piston.
  • the advantage here is that when the two pistons move in opposite directions, the individual strokes of the two pistons add up to an overall stroke, so that when the rotary piston machine according to the invention is used as an internal combustion engine in the common chamber between the two pistons, the fuel / air mixture with a higher pressure can be compressed.
  • the linear movement of the first piston is directed in the opposite direction to the linear movement of the second piston, and the space between the mutually facing end faces of the first piston and the further piston forms a common chamber.
  • This measure has the advantage that the rotary piston machine according to the invention is in this way also balanced in terms of the linear movement of the at least two pistons, as a result of which vibrations of the rotary piston machine in the longitudinal direction are eliminated.
  • At least four pistons are arranged in the housing, two of which are arranged axially at the same height opposite each other with respect to the longitudinal center axis of the housing, and two are each arranged in a linear extension to one another are.
  • the two pistons arranged opposite each other axially at the same height with respect to the longitudinal center axis of the housing each form a preferably rigid double piston, the two double pistons then being arranged in an axially linear extension to one another and together in rotate the housing around the longitudinal central axis and perform linear movements in opposite directions.
  • the one double piston and the other double piston are preferably each assigned a separate control mechanism for controlling the reciprocating linear movement when rotating in the housing.
  • the control mechanism comprises at least one guide element arranged on the at least one first piston and at least one control curve formed in the inner wall of the housing, along which the guide element runs.
  • Such a control mechanism has the advantage over the control mechanism of the known rotary piston machine that it is less susceptible to wear, because, unlike the control mechanism of the known rotary piston machine, which comprises a cam piece arranged centrally in the housing and running members provided on the pistons, it does not have the effect of the the rotational movement of the pistons is subject to centrifugal forces.
  • the at least one first piston is preferably provided with a shaft projecting radially from the side facing the housing inner wall, on which one or two rollers are arranged, while the control cam is preferably designed as a guide groove formed in the housing inner wall, into which the rollers engage and roll in the housing when the piston rotates.
  • a side of the at least one piston facing the housing inner wall is designed in cross section in the form of a partial circle.
  • This measure has the advantage that the side facing the housing inner wall of the at least one piston is adapted to the circular inner contour of the housing inner wall, as a result of which the piston can be sealed in an advantageously simple manner by means of seals in the form of circular sections.
  • the side of the at least one piston facing the housing inner wall preferably extends over approximately 90 °.
  • the at least one piston is guided in its linear movement by a rotor which rotates about the longitudinal central axis together with the piston and is axially immovable.
  • a rotor has the advantage that the rotary movement of the at least one piston in the housing can be tapped from the rotor via an output shaft connected to the rotor, for example when the rotary piston machine according to the invention is used as an internal combustion engine in a motor vehicle. In this way, the rotational movement can be centered on the longitudinal central axis of the housing of the rotary piston machine. can be gripped without the need for complex transmission or countershafts.
  • a conventional reciprocating piston engine can be simulated with the rotary piston machine according to the invention, compared to which the rotary piston machine according to the invention has the considerable advantage that the rotational energy can be dissipated due to the rotating movement of the at least one piston via the rotor, which is axially immobile.
  • the rotor can be designed as a sleeve or as an axis.
  • the rotor lies on the longitudinal central axis of the housing Has a central section that separates the chamber assigned to the first piston from the chamber assigned to the further piston.
  • the rotor also takes over the function of separating the at least two chambers without additional complex construction measures, which, for example, form working chambers for a Carnot cycle when the rotary piston machine is used as an internal combustion engine.
  • each of the two end faces of the at least one piston is assigned a chamber which shrink and enlarge in opposite directions, the one chamber being the working chamber for a Carnot cycle and the other chamber serves as a pre-pressure chamber for generating a pre-pressure in order to apply a pre-pressure to the working chamber.
  • the working chamber is self-charged without external devices such as a compressor or a turbocharger and without increasing the installation space of the rotary piston machine.
  • the pre-pressure chamber into which fresh air can be drawn increases accordingly.
  • the working chamber expands after the fuel / air mixture is ignited, the fresh air previously sucked into the pre-pressure chamber is compressed accordingly and can then be pressed into the working chamber under pressure after the burned fuel / air mixture has been expelled, as a result of which the fuel / Air mixture can be compressed with higher pressure in the next cycle.
  • the rotary piston machine according to the invention is particularly suitable as an internal combustion engine for operation with diesel or even biodiesel fuels.
  • the central section of the rotor on the side of the chambers serving as the pre-pressure chamber is absent or is designed such that two of the chambers serving as the pre-pressure chamber communicate with one another. It is advantageous here that the chambers serving as pre-pressure chambers together form a pre-pressure chamber with a total volume that is larger, preferably four times as large as the volume of the at least one working chamber, as a result of which the air pre-compressed in the pre-pressure chambers enters the at least an even higher pre-pressure a working chamber can be initiated.
  • the admission pressure chamber is connected to the working chamber via a line on the outside of the housing, in which a valve, in particular a controllable valve, is preferably arranged.
  • the controllable valve can be a solenoid valve, for example, which is opened when a maximum pre-pressure has been generated in the pre-pressure chamber.
  • the admission pressure chamber can also be connected to the working chamber directly through the piston, in which case at least one valve, preferably an automatic valve, is then arranged in the piston.
  • the advantage of this measure is that there is no need for a connecting line on the outside of the housing between the pre-pressure chamber and the working chamber, as a result of which the rotary piston machine takes up less space.
  • the aforementioned automatic valve can, for example, be a flutter valve.
  • the two end faces of the at least one piston are each assigned a chamber which shrink and enlarge in opposite directions, both chambers serving as working chambers for a Carnot cycle.
  • This measure has the advantage that, for example, two cylinders of a conventional engine can be simulated with only one piston, a further particular advantage being that the expansion of one working chamber after the ignition of the fuel / air mixture, the compression of the other working chamber, who just sucked in the new fuel / air mixture.
  • this configuration can be used, for example, to simulate a conventional six-cylinder engine.
  • the rotary piston machine according to the invention can be used as an internal combustion engine or as a compressor.
  • Figure 1 is a perspective, partially sectioned illustration of a rotary piston machine according to a first embodiment in a first operating position.
  • FIG. 2 shows the rotary piston machine in FIG. 1 in a second operating position
  • FIGS. 1 and 2 shows the rotary piston machine in FIGS. 1 and 2 in a third operating position
  • FIG. 4 shows the rotary piston machine in the operating position shown in FIG. 3 in a partially broken representation
  • FIGS. 1 to 4 shows a perspective illustration of an individual part of the rotary piston machine in FIGS. 1 to 4;
  • Figures 7a) to d) each have a section along the line VII-VII in Figures 6a) to d);
  • Figures 10a) and b) each have a section along the line X-X in Figures 9a) and b);
  • Figures 11a) and b) each have a section along the line XI-XI in Figures 9a) and b);
  • Figures 13a) to d) each have a section along the line XIII-XIII in Figures 12a) to d);
  • Figures 14a) to d) each have a section along the line XIV-XIV in Figures 12a) to d);
  • Figures 15a) to d) each have a section along the line XV-XV in Figures 12a) to d);
  • FIG. 1 to 8 show a rotary piston machine provided with the general reference number 10 according to a first exemplary embodiment.
  • the rotary piston machine 10 is used here as an internal combustion engine.
  • the rotary piston machine 10 has a housing 12 which has an essentially cylinder-symmetrical basic shape. At its longitudinal ends, the housing 12 is closed by a housing cover 14 and a housing cover 16, although a different division of the housing 12 can also be considered, as can be seen, for example, from FIG. 6a).
  • the housing 12 has a cylindrical housing inner wall 18, which is therefore circular in cross section.
  • a longitudinal central axis 20 forms the cylinder axis of the housing inner wall 18.
  • first piston 22 there is at least one first piston 22, and in the exemplary embodiment shown there are a further second piston 24, which can only be seen in the perspective representations in FIG. 4, a further third piston 26 and a further fourth piston 28, the can also be seen in the perspective view only in FIG. 4.
  • first piston 22 and the third piston 24 which form a first double piston
  • second piston 26 and the fourth piston 28 the form a second double piston.
  • the first piston 22 is fixedly connected to the third piston 24 via a first connecting piece 30, and the third piston 26 is fixedly connected to the fourth piston 28 via a second connecting piece 32.
  • the connecting pieces 30 and 32 each produce a rigid connection between the pistons 22 and 24 or 26 and 28.
  • the first piston 22 and the further pistons 24 to 28 run in the housing 12 together around the longitudinal central axis 20 according to an arrow 34, so that the longitudinal central axis 20 can also be referred to as the circumferential axis.
  • the first piston 22 and the further pistons 24 to 28 perform reciprocating linear movements when rotating around the central longitudinal axis 34 of the housing 12 by a control mechanism to be described later, these linear movements being directed parallel to the central longitudinal axis 34, as with a double arrow 36 is indicated.
  • the four pistons 22 to 28 are each arranged eccentrically with respect to the longitudinal central axis 20 of the housing 12, as can be seen from the cross-sectional representations in FIGS. 7a) to 7d).
  • the further second piston 24 and the further fourth piston 28 are located opposite the first piston 22 with respect to the longitudinal central axis 20, ie on the side of the longitudinal central axis 20 facing away from the first piston 22.
  • the further second piston 24 is arranged opposite the first piston 22 at the same axial height, while the further fourth piston 28 is arranged axially offset opposite the first piston 22.
  • the further third piston 26 is arranged in the housing in a straight extension to the first piston 22, ie is in the same circumferential position as the first piston 22 with respect to the longitudinal central axis 20.
  • the second piston 24 and the fourth piston 28 are circumferential - Direction with respect to the first piston 22 and the third piston 26 arranged offset by 180 °.
  • first piston 22 Since the first piston 22 is firmly connected to the further second piston 24, the first piston 22 and the second piston 24 perform linear movements in the same direction parallel to the longitudinal central axis 20 when rotating in the housing 12. Likewise, the further third piston 26 and the further fourth piston 28 perform linear movements in the same direction due to their fixed connection by means of the connecting piece 32 when rotating in the housing 12.
  • pistons 22, 24 on the one hand and pistons 26 and 28 on the other hand either move towards or away from each other.
  • all four pistons 22 to 28 do not change their rotational position relative to one another when rotating around the longitudinal central axis 20.
  • the four pistons 22 to 28 are identical to one another in terms of their geometry and dimensions. Because of the 20 axisymmetric with respect to the longitudinal central axis. The arrangement of the four pistons 22 to 28 completely compensate for the centrifugal forces which occur when the pistons 22 to 28 rotate around the longitudinal central axis 20. In addition, the inertia occurring during the linear movement of the pistons 22 to 28 is also compensated for in the rotary piston machine 10 because the first double piston formed from the pistons 22 and 24 is linearly opposed to the second double piston formed from the pistons 26 and 28 in the housing 12 emotional. As already mentioned, a control mechanism is provided for deriving the linear movement of the individual pistons 22 to 28 from their orbital movement about the longitudinal central axis 20, which is provided in FIGS. 1 to 4 and 6 with the general reference numeral 40, which is subsequently only referred to the piston 22 is described.
  • the control mechanism 40 comprises a guide member 42 arranged on the first piston and a control cam 44 formed in the housing inner wall 18, along which the guide member 42 runs.
  • the guide member 42 is fixedly connected to the first piston 22 and has an axle 46 and a first roller 48 fastened to the axle 46 and a second roller 50.
  • the roller 48 has a smaller outer diameter than the roller 50.
  • the control cam 44 is designed in the form of a guide groove 52 formed in the housing inner wall 18.
  • the guide groove 52 has a portion 54 of smaller diameter and a portion 56 of larger inner diameter, corresponding to the outer diameter of the roller 48 and the outer diameter of the roller 50.
  • the control cam 44 in the form of the guide groove 52 extends completely around the longitudinal central axis 20 and represents a closed control cam which, in order to derive the linear movement of the pistons 22 to 28 from the rotational movement of the pistons around the longitudinal central axis 20, has a correspondingly curved shape, approximately has the shape of a circle bent by a diameter.
  • the pitch of the control cam 44 along the longitudinal central axis 20 determines the stroke of the piston 22.
  • the second piston 24, as can be seen from Fig. 6a), is equipped with a guide member which is identical to the guide member 42 and on which two rollers are arranged accordingly, the guide member 42 being along the same cam 44, i.e. in the same guide groove 52, runs.
  • the control mechanism 40 thus represents a common control mechanism for the double piston formed from the pistons 22 and 24.
  • rollers 48 and 50 and correspondingly the guide groove 52 can also be conical.
  • a corresponding control mechanism 58 is provided for the further double piston formed from the pistons 26 and 28, which differs from the control mechanism 40 only in that a control curve 60 is mirror-symmetrical with respect to the control curve 44 of the control mechanism 40 with respect to the central cross-sectional plane of the housing 12 ,
  • the pistons 22 to 28 are guided in their linear movement by a rotor 62, which is shown in isolation in FIG. 5.
  • the rotor 62 generally has a cylindrical shape which is adapted to the inner wall 18 of the housing 12 of the rotary piston machine 10.
  • the rotor 62 has two trough-like recesses 64 and 66 (see, for example, FIG. 8a) offset 180 ° with respect to the longitudinal central axis 20 (see, for example, FIG. 8a)), of which only the recess 64 in FIG. 5 you can see.
  • the mutually opposite walls of the trough-like recesses 64 and 66 have a partially circular cross section.
  • the rotor 62 has a sole or a central section 68 which separates the recesses 64 and 66 from one another.
  • two elongated holes 70 and 72 are also recessed, through which the connecting pieces 30 and 32 (see FIG. 4) extend.
  • the central section 68 can also have differently shaped openings there, or the central section 68 can be completely absent in this area, i.e. extend with respect to the longitudinal direction of the rotor 62 only over a central portion of the same.
  • the rotor 62 is circular in cross section, the two recesses 64 and 66 extending approximately over 90 ° with respect to the longitudinal central axis 20 in the circumferential direction.
  • the central section 68 of the rotor 62 extends at its broad ends approximately over 90 ° or a quarter of the full circumference.
  • the central section 68 of the axially immovable rotor 62, with which the pistons 22 to 28 rotate together, lies centrally on the longitudinal central axis 20 of the housing 12.
  • shaft extensions 74 and 76 are provided, via which the rotor 62 in the housing 12, more precisely in the housing covers 14 and 16, is rotatably mounted.
  • the shaft extension 74 projects from the housing 12 with a toothed end piece 78, and likewise the shaft extension 76 projects from the housing with a toothed end piece 80.
  • the end piece 80 is omitted and that the housing cover 16 is made closed over the shaft extension 76.
  • the orbital movement of the rotor 62 can be tapped as rotational energy via the end piece 78 and / or the end piece 80, ie the end piece 78 and / or the end piece 80 can serve as an output shaft.
  • measures for example support rollers, can be provided on the rotor 62 in order to support the rotor 62 against lateral forces in the housing 12 in the case of a large overall length.
  • Each of the pistons 22 to 28, as will be described below for the piston 22, has a side 82 facing the housing inner wall 18, which is designed in the form of a partial circle in cross section, so that each of the pistons 22 to 28 is adapted to the outside of the housing inner wall 18 is.
  • the side 82 extends over a circular angle of approximately 90 °.
  • a side 85 of each piston 22 to 28 facing away from the side 82 and facing the longitudinal central axis 20 is likewise designed in cross section in the form of a partial circle, the center of the circle of which is from the center of the circle of the partial circle is spaced, which forms the side 82 of the pistons 22 to 28, respectively.
  • Each piston 22 is thus approximately almond-shaped or lenticular in cross-section.
  • Each of the pistons 22 is assigned at least one chamber which periodically decreases and increases in volume due to the reciprocating linear movement of the pistons 22 to 28.
  • a first chamber 86 is assigned to the first piston 22 on an end face 84.
  • a second chamber 90 is assigned to the piston 22 on a face 88 arranged opposite the face 84.
  • the third piston 26 is in turn associated with the chamber 86 on one end 92 facing the end 84 of the first piston 22, so that the chamber 86 is associated with the two pistons 22 and 26 together.
  • the pistons 24 and 28 are assigned chambers 98, 100 and 102, which are arranged offset by 180 ° with respect to the chambers 86, 90 and 96 with respect to the longitudinal central axis 20.
  • the chambers 86 and 98 are completely separated from one another by the central section 68 of the rotor 62.
  • the chamber 86 is separated from the chambers 90 and 96 by means of a seal 104, which seals the piston 22 against the housing inner wall 18 and against the central section 68 of the rotor 62, and a seal 106, which seals the piston 26 against the housing inner wall 18 and the central section 68 of the rotor 62, completely separated.
  • the chamber 98 is completely separated from the chambers 100 and 102 via seals 108 and 110 on the pistons 24 and 28, respectively.
  • the chambers 90 and 100 communicate with one another via the elongated hole 70, and the chambers 96 and 102 also communicate with one another via the elongated hole 72, which, however, can also be modified in accordance with an embodiment to be described later in that the chambers 90 and 100 or 96 and 102 do not communicate with each other.
  • the elongated holes 70 and 72 can also be shaped differently or the central section 68 can be missing at these points, as a result of which the chambers 90 and 100 as well as 96 and 102 likewise communicate with one another and each form a double total volume.
  • the chambers 86 and 98 serve as working chambers for a Carnot cycle
  • the chambers 90, 100 and 96, 102 serve as pre-pressure chambers for generating a pre-pressure with which the working chambers 86 and 98 act can be.
  • the chambers 90 and 100 are connected to the chambers 86 and 98 via an opening 104 in the housing 12 and a connecting line 106, depending on which of the chambers 86 or 98 is in the course of the orbital movement of the pistons 22 to 28 ⁇ m the longitudinal central axis 20 face an inlet opening 108.
  • a valve 110 is arranged in the inlet opening 108, which is designed as a controllable valve, in particular a solenoid valve, 112.
  • the chambers 96 and 102 are correspondingly connected to the inlet opening 108 via an opening 114 and a connecting line 116 with the interposition of the valve 110.
  • the chambers 86 and 98 serving as working chambers are assigned a total of one spark plug 118 for emitting ignition sparks and one injection nozzle 120 for injecting a fuel, for example gasoline, diesel or biodiesel.
  • a fuel for example gasoline, diesel or biodiesel.
  • the chambers 86 and 98 in the housing are also assigned an outlet opening 122 for ejecting the combusted fuel / air mixture.
  • the chambers 96 and 102 serving as pre-pressure chambers are also assigned a common suction opening 124, wherein the corresponding suction opening in the housing 12 is also assigned to the chambers 90 and 100 also serving as pre-pressure chambers.
  • FIGS. 6a), 7a) and 8a) show the rotary piston machine in a first operating position, which corresponds to the operating position in FIGS. 3 and 4, respectively.
  • the fuel-air mixture which is maximally compressed, is ignited via the spark plug 118.
  • the combusted fuel-air mixture has just been completely ejected from the chamber 98.
  • the chambers 96, 102 serving as pre-pressure chambers were through the suction opening 124, in which a corresponding valve, preferably an automatic valve, for example a flap valve, can be arranged completely filled with air.
  • the chambers 90 and 100 serving as pre-pressure chambers were completely filled with fresh air through a corresponding suction opening.
  • the pistons 22 to 28 rotate clockwise around the longitudinal central axis 20 together with the rotor 62 and have become the operating position in FIGS. 6b), 7b) and 8b) (cf. 1) rotated by about 45 °.
  • the fuel / air mixture previously ignited in the chamber 86 now expands in the volume-increasing chamber 86, while in the chamber 98 from the pre-pressure chambers 90, 100 and 96, 102, which decrease in volume and thereby the fresh air previously introduced compress, fresh air is pressed in. As shown in FIG.
  • the valve 110 is opened in order to admit the fresh air pre-compressed from the chambers 90, 100 and 96, 102 serving as pre-pressure chambers into the chamber 98. Since the maximum volume of the chambers 90, 96, 100, 102 together is greater than the maximum volume of the chamber 98, namely approximately four times as large, (pre) compression of the air pressed into the chamber 98 occurs.
  • the pistons 22 and 24 meanwhile move parallel to the longitudinal central axis 22 according to an arrow 126, and the pistons 26 and 28 move in the opposite direction according to an arrow 128 parallel to the longitudinal central axis 20.
  • the operating position shown in FIGS. 6c), 7c) and 8c) (see FIG. 2) is reached, in which the chamber 98 has reached its maximum volume and is filled with pre-compressed fresh air, while the opposite chamber 86, which is not visible in the drawing, likewise assumes its largest volume after the previously ignited fuel / air mixture has completely expanded.
  • the chambers 90, 100 and 96, 102 now have their minimum volume.
  • FIGS. 9a) and b), 10a) and b) and 11a) and b) show an embodiment of a rotary piston machine 10 'which is slightly modified compared to the previously described embodiment and which differs from the rotary piston machine 10 by the following features.
  • the chambers 90 'and 100' assigned to the pistons 22 'and 24' which in turn serve as pre-pressure chambers for supplying the chambers 86 'and 98' with a pre-pressure generated in the chambers 90 'and 100', and the chambers 90 ' and 100 'in turn communicate with each other, are not connected to the chamber 86' or 98 'via the outside of the housing, but directly via the pistons 22' and 24 '.
  • the pistons 22 'and 24' are hollow, and a valve 138 is arranged in each of the pistons 22 'and 24', which is designed as an automatic valve, preferably as a flutter valve.
  • the chambers 96 'and 102' associated with the pistons 26 "and 28 ' which also communicate with one another, are directly connected to the chambers 86' and 98 'via valves 140 with the chambers 86' and 98 'connected.
  • valves 138, 140 in FIG. 9a) are shown in their closed position, the pistons 22 'to 28' in their position which is maximally displaced towards the center of the housing 12 ' move, the valves 138 and 140 in Fig. 9b) are shown in their open position when the pistons 22 'to 28' move in opposite directions and the chambers 90 ', 100 * and 96' and 102 'decrease in volume. In this way, the chamber 98 'ready for suction between the pistons 24' and 28 'can be acted upon by pre-compressed air from the chambers 90', 100 'and 96' and 102 '.
  • FIGS. 12a) - d) to 15a) - d) show a further exemplary embodiment of a rotary piston machine provided with the general reference number 10 ′ *, which differs from the rotary piston machine 10 by the following features.
  • the rotary piston machine 10 ′′ in turn has four pistons 22 ′′ to 28 ′′, to which chambers 86 ′′, 90 ′′, 96 ′′, 98 ′′, 100 ′′ and 102 ′′ are assigned.
  • the chambers 90 ′′, 96 ′′, 100 ′′ and 102 ′′ do not serve as pre-pressure chambers but, like the chambers 86 ′′ and 98 ′′, also serve as working chambers for a Carnot cycle.
  • the chambers 90 ′′ and 100 ′′ ′′ do not communicate with one another, but are completely separated from one another via the central section 68 ′′ of the rotor 62 ′′.
  • the chambers 96 ′′ and 102 ′′ Completely separated from one another via the central section 68 ′′ of the rotor 62 ′′ and also serve as working chambers for a Carnot cycle.
  • the chambers 90 ′′ and 100 ′′ are correspondingly assigned an inlet duct 142 for fresh air and an outlet duct 144 for expelling the combusted fuel-air mixture.
  • the chambers 90 ′′ and 100 ′′ are jointly assigned a further spark plug 146 and a further injection nozzle 148.
  • the inlet passage 142, the outlet passage 144, the spark plug 146 and the injection nozzle 148 are in relation to the corresponding inlet passage 108 ′′, outlet passage 122 ′′, the spark plug 118 ′′ and the injection nozzle 120 ′′, which are the chambers 86 ′′ and 98 '' are arranged offset by 90 ° about the longitudinal central axis 20 ''.
  • the chambers 96 ′′ and 102 ′′ are assigned a further inlet duct 150, outlet duct 152, a spark plug 154 and an injection nozzle 156, which are in the same circumferential position as the inlet duct 142, the outlet duct 144, and the spark plug 146 and injector 148 associated with chambers 90 "and 100".
  • a six-cylinder engine is simulated by means of the rotary piston machine 10 ′′, the work cycles of intake, compression, expansion and ejection in the chambers 90 ′′, 100 ′′ and 96 ′′, 102 ′′ compared to the corresponding work cycles in the chambers 86 "and 98" are offset by 90 °.
  • FIGS. 12a) - d) to 15a) - d) show four operating positions of the rotary piston machine 10 ′′, in which the pistons 22 ′′ to 28 ′′ have moved a total of 135 ° about the longitudinal central axis 20 ′′ A full rotation of the pistons 22 "to 28"'over 360 ° around the longitudinal central axis 20 "becomes a full working cycle in the chambers 86" and 98 " carried out, likewise in each of the chambers 90 ′′ and 100 ′′ and 96 ′′ and 102 ′′, so that a total of six complete working cycles in the rotary piston machine 10 ′′ take place with one full revolution.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

The rotary piston engine (10) has a control mechanism (40,58) whereby each piston while rotating executes a linear movement to periodically increase and decrease the chamber (86,98) allocated to the respective piston. The linear movement of a piston (22) is carried out parallel to the longitudinal center axis (20) of the engine casing, and the piston with regard to this axis is installed eccentrically. At least one additional rotating piston (24-28) is installed on the side opposite the first with regard to the longitudinal center axis of the casing.

Description

Rotationskolbenmaschine Rotary piston engine
Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine, mit einem Gehäuse, das eine zylindrische Geh useinnenwand aufweist, mit zumindest einem in dem Gehäuse angeordneten Kolben, der um eine Längsmittelachse des Gehäuses umlaufen kann, und dabei durch einen Steuermechanismus eine hin- und hergehende Linearbewegung ausführt, die dazu dient, zumindest eine dem Kolben zugeordnete Kammer periodisch zu vergrößern und zu verkleinern. Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus der DE 100 01 962 AI bekannt.The invention relates to a rotary piston machine, with a housing which has a cylindrical housing inner wall, with at least one piston arranged in the housing, which can rotate about a longitudinal central axis of the housing, and thereby executes a reciprocating linear movement by means of a control mechanism which does so serves to periodically enlarge and reduce at least one chamber assigned to the piston. Such a rotary piston machine is known from DE 100 01 962 AI.
Eine solche Rotationskolbenmaschine wird vorzugsweise als Brennkraftmaschine mit interner Verbrennung verwendet.Such a rotary piston machine is preferably used as an internal combustion engine.
Rotationskolbenmaschinen gehören allgemein zu einer Art von Maschinen, bei denen ein oder mehrere Kolben in einem Gehäuse umlaufen, wobei der Umlaufbewegung des oder der Kolben üblicherweise eine weitere Bewegungsart überlagert ist, um die eine o- der die mehreren dem oder den Kolben zugeordneten Kammern, die üblicherweise die Arbeitskammern für einen Carnot-Kreisprozeß bilden, im Volumen periodisch zu vergrößern und zu verkleinern.Rotary piston machines generally belong to a type of machine in which one or more pistons revolve in a housing, wherein the orbital movement of the piston or pistons is usually superimposed on another type of movement, around which one or more chambers associated with the piston or pistons usually form the working chambers for a Carnot cycle, periodically increasing and decreasing in volume.
Bei der aus der DE 100 01 962 AI bekannten Rotationskolbenmaschine sind eine Mehrzahl an Kolben umfänglich um die Gehäusemittelachse des Gehäuses verteilt angeordnet. Die Kolben sind in dem Gehäuse radial beweglich gelagert, wobei der Steuermechanismus die radial gerichtete hin- und hergehende Hubbewegung der Kolben aus der Umlaufbewegung der Kolben ableitet.In the rotary piston machine known from DE 100 01 962 AI, a plurality of pistons are arranged circumferentially distributed around the central axis of the housing. The pistons are mounted so as to be radially movable in the housing, the control mechanism deriving the radially directed reciprocating stroke movement of the pistons from the orbital movement of the pistons.
Bei der Verwendung der bekannten Rotationskolbenmaschine als Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung werden die einzelnen Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Expandierens und Ausstoßens demnach durch die radial gerichtete hin- und hergehende Hubbewegung der einzelnen Kolben verwirklicht.When using the known rotary piston machine as an internal combustion engine, the individual work cycles of intake, compression, expansion and ejection are thus realized by the radially directed reciprocating stroke movement of the individual pistons.
Der Steuermechanismus der bekannten Rotationskolbenmaschine weist ein etwa gehäusemittig angeordnetes ortsfestes Kurvenstück auf, wobei die Kolben auf ihrer der Gehäusemittelachse zugewandten Seite jeweils zumindest ein Laufglied aufweisen, mit der die Kolben entlang der Steuerkurve geführt sind. Der Steuermechanismus ist ferner so ausgebildet, daß jeweils benachbarte der radial beweglichen Kolben eine gegensinnige Hubbewegung ausführen. Die Kolben der bekannten Rotationskolbenmaschine weisen an ihren in Umlaufrichtung der Kolben vorauslaufenden und nachlaufenden Stirnseiten jeweils eine Verzahnung auf, und zwischen den Stirnseiten jeweils benachbarter Kolben ist eine mit einer Verzahnung versehene mitumlaufende Welle angeordnet, die mit den Verzahnungen der beiden benachbarten Stirnseiten der Kolben kämmend in Eingriff steht.The control mechanism of the known rotary piston machine has a stationary curve piece which is arranged approximately in the center of the housing, the pistons each having at least one running member on their side facing the center axis of the housing, with which the pistons are guided along the control curve. The control mechanism is also designed so that each adjacent one of the radially movable pistons performs an opposite stroke movement. The pistons of the known rotary piston machine each have a toothing on their end faces leading and trailing in the direction of rotation of the pistons, and between the end faces of adjacent pistons there is a co-rotating shaft provided with toothing, which meshes with the teeth of the two adjacent end faces of the pistons Intervention stands.
Ein Nachteil dieser bekannten Rotationskolbenmaschine kann darin gesehen werden, daß die radial gerichtete Linearbewegung der Kolben abwechselnd in Richtung und entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft und der Wirkung der Zentrifugalkraft erfolgt. Dabei ändert sich aufgrund der radial gerichteten Hubbewegung der einzelnen Kolben ständig die Masseverteilung in bezug auf die Längsmittelachse des Gehäuses und damit auch das Trägheitsmoment der Kolben. Darüber hinaus ist das gehäusemittige gehäusefeste Kurvenstück, das der Führung der Kolben dient, aufgrund der Zentrifugalkräfte und der mechanischen Kopplung jeweils benachbarter, sich gegensinnig radial bewegender Kolben kräftebelastet.A disadvantage of this known rotary piston machine can be seen in the fact that the radial linear movement of the pistons takes place alternately in the direction and counter to the action of the centrifugal force and the action of the centrifugal force. Due to the radially directed stroke movement of the individual pistons, the mass distribution with respect to the longitudinal central axis of the housing and thus also the moment of inertia of the pistons changes constantly. In addition, the housing-centered housing-fixed curve piece, which serves to guide the pistons, is subjected to forces due to the centrifugal forces and the mechanical coupling of respectively adjacent, radially moving pistons in opposite directions.
Eine andere Art einer Rotationskolbenmaschine ist aus der WO 98/13583 bekannt, bei der die einzelnen im Gehäuse umlaufenden Kolben als Schwenkkolben ausgebildet sind, die in dem Gehäuse bei ihrer Umlaufbewegung zusätzlich wippenartig hin- und hergehende Schwenkbewegungen ausführen. Der Steuermechanismus zum Steuern der wippenartig hin- und hergehenden Schwenkbewegungen der einzelnen Kolben entspricht nahezu identisch dem Steuermechanismus der zuvor genannten bekannten Rotationskolbenmaschine mit linear radial beweglichen Kolben.Another type of rotary piston machine is known from WO 98/13583, in which the individual pistons rotating in the housing are designed as pivoting pistons, which additionally perform rocking-like pivoting movements in the housing during their rotational movement. The control mechanism for controlling the rocking back and forth swiveling movements of the individual pistons corresponds almost identically to that Control mechanism of the aforementioned known rotary piston machine with linearly radially movable pistons.
Auch bei dieser Schwenkkolbenmaschine kann ein Nachteil in der in bezug auf die Längsmittelachse des Gehäuses nicht optimalen Masseverteilung bzw. in der nicht vollständigen Aufhebung der resultierenden Fliehkräfte der einzelnen Kolben gesehen werden.In this swinging piston machine, too, a disadvantage can be seen in the mass distribution which is not optimal with respect to the longitudinal center axis of the housing or in the incomplete cancellation of the resulting centrifugal forces of the individual pistons.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Art einer Rotationskolbenmaschine anzugeben, bei der die periodische Änderung des Volumens der zumindest einen Kammer auf eine andere Art und Weise erreicht wird.The invention has for its object to provide a new type of rotary piston machine, in which the periodic change in the volume of the at least one chamber is achieved in a different way.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten Rotationskolbenmaschine dadurch gelöst, daß die Linearbewegung des zumindest einen Kolbens parallel zur Längsmittelachse des Gehäuses erfolgt.According to the invention, this object is achieved with respect to the rotary piston machine mentioned at the outset in that the linear movement of the at least one piston takes place parallel to the longitudinal center axis of the housing.
Bei der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine führt der zumindest eine Kolben beim Umlaufen um die Längsmittelachse des Gehäuses eine parallel zur Längsmittelachse des Gehäuses gerichtete Linearbewegung aus. Auf diese Weise besitzt der zumindest eine Kolben keine radial gerichtete Bewegungskomponente. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß der Abstand des Massenschwerpunkts des zumindest einen Kolbens bezüglich der Längsmittelachse des Gehäuses, die die Umlaufachse des Kolbens bildet, unveränderlich ist. Hierdurch wird der Vorteil einer verbesserten Laufruhe der Rotationskolbenmaschine erreicht.In the rotary piston machine according to the invention, the at least one piston executes a linear movement parallel to the longitudinal central axis of the housing when it rotates around the longitudinal central axis of the housing. In this way, the at least one piston has no radially directed movement component. This has the advantage that the distance between the center of gravity of the at least one piston with respect to the longitudinal central axis of the housing, which forms the circumferential axis of the piston, is invariable. This achieves the advantage of improved smooth running of the rotary piston machine.
Ein weiterer Vorteil gegenüber der bekannten Rotationskolbenmaschine besteht darin, daß die erfindungsgemäße Rotationskolben- maschine radial kleinbauend ausgestaltet werden kann, da der zumindest eine Kolben keine Radialbewegung oder eine Bewegung mit radialer Bewegungskomponente ausführen muß. Die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine eignet sich insbesondere als Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wobei in diesem Fall die zumindest eine Kammer dann als Arbeitskammer für einen Carnot-Kreisprozeß dient, in dem die Arbeitstakte des Einlas- sens, Verdichtens, Expandierens und AusStoßens stattfinden.Another advantage over the known rotary piston machine is that the rotary piston machine according to the invention Machine can be designed radially small, since the at least one piston does not have to execute a radial movement or a movement with a radial movement component. The rotary piston machine according to the invention is particularly suitable as an internal combustion engine, in which case the at least one chamber then serves as a work chamber for a Carnot cycle in which the work cycles of intake, compression, expansion and ejection take place.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine vorzugsweise mehr als einen Kolben aufweist, wobei dann die mehreren Kolben allesamt parallel zur Längsmittelachse des Gehäuses gerichtete Linearbewegungen beim Umlaufen in dem Gehäuse ausführen, wie mit Bezug auf bevorzugte Ausgestaltungen hiernach noch beschrieben wird.It goes without saying that the rotary piston machine according to the invention preferably has more than one piston, the plurality of pistons then all performing linear movements directed parallel to the longitudinal center axis of the housing when rotating in the housing, as will be described hereinafter with reference to preferred configurations.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Kolben in bezug auf die Längsmittelachse des Gehäuses außermittig angeordnet, und in dem Gehäuse ist zumindest ein weiterer um die Längsmittelachse umlaufender Kolben angeordnet, der in bezug auf die Längsmittelachse des Gehäuses auf der dem ersten Kolben abgewandten Seite angeordnet ist.In a preferred embodiment, the piston is arranged off-center with respect to the longitudinal center axis of the housing, and in the housing at least one further piston is arranged which rotates around the longitudinal center axis and is arranged on the side facing away from the first piston with respect to the longitudinal center axis of the housing.
In dieser Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine als zumindest zwei-zylindrige Brennkraftmaschine realisiert werden, wobei durch die in bezug auf die Längsmittelachse gegenüberliegende Anordnung der zumindest zwei Kolben, die nicht zwangsläufig auf axial gleicher Höhe liegen müssen, bei identischer Ausgestaltung der Kolben eine in bezug auf die Längsmittelachse achssymmetrische Massenverteilung erreicht werden kann. Die sich auf beide Kolben auswirkenden Fliehkräfte heben sich beim Umlaufen in dem Gehäuse gegenseitig vorteilhafterweise auf. Die beiden Kolben können dabei so angeordnet sein, daß die Linearbewegung mittels des Steuermechanismus gegensinnig zueinander erfolgt, oder die Linearbewegung der beiden Kolben kann gleichsinnig sein.In this configuration, the rotary piston machine according to the invention can be implemented as an at least two-cylinder internal combustion engine, with the at least two pistons, which are opposite in relation to the longitudinal center axis and which do not necessarily have to be axially at the same height, with one identical configuration with respect to the piston the longitudinal center axis axisymmetric mass distribution can be achieved. The centrifugal forces that affect both pistons cancel each other out advantageously when circulating in the housing. The two pistons can be arranged so that the linear movement takes place in opposite directions to one another by means of the control mechanism, or the linear movement of the two pistons can be in the same direction.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bevorzugt, wenn der weitere Kolben dem ersten Kolben axial auf gleicher Höhe gegenüberliegend angeordnet ist.In this context, it is further preferred if the further piston is arranged axially opposite the first piston at the same height.
Auch bei dieser Ausgestaltung wird der Vorteil erzielt, daß die Fliehkräfte der beiden Kolben durch deren achssymmetrische Anordnung in bezug auf die Längsmittelachse gegeneinander aufgehoben werden können. Wie bei der zuvor genannten Ausgestaltung können bei dieser Anordnung zwei Kammern gebildet werden, die um 180° zueinander um die Längsmittelachse versetzt angeordnet sind, so daß über einen vollen Umlauf der Kolbenanordnung zwei volle Arbeitszyklen vollendet werden.In this embodiment, too, the advantage is achieved that the centrifugal forces of the two pistons can be offset against one another by their axially symmetrical arrangement with respect to the longitudinal center axis. As with the above-mentioned embodiment, two chambers can be formed in this arrangement, which are arranged offset by 180 ° to one another about the longitudinal central axis, so that two full working cycles are completed over a full revolution of the piston arrangement.
Im Rahmen der zuvor genannten Ausgestaltung ist es weiterhin bevorzugt, wenn der weitere Kolben mit dem ersten Kolben fest verbunden ist.In the context of the aforementioned configuration, it is further preferred if the further piston is firmly connected to the first piston.
Hierbei ist von Vorteil, daß sich die beiden gegenüberliegenden Kolben gegenseitig gegen die auf sie beim Umlaufen wirkenden Fliehkräfte abstützen und auf diese Weise eine Flächenreibung der Kolben am Gehäuse ausgeschaltet wird.The advantage here is that the two opposing pistons are mutually supported against the centrifugal forces acting on them when rotating and in this way a surface friction of the pistons on the housing is switched off.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der zumindest eine Kolben mittig um die Längsmittelachse angeordnet und läuft um eine mit der Längsmittelachse zusammenfallende Kolbenmittelachse in dem Gehäuse um.In a further preferred embodiment, the at least one piston is arranged and runs centrally around the longitudinal central axis around a piston central axis coinciding with the longitudinal central axis in the housing.
In dieser Ausgestaltung wird der Vorteil einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine erreicht. In dieser Ausgestaltung werden Fliehkräfte ohne einen zusätzlichen, auf axial gleicher Höhe angeordneten Kolben von vornherein ausgeschaltet.In this embodiment, the advantage of a structurally particularly simple embodiment of the rotary piston machine according to the invention is achieved. In this embodiment, centrifugal forces are eliminated from the outset without an additional piston arranged at the same axial height.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist in dem Gehäuse zumindest ein weiterer um die Längsmittelachse umlaufender Kolben angeordnet, der in geradliniger Verlängerung des ersten Kolbens angeordnet ist.In a further preferred embodiment, at least one additional piston which is arranged around the longitudinal center axis and is arranged in a straight extension of the first piston is arranged in the housing.
Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß in Längsrichtung des Gehäuses mehrere Kammern realisiert werden können, so daß sich auf diese Weise ebenfalls eine mehrzylindrige Rotationskolbenmaschine realisieren läßt.The advantage of this measure is that several chambers can be implemented in the longitudinal direction of the housing, so that a multi-cylinder rotary piston machine can also be implemented in this way.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn die zumindest eine Kammer durch den Raum zwischen einander zugewandten Stirnseiten des ersten Kolbens und des weiteren Kolbens gebildet wird.In this context, it is preferred if the at least one chamber is formed by the space between facing end faces of the first piston and the further piston.
Hierbei ist von Vorteil, daß sich bei gegensinniger Bewegung der beiden Kolben die Einzelhübe der beiden Kolben zu einem Gesamthub addieren, wodurch im Falle der Verwendung der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine als Brennkraftmaschine in der gemeinsamen Kammer zwischen den beiden Kolben das Brenn- stoff-/Luftgemisch mit einem höheren Druck verdichtet werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Linearbewegung des ersten Kolbens der Linearbewegung des zweiten Kolbens entgegengesetzt gerichtet ist, und der Raum zwischen den einander zugewandten Stirnseiten des ersten Kolbens und des weiteren Kolbens eine gemeinsame Kammer bildet.The advantage here is that when the two pistons move in opposite directions, the individual strokes of the two pistons add up to an overall stroke, so that when the rotary piston machine according to the invention is used as an internal combustion engine in the common chamber between the two pistons, the fuel / air mixture with a higher pressure can be compressed. In a further preferred embodiment, the linear movement of the first piston is directed in the opposite direction to the linear movement of the second piston, and the space between the mutually facing end faces of the first piston and the further piston forms a common chamber.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine auf diese Weise auch hinsichtlich der Linearbewegung der zumindest zwei Kolben masseausgeglichen ist, wodurch Vibrationen der Rotationskolbenmaschine in Längsrichtung ausgeschaltet werden.This measure has the advantage that the rotary piston machine according to the invention is in this way also balanced in terms of the linear movement of the at least two pistons, as a result of which vibrations of the rotary piston machine in the longitudinal direction are eliminated.
In einer Kombination der zuvor genannten Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, wenn in dem Gehäuse zumindest vier Kolben angeordnet sind, von denen jeweils zwei in bezug auf die Längsmittelachse des Gehäuses einander axial auf gleicher Höhe gegenüberliegend angeordnet sind, und jeweils zwei in geradliniger Verlängerung zueinander angeordnet sind.In a combination of the above-mentioned configurations, it is particularly preferred if at least four pistons are arranged in the housing, two of which are arranged axially at the same height opposite each other with respect to the longitudinal center axis of the housing, and two are each arranged in a linear extension to one another are.
Bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine mit vier Kolben bilden die beiden in bezug auf die Längsmittelachse des Gehäuses einander axial auf gleicher Höhe gegenüberliegend angeordneten Kolben jeweils einen vorzugsweise starren Doppelkolben, wobei die beiden Doppelkolben dann in a- xial geradliniger Verlängerung zueinander angeordnet sind und gemeinsam in dem Gehäuse um die Längsmittelachse umlaufen und gegensinnig gerichtete Linearbewegungen ausführen. Bei dieser Ausgestaltung ist dem einen Doppelkolben und dem anderen Doppelkolben vorzugsweise jeweils ein eigener Steuermechanismus zur Steuerung der hin- und hergehenden Linearbewegung beim Umlaufen in dem Gehäuse zugeordnet. Der Steuermechanismus umfaßt in einer bevorzugten Ausgestaltung zumindest ein an dem zumindest einen ersten Kolben angeordnetes Führungsglied und zumindest eine in der Gehäuseinnenwand ausgebildete Steuerkurve, entlang der das Führungsglied läuft.In this embodiment of the rotary piston machine according to the invention with four pistons, the two pistons arranged opposite each other axially at the same height with respect to the longitudinal center axis of the housing each form a preferably rigid double piston, the two double pistons then being arranged in an axially linear extension to one another and together in rotate the housing around the longitudinal central axis and perform linear movements in opposite directions. In this embodiment, the one double piston and the other double piston are preferably each assigned a separate control mechanism for controlling the reciprocating linear movement when rotating in the housing. In a preferred embodiment, the control mechanism comprises at least one guide element arranged on the at least one first piston and at least one control curve formed in the inner wall of the housing, along which the guide element runs.
Ein solcher Steuermechanismus hat gegenüber dem Steuermechanismus der bekannten Rotationskolbenmaschine den Vorteil, daß er weniger verschleißanfällig ist, weil er im Unterschied zu dem Steuermechanismus der bekannten Rotationskolbenmaschine, der ein zentral im Gehäuse angeordnetes Kurvenstück und an den Kolben vorgesehene Laufglieder umfaßt, nicht der Wirkung der durch die Umlaufbewegung der Kolben verursachten Fliehkräfte unterworfen ist. Als Führungsglied ist an dem zumindest einen ersten Kolben vorzugsweise eine radial von dessen der Gehäuseinnenwand zugewandten Seite abstehende Achse vorgesehen, an der eine oder zwei Laufrollen angeordnet sind, während die Steuerkurve vorzugsweise als in der Gehäuseinnenwand ausgebildete Führungsnut ausgebildet ist, in die die Laufrollen eingreifen und beim Umlaufen des Kolbens in dem Gehäuse abrollen.Such a control mechanism has the advantage over the control mechanism of the known rotary piston machine that it is less susceptible to wear, because, unlike the control mechanism of the known rotary piston machine, which comprises a cam piece arranged centrally in the housing and running members provided on the pistons, it does not have the effect of the the rotational movement of the pistons is subject to centrifugal forces. The at least one first piston is preferably provided with a shaft projecting radially from the side facing the housing inner wall, on which one or two rollers are arranged, while the control cam is preferably designed as a guide groove formed in the housing inner wall, into which the rollers engage and roll in the housing when the piston rotates.
Im Zusammenhang mit einer oder mehreren der zuvor, genannten Ausgestaltungen, wonach dem ersten Kolben in bezug auf die Längsmittelachse ein weiterer Kolben auf axial gleicher Höhe gegenüberliegend angeordnet ist und die beiden Kolben fest miteinander verbunden sind, ist es weiter bevorzugt, wenn an dem ersten Kolben und dem weiteren Kolben jeweils ein Führungsglied angeordnet ist, wobei beide Führungsglieder entlang derselben Steuerkurve laufen.In connection with one or more of the above-mentioned configurations, according to which a further piston is arranged opposite one another at the same axial height with respect to the longitudinal central axis and the two pistons are firmly connected to one another, it is further preferred if on the first piston and a further guide member is arranged in each case, the two guide members running along the same control curve.
Hierbei ist von Vorteil, daß der Massenschwerpunkt der beiden auf gleicher Höhe gegenüberliegenden Kolben auf der Längsmit- telachse, d.h. der Umlaufachse, liegt, was nicht der Fall wäre, wenn nur an einem der beiden Kolben ein Laufglied vorhanden wäre. Die letztere Ausgestaltung kann jedoch ebenfalls in Betracht gezogen werden, wobei dann derjenige Kolben, der kein Führungsglied aufweist, zum Massenausgleich in bezug auf die Längsmittelachse eine entsprechende Zusatzmasse aufweisen kann.It is advantageous here that the center of gravity of the two pistons located at the same height on the longitudinal center telachse, ie the axis of rotation, which would not be the case if only one of the two pistons had a running member. However, the latter embodiment can also be taken into account, in which case that piston which has no guide member can have a corresponding additional mass for mass compensation with respect to the longitudinal center axis.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine der Gehäuseinnenwand zugewandte Seite des zumindest einen Kolbens im Querschnitt in Form eines Teilkreises ausgebildet.In a further preferred embodiment, a side of the at least one piston facing the housing inner wall is designed in cross section in the form of a partial circle.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die der Geh useinnenwand z-ugewandte Seite des zumindest einen Kolbens an die kreisförmige Innenkontur der Gehäuseinnenwand angepaßt ist, wodurch eine Abdichtung des Kolbens auf vorteilhaft einfache Weise durch kreisabschnittsförmige Dichtungen erfolgen kann. Vorzugsweise erstreckt sich die der Gehäuseinnenwand zugewandte Seite des zumindest einen Kolbens über etwa 90°.This measure has the advantage that the side facing the housing inner wall of the at least one piston is adapted to the circular inner contour of the housing inner wall, as a result of which the piston can be sealed in an advantageously simple manner by means of seals in the form of circular sections. The side of the at least one piston facing the housing inner wall preferably extends over approximately 90 °.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der zumindest eine Kolben durch einen um die Längsmittelachse gemeinsam mit dem Kolben umlaufenden Rotor, der axial unbeweglich ist, in seiner Linearbewegung geführt ist.Furthermore, it is preferred if the at least one piston is guided in its linear movement by a rotor which rotates about the longitudinal central axis together with the piston and is axially immovable.
Das Vorsehen eines Rotors hat den Vorteil, daß von dem Rotor die Umlaufbewegung des zumindest einen Kolbens in dem Gehäuse über eine mit dem Rotor verbundene Abtriebswelle abgegriffen werden kann, bspw. wenn die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine als Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Auf diese Weise kann die Rotationsbewegung zentral an der Längsmittelachse des Gehäuses der Rotationskolbenmaschine abge- griffen werden, ohne daß aufwendige Übertragungs- oder Vorgelegewellen erforderlich sind. Auf diese Weise kann mit der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine ein herkömmlicher Hubkolbenmotor nachgebildet werden, gegenüber dem die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine jedoch den erheblichen Vorteil besitzt, daß aufgrund der Umlaufbewegung des zumindest einen Kolbens über den Rotor, der axial unbeweglich ist, die Rotationsenergie abgeleitet werden kann.The provision of a rotor has the advantage that the rotary movement of the at least one piston in the housing can be tapped from the rotor via an output shaft connected to the rotor, for example when the rotary piston machine according to the invention is used as an internal combustion engine in a motor vehicle. In this way, the rotational movement can be centered on the longitudinal central axis of the housing of the rotary piston machine. can be gripped without the need for complex transmission or countershafts. In this way, a conventional reciprocating piston engine can be simulated with the rotary piston machine according to the invention, compared to which the rotary piston machine according to the invention has the considerable advantage that the rotational energy can be dissipated due to the rotating movement of the at least one piston via the rotor, which is axially immobile.
In bevorzugten Ausgestaltungen kann der Rotor als Hülse oder als Achse ausgebildet sein.In preferred configurations, the rotor can be designed as a sleeve or as an axis.
Im Zusammenhang mit einer der zuvor genannten Ausgestaltungen, wonach zumindest zwei Kolben in Bezug auf die L ngsmittelachse gegenüberliegend angeordnet sind, sei es auf axial gleicher Höhe oder an axial unterschiedlichen Positionen, ist es weiterhin bevorzugt, wenn der Rotor einen auf der Längsmittelachse des Gehäuses liegenden Mittelabschnitt aufweist, der die dem ersten Kolben zugeordnete Kammer von der dem weiteren Kolben zugeordneten Kammer trennt.In connection with one of the aforementioned configurations, according to which at least two pistons are arranged opposite one another with respect to the longitudinal central axis, be it at axially the same height or at axially different positions, it is further preferred if the rotor lies on the longitudinal central axis of the housing Has a central section that separates the chamber assigned to the first piston from the chamber assigned to the further piston.
Auf diese Weise übernimmt der Rotor ohne zusätzliche aufwendige Konstruktionsmaßnahmen auch die Funktion einer Trennung der zumindest zwei Kammern, die bspw. im Falle der Verwendung der Rotationskolbenmaschine als Brennkraftmaschine Arbeitskammern für einen Carnot-Kreisprozeß bilden.In this way, the rotor also takes over the function of separating the at least two chambers without additional complex construction measures, which, for example, form working chambers for a Carnot cycle when the rotary piston machine is used as an internal combustion engine.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist beiden Stirnseiten des zumindest einen Kolbens jeweils eine Kammer zugeordnet, die sich gegensinnig verkleinern und vergrößern, wobei die eine Kammer als Arbeitskammer für einen Carnot-Kreisprozeß und die andere Kammer als Vordruckkammer zum Erzeugen eines Vordruckes dient, um die Arbeitskammer mit einem Vordruck zu beaufschlagen.In a further preferred embodiment, each of the two end faces of the at least one piston is assigned a chamber which shrink and enlarge in opposite directions, the one chamber being the working chamber for a Carnot cycle and the other chamber serves as a pre-pressure chamber for generating a pre-pressure in order to apply a pre-pressure to the working chamber.
Hierbei ist von Vorteil, daß im Falle einer Verwendung der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine als Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung eine Selbstaufladung der Arbeitskammer ohne externe Vorrichtungen wie einen Kompressor oder einen Turbolader und ohne Vergrößerung des Bauraums der Rotationskolbenmaschine erreicht wird. Während sich die Arbeitskammer bspw. im Volumen verkleinert, vergrößert sich entsprechend die Vordruckkammer, in die Frischluft angesaugt werden kann. Beim Expandieren der Arbeitskammer nach dem Zünden des Brennstoff-/Luft- gemisches wird die in der Vordruckkammer zuvor angesaugte Frischluft entsprechend komprimiert und kann dann unter Druck nach dem Ausstoßen des verbrannten Brennstoff-/Luftgemisches aus der Arbeitskammer in diese hineingedrückt werden, wodurch das Brennstoff-/Luftgemisch im nächsten Zyklus mit höherem Druck verdichtet werden kann. Insbesondere mit der oben beschriebenen Ausgestaltung der Rotationskolbenmaschine mit vier Kolben kann ein besonders wirksamer Selbstaufladungseffekt erzielt werden. In dieser Ausgestaltung eignet sich die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine insbesondere als Brennkraftmaschine für den Betrieb mit Diesel- oder sogar Biodieselkraftstoffen.It is advantageous here that when the rotary piston machine according to the invention is used as an internal combustion engine, the working chamber is self-charged without external devices such as a compressor or a turbocharger and without increasing the installation space of the rotary piston machine. For example, while the working chamber is reduced in volume, the pre-pressure chamber into which fresh air can be drawn increases accordingly. When the working chamber expands after the fuel / air mixture is ignited, the fresh air previously sucked into the pre-pressure chamber is compressed accordingly and can then be pressed into the working chamber under pressure after the burned fuel / air mixture has been expelled, as a result of which the fuel / Air mixture can be compressed with higher pressure in the next cycle. In particular with the configuration of the rotary piston machine with four pistons described above, a particularly effective self-charging effect can be achieved. In this embodiment, the rotary piston machine according to the invention is particularly suitable as an internal combustion engine for operation with diesel or even biodiesel fuels.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung fehlt der Mittelabschnitt des Rotors auf Seiten der als Vordruckkammer dienenden Kammern bzw. ist so ausgebildet, daß jeweils zwei der als Vordruckkammer dienenden Kammern miteinander kommunizieren. Hierbei ist von Vorteil, dass die als Vordruckkammern dienenden Kammern zusammen eine Vordruckkammer mit einem Gesamtvolumen bilden, das größer ist, vorzugsweise viermal so groß wie das Volumen der zumindest einen Arbeitskammer, wodurch die in den Vordruckkammern vorkomprimierte Luft mit einem noch höheren Vordruck in die zumindest eine Arbeitskammer eingeleitet werden kann.In a further preferred embodiment, the central section of the rotor on the side of the chambers serving as the pre-pressure chamber is absent or is designed such that two of the chambers serving as the pre-pressure chamber communicate with one another. It is advantageous here that the chambers serving as pre-pressure chambers together form a pre-pressure chamber with a total volume that is larger, preferably four times as large as the volume of the at least one working chamber, as a result of which the air pre-compressed in the pre-pressure chambers enters the at least an even higher pre-pressure a working chamber can be initiated.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist die Vordruckkammer mit der Arbeitskammer über eine gehäuseaußenseitige Leitung verbunden, in der vorzugsweise ein Ventil, insbesondere steuerbares Ventil, angeordnet ist.In a first preferred embodiment variant, the admission pressure chamber is connected to the working chamber via a line on the outside of the housing, in which a valve, in particular a controllable valve, is preferably arranged.
Das steuerbare Ventil kann bspw. ein Magnetventil sein, das dann geöffnet wird, wenn in der Vordruckkammer ein maximaler Vordruck erzeugt wurde .The controllable valve can be a solenoid valve, for example, which is opened when a maximum pre-pressure has been generated in the pre-pressure chamber.
Alternativ zu der zuvor genannten Ausgestaltung kann jedoch auch die Vordruckkammer mit der Arbeitskammer direkt durch den Kolben hindurch verbunden sein, wobei dann in dem Kolben zumindest ein Ventil, vorzugsweise ein selbsttätiges Ventil, angeordnet ist.As an alternative to the aforementioned configuration, however, the admission pressure chamber can also be connected to the working chamber directly through the piston, in which case at least one valve, preferably an automatic valve, is then arranged in the piston.
Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß auf eine gehäuseaußenseitige Verbindungsleitung zwischen der Vordruckkammer und der Arbeitskammer verzichtet werden kann, wodurch die Rotationskolbenmaschine weniger Raum einnimmt. Das zuvor genannte selbsttätige Ventil kann bspw. ein Flatterventil sein.The advantage of this measure is that there is no need for a connecting line on the outside of the housing between the pre-pressure chamber and the working chamber, as a result of which the rotary piston machine takes up less space. The aforementioned automatic valve can, for example, be a flutter valve.
Alternativ oder in Kombination mit der zuvor genannten Ausgestaltung der Rotationskolbenmaschine mit zumindest einer Vor- druckkammer und zumindest einer Arbeitskammer ist es jedoch auch bevorzugt, wenn den beiden Stirnseiten des zumindest einen Kolbens jeweils eine Kammer zugeordnet ist, die sich gegensinnig verkleinern und vergrößern, wobei beide Kammern als Arbeitskammern für einen Carnot-Kreisprozeß dienen.Alternatively or in combination with the aforementioned configuration of the rotary piston machine with at least one pre- pressure chamber and at least one working chamber, however, it is also preferred if the two end faces of the at least one piston are each assigned a chamber which shrink and enlarge in opposite directions, both chambers serving as working chambers for a Carnot cycle.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bspw. mit nur einem Kolben zwei Zylinder eines herkömmlichen Motors nachgebildet werden können, wobei ein weiterer besonderer Vorteil darin besteht, daß das Expandieren der einen Arbeitskammer nach dem Zünden des Brennstoff-/Luftgemisches das Verdichten der anderen Arbeitskammer, die gerade neues Brennstoff-/Luftgemisch angesaugt hat, unterstützt. In einer der zuvor genannten bevorzugten Ausgestaltungen, wonach die Rotationskolbenmaschine insgesamt vier Kolben aufweist, kann mit dieser Ausgestaltung bspw. ein herkömmlicher Sechs-Zylinder-Motor nachgebildet werden.This measure has the advantage that, for example, two cylinders of a conventional engine can be simulated with only one piston, a further particular advantage being that the expansion of one working chamber after the ignition of the fuel / air mixture, the compression of the other working chamber, who just sucked in the new fuel / air mixture. In one of the preferred configurations mentioned above, according to which the rotary piston machine has a total of four pistons, this configuration can be used, for example, to simulate a conventional six-cylinder engine.
Die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine kann als Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung oder auch als Kompressor verwendet werden.The rotary piston machine according to the invention can be used as an internal combustion engine or as a compressor.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages and features result from the following description and the attached drawing.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention. Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below with reference to this. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer Rotationskolbenmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer ersten Betriebsstellung;Figure 1 is a perspective, partially sectioned illustration of a rotary piston machine according to a first embodiment in a first operating position.
Fig. 2 die Rotationskolbenmaschine in Fig. 1 in einer zweiten Betriebsstellung;FIG. 2 shows the rotary piston machine in FIG. 1 in a second operating position;
Fig. 3 die Rotationskolbenmaschine in Figuren 1 und 2 in einer dritten Betriebsstellung;3 shows the rotary piston machine in FIGS. 1 and 2 in a third operating position;
Fig. 4 die Rotationskolbenmaschine in der in Fig. 3 dargestellten Betriebsstellung in einer teilweise aufgebrochenen Darstellung;FIG. 4 shows the rotary piston machine in the operating position shown in FIG. 3 in a partially broken representation;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Einzelteils der Rotationskolbenmaschine in Figuren 1 bis 4;5 shows a perspective illustration of an individual part of the rotary piston machine in FIGS. 1 to 4;
Figuren 6a) bis d) einen Längsschnitt durch die Rotationskolbenmaschine in Figuren 1 bis 4 in vier verschiedenen BetriebsStellungen;Figures 6a) to d) a longitudinal section through the rotary piston machine in Figures 1 to 4 in four different operating positions;
Figuren 7a) bis d) jeweils einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Figuren 6a) bis d);Figures 7a) to d) each have a section along the line VII-VII in Figures 6a) to d);
Figuren 8a) bis d) Schnitte entlang der Linien VIII-VIII in Figuren 6a) bis d); Figuren 9a) und b) den Figuren 6a) und 6b) entsprechende Längsschnitte einer Rotationskolbenmaschine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in zwei Betriebsstellungen;Figures 8a) to d) sections along the lines VIII-VIII in Figures 6a) to d); Figures 9a) and b) the longitudinal sections corresponding to Figures 6a) and 6b) of a rotary piston machine according to a further embodiment in two operating positions;
Figuren 10a) und b) jeweils einen Schnitt entlang der Linie X-X in Figuren 9a) und b) ;Figures 10a) and b) each have a section along the line X-X in Figures 9a) and b);
Figuren 11a) und b) jeweils einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Figuren 9a) und b);Figures 11a) and b) each have a section along the line XI-XI in Figures 9a) and b);
Figuren 12a) bis d) einen Figuren 6a) bis 6d) entsprechenden Längsschnitt durch eine Rotationskolbenmaschine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in vier verschiedenen Betriebsstellungen;Figures 12a) to d) a longitudinal section corresponding to Figures 6a) to 6d) through a rotary piston machine according to a further embodiment in four different operating positions;
Figuren 13a) bis d) jeweils einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII in Figuren 12a) bis d) ;Figures 13a) to d) each have a section along the line XIII-XIII in Figures 12a) to d);
Figuren 14a) bis d) jeweils einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV in Figuren 12a) bis d);Figures 14a) to d) each have a section along the line XIV-XIV in Figures 12a) to d);
Figuren 15a) bis d) jeweils einen Schnitt entlang der Linie XV-XV in Figuren 12a) bis d) ;Figures 15a) to d) each have a section along the line XV-XV in Figures 12a) to d);
In Figuren 1 bis 8 ist eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehene Rotationskolbenmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt.1 to 8 show a rotary piston machine provided with the general reference number 10 according to a first exemplary embodiment.
Die Rotationskolbenmaschine 10 wird vorliegend als Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendet. Die Rotationskolbenmaschine 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das eine im wesentlichen zylindersymmetrische Grundform aufweist. An seinen Längsenden ist das Gehäuse 12 durch einen Gehäusedeckel 14 sowie einen Gehäusedeckel 16 geschlossen, wobei jedoch auch eine andere Aufteilung des Gehäuses 12 in Betracht gezogen werden kann, wie bspw. aus Fig. 6a) hervorgeht.The rotary piston machine 10 is used here as an internal combustion engine. The rotary piston machine 10 has a housing 12 which has an essentially cylinder-symmetrical basic shape. At its longitudinal ends, the housing 12 is closed by a housing cover 14 and a housing cover 16, although a different division of the housing 12 can also be considered, as can be seen, for example, from FIG. 6a).
Das Gehäuse 12 weist eine zylindrische Gehäuseinnenwand 18 auf, die also im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist.The housing 12 has a cylindrical housing inner wall 18, which is therefore circular in cross section.
Eine Längsmittelachse 20 bildet die Zylinderachse der Gehäuseinnenwand 18.A longitudinal central axis 20 forms the cylinder axis of the housing inner wall 18.
In dem Gehäuse 12 ist zumindest ein erster Kolben 22, und sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein weiterer zweiter Kolben 24, der in den perspektivischen Darstellungen nur in Fig. 4 zu sehen ist, ein weiterer dritter Kolben 26 und ein weiterer vierter Kolben 28, der ebenfalls in der perspektivischen Darstellung nur in Fig. 4 zu sehen ist, angeordnet.In the housing 12 there is at least one first piston 22, and in the exemplary embodiment shown there are a further second piston 24, which can only be seen in the perspective representations in FIG. 4, a further third piston 26 and a further fourth piston 28, the can also be seen in the perspective view only in FIG. 4.
Von den vier Kolben 22 bis 26 sind jeweils zwei Kolben zu einem Doppelkolben fest miteinander verbunden, und zwar sind dies der erste Kolben 22 und der dritte Kolben 24, die einen ersten Doppelkolben bilden, und der zweite Kolben 26 und der vierte Kolben 28, die einen zweiten Doppelkolben bilden. Der erste Kolben 22 ist mit dem dritten Kolben 24 über ein erstes Verbindungsstück 30 fest verbunden, und der dritte Kolben 26 ist mit dem vierten Kolben 28 über ein zweites Verbindungsstück 32 fest verbunden. Die Verbindungsstücke 30 und 32 stellen jeweils eine starre Verbindung zwischen den Kolben 22 und 24 bzw. 26 und 28 her. Der erste Kolben 22 und die weiteren Kolben 24 bis 28 laufen in dem Gehäuse 12 gemeinsam um die Längsmittelachse 20 gemäß einem Pfeil 34 um, so daß die Längsmittelachse 20 auch als Umlaufachse bezeichnet werden kann.Of the four pistons 22 to 26, two pistons are firmly connected to each other to form a double piston, namely these are the first piston 22 and the third piston 24, which form a first double piston, and the second piston 26 and the fourth piston 28, the form a second double piston. The first piston 22 is fixedly connected to the third piston 24 via a first connecting piece 30, and the third piston 26 is fixedly connected to the fourth piston 28 via a second connecting piece 32. The connecting pieces 30 and 32 each produce a rigid connection between the pistons 22 and 24 or 26 and 28. The first piston 22 and the further pistons 24 to 28 run in the housing 12 together around the longitudinal central axis 20 according to an arrow 34, so that the longitudinal central axis 20 can also be referred to as the circumferential axis.
Der erste Kolben 22 und die weiteren Kolben 24 bis 28 führen beim Umlaufen um die Längsmittelachse 34 des Gehäuses 12 durch einen später noch zu beschreibenden Steuermechanismus hin- und hergehende Linearbewegungen aus, wobei diese Linearbewegungen parallel zur Längsmittelachse 34 gerichtet sind, wie mit einem Doppelpfeil 36 angedeutet ist.The first piston 22 and the further pistons 24 to 28 perform reciprocating linear movements when rotating around the central longitudinal axis 34 of the housing 12 by a control mechanism to be described later, these linear movements being directed parallel to the central longitudinal axis 34, as with a double arrow 36 is indicated.
Die vier Kolben 22 bis 28 sind jeweils in bezug auf die Längsmittelachse 20 des Gehäuses 12 außermittig angeordnet, wie aus den Querschnittdarstellungen in Figuren 7a) bis 7d) hervorgeht.The four pistons 22 to 28 are each arranged eccentrically with respect to the longitudinal central axis 20 of the housing 12, as can be seen from the cross-sectional representations in FIGS. 7a) to 7d).
Der weitere zweite Kolben 24 und der weitere vierte Kolben 28 sind dem ersten Kolben 22 in bezug auf die Längsmittelachse 20 gegenüberliegend, d.h. auf der dem ersten Kolben 22 abgewandten Seite der Längsmittelachse 20 angeordnet. Dabei ist der weitere zweite Kolben 24 dem ersten Kolben 22 auf axial gleicher Höhe gegenüberliegend angeordnet, während der weitere vierte Kolben 28 dem ersten Kolben 22 axial versetzt gegenüberliegend angeordnet ist. Der weitere dritte Kolben 26 ist in dem Gehäuse in geradliniger Verlängerung zu dem ersten Kolben 22 angeordnet, d.h. befindet sich in bezug auf die Längsmittelachse 20 in derselben Umfangsposition wie der erste Kolben 22. Demgegenüber sind der zweite Kolben 24 und der vierte Kolben 28 in Umfangs- richtung bezüglich dem ersten Kolben 22 und dem dritten Kolben 26 um 180° versetzt angeordnet. Da der erste Kolben 22 mit dem weiteren zweiten Kolben 24 fest verbunden ist, führen der erste Kolben 22 und der zweite Kolben 24 beim Umlaufen in dem Gehäuse 12 gleichsinnig gerichtete Linearbewegungen parallel zur Längsmittelachse 20 aus. Ebenso führen der weitere dritte Kolben 26 und der weitere vierte Kolben 28 aufgrund ihrer festen Verbindung mittels des Verbindungsstückes 32 beim Umlaufen in dem Gehäuse 12 gleichsinnig gerichtete Linearbewegungen aus.The further second piston 24 and the further fourth piston 28 are located opposite the first piston 22 with respect to the longitudinal central axis 20, ie on the side of the longitudinal central axis 20 facing away from the first piston 22. The further second piston 24 is arranged opposite the first piston 22 at the same axial height, while the further fourth piston 28 is arranged axially offset opposite the first piston 22. The further third piston 26 is arranged in the housing in a straight extension to the first piston 22, ie is in the same circumferential position as the first piston 22 with respect to the longitudinal central axis 20. In contrast, the second piston 24 and the fourth piston 28 are circumferential - Direction with respect to the first piston 22 and the third piston 26 arranged offset by 180 °. Since the first piston 22 is firmly connected to the further second piston 24, the first piston 22 and the second piston 24 perform linear movements in the same direction parallel to the longitudinal central axis 20 when rotating in the housing 12. Likewise, the further third piston 26 and the further fourth piston 28 perform linear movements in the same direction due to their fixed connection by means of the connecting piece 32 when rotating in the housing 12.
Demgegenüber sind die relativen Linearbewegungen zwischen dem ersten Kolben 22 und dem zweiten Kolben 24 einerseits und dem dritten Kolben 26 und dem vierten Kolben 28 andererseits gegensinnig gerichtet. Mit anderen Worten bewegen sich die Kolben 22, 24 einerseits und die Kolben 26 und 28 andererseits entweder aufeinander zu oder voneinander weg. Alle vier Kolben 22 bis 28 verändern jedoch ihre Drehlage beim Umlaufen um die Längsmittelachse 20 relativ zueinander nicht.In contrast, the relative linear movements between the first piston 22 and the second piston 24 on the one hand and the third piston 26 and the fourth piston 28 on the other hand are directed in opposite directions. In other words, pistons 22, 24 on the one hand and pistons 26 and 28 on the other hand either move towards or away from each other. However, all four pistons 22 to 28 do not change their rotational position relative to one another when rotating around the longitudinal central axis 20.
Die vier Kolben 22 bis 28 sind hinsichtlich ihrer Geometrie und Abmessungen identisch zueinander ausgebildet. Aufgrund der in bezug auf die Längsmittelachse 20 achssymmetrischen. Anordnung der vier Kolben 22 bis 28 kompensieren sich die beim Umlaufen der Kolben 22 bis 28 um die Längsmittelachse 20 auftretenden Fliehkräfte vollständig. Darüber hinaus kompensieren sich bei der Rotationskolbenmaschine 10 auch die bei der Linearbewegung der Kolben 22 bis 28 auftretenden Trägheiten, weil sich der aus dem Kolben 22 und 24 gebildete erste Doppelkolben gegensinnig linear zu dem aus den Kolben 26 und 28 gebildeten zweiten Doppelkolben in dem Gehäuse 12 bewegt. Wie bereits erwähnt, ist zum Ableiten der Linearbewegung der einzelnen Kolben 22 bis 28 aus ihrer Umlaufbewegung um die Längsmittelachse 20 ein Steuermechanismus vorgesehen, der in Figuren 1 bis 4 und 6 mit dem allgemeinen Bezugszeichen 40 versehen ist, der nachfolgend lediglich in bezug auf den Kolben 22 beschrieben wird.The four pistons 22 to 28 are identical to one another in terms of their geometry and dimensions. Because of the 20 axisymmetric with respect to the longitudinal central axis. The arrangement of the four pistons 22 to 28 completely compensate for the centrifugal forces which occur when the pistons 22 to 28 rotate around the longitudinal central axis 20. In addition, the inertia occurring during the linear movement of the pistons 22 to 28 is also compensated for in the rotary piston machine 10 because the first double piston formed from the pistons 22 and 24 is linearly opposed to the second double piston formed from the pistons 26 and 28 in the housing 12 emotional. As already mentioned, a control mechanism is provided for deriving the linear movement of the individual pistons 22 to 28 from their orbital movement about the longitudinal central axis 20, which is provided in FIGS. 1 to 4 and 6 with the general reference numeral 40, which is subsequently only referred to the piston 22 is described.
Der Steuermechanismus 40 umfaßt ein an dem ersten Kolben angeordnetes Führungsglied 42 und eine in der Gehäuseinnenwand 18 ausgebildete Steuerkurve 44, entlang der das Führungsglied 42 läuft.The control mechanism 40 comprises a guide member 42 arranged on the first piston and a control cam 44 formed in the housing inner wall 18, along which the guide member 42 runs.
Das Führungsglied 42 ist fest mit dem ersten Kolben 22 verbunden und weist einen Achszapfen 46 sowie eine an dem Achszapfen 46 befestigte erste Laufrolle 48 und eine zweite Laufrolle 50 auf. Die Laufrolle 48 hat einen kleineren Außendurchmesser als die Laufrolle 50.The guide member 42 is fixedly connected to the first piston 22 and has an axle 46 and a first roller 48 fastened to the axle 46 and a second roller 50. The roller 48 has a smaller outer diameter than the roller 50.
Die Steuerkurve 44 ist in Form einer in der Gehäuseinnenwand 18 ausgebildeten Führungsnut 52 ausgebildet. Die Führungsnut 52 weist dabei einen Abschnitt 54 geringeren Durchmessers und einen Abschnitt 56 größeren Innendurchmessers auf, entsprechend dem Außendurchmesser der Laufrolle 48 und dem Außendurchmesser der Laufrolle 50. Durch das Vorsehen zweier Laufrollen 48 und 50 unterschiedlichen Durchmessers, die in den entsprechenden Abschnitten 54 und 56 der Führungsnut 52 laufen, wird gewährleistet, daß jede Laufrolle 48 und 50 nur eine Drehrichtung um den Achszapfen 46 beim Laufen in der Führungsnut 52 besitzt, d.h., daß die Laufrolle 48 und die Laufrolle 50, die entsprechend nur an einer Seite ihres jeweils zugeordneten Abschnitts 54 bzw. 56 anliegen, während des Umlaufens in der Führungsnut 52 keine Drehumkehr erfahren.The control cam 44 is designed in the form of a guide groove 52 formed in the housing inner wall 18. The guide groove 52 has a portion 54 of smaller diameter and a portion 56 of larger inner diameter, corresponding to the outer diameter of the roller 48 and the outer diameter of the roller 50. By providing two rollers 48 and 50 of different diameters, which are in the corresponding portions 54 and 56 the guide groove 52 run, it is ensured that each roller 48 and 50 has only one direction of rotation about the journal 46 when running in the guide groove 52, that is, that the roller 48 and the roller 50, respectively, only on one side of their respective assigned section 54 or 56 are in contact, do not experience any reversal of rotation in the guide groove 52.
Die Steuerkurve 44 in Form der Führungsnut 52 erstreckt sich vollumfänglich um die Längsmittelachse 20 und stellt eine geschlossene Steuerkurve dar, die, um die Linearbewegung der Kolben 22 bis 28 aus der Umlaufbewegung derselben um die Längsmittelachse 20 abzuleiten, eine entsprechend geschwungene Form auf, die etwa die Form eines um einen Durchmesser gebogenen Kreises aufweist. Die Steigungshöhe der Steuerkurve 44 längs der Längsmittelachse 20 bestimmt den Hub des Kolbens 22.The control cam 44 in the form of the guide groove 52 extends completely around the longitudinal central axis 20 and represents a closed control cam which, in order to derive the linear movement of the pistons 22 to 28 from the rotational movement of the pistons around the longitudinal central axis 20, has a correspondingly curved shape, approximately has the shape of a circle bent by a diameter. The pitch of the control cam 44 along the longitudinal central axis 20 determines the stroke of the piston 22.
Der zweite Kolben 24 ist, wie aus Fig. 6a) hervorgeht, mit einem mit dem Führungsglied 42 identisch ausgebildeten Führungsglied ausgestattet, an dem entsprechend zwei Laufrollen angeordnet sind, wobei das Führungsglied 42 entlang derselben Steuerkurve 44, d.h. in derselben Führungsnut 52, läuft. Der Steuermechanismus 40 stellt somit eine gemeinsamen Steuermechanismus für den aus den Kolben 22 und 24 gebildeten Doppelkolben dar.The second piston 24, as can be seen from Fig. 6a), is equipped with a guide member which is identical to the guide member 42 and on which two rollers are arranged accordingly, the guide member 42 being along the same cam 44, i.e. in the same guide groove 52, runs. The control mechanism 40 thus represents a common control mechanism for the double piston formed from the pistons 22 and 24.
Wie ebenfalls aus Fig. 6a) hervorgeht, können die Laufrollen 48 und 50 und entsprechend die Führungsnut 52 auch konisch ausgebildet sein.As can also be seen from FIG. 6a), the rollers 48 and 50 and correspondingly the guide groove 52 can also be conical.
Ein entsprechender Steuermechanismus 58 ist für den aus den Kolben 26 und 28 gebildeten weiteren Doppelkolben vorgesehen, der sich von dem Steuermechanismus 40 lediglich dadurch unterscheidet, daß eine Steuerkurve 60 bezüglich der Steuerkurve 44 des Steuermechanismus 40 spiegelsymmetrisch in bezug auf die Querschnittmittelebene des Gehäuses 12 ausgebildet ist. Die Kolben 22 bis 28 sind in ihrer Linearbewegung durch einen Rotor 62 geführt, der in Fig. 5 in Alleinstellung dargestellt ist.A corresponding control mechanism 58 is provided for the further double piston formed from the pistons 26 and 28, which differs from the control mechanism 40 only in that a control curve 60 is mirror-symmetrical with respect to the control curve 44 of the control mechanism 40 with respect to the central cross-sectional plane of the housing 12 , The pistons 22 to 28 are guided in their linear movement by a rotor 62, which is shown in isolation in FIG. 5.
Der Rotor 62 weist allgemein eine zylindrische Form auf, die der Innenwand 18 des Gehäuses 12 der Rotationskolbenmaschine 10 angepaßt ist.The rotor 62 generally has a cylindrical shape which is adapted to the inner wall 18 of the housing 12 of the rotary piston machine 10.
Der Rotor 62 weist zur Aufnahme der Kolben 22 bis 28 zwei um 180° bezüglich der Längsmittelachse 20 um 180° versetzte wannenartige Ausnehmungen 64 und 66 (vgl. bspw. Fig. 8a)) auf, von der in Fig. 5 nur die Ausnehmung 64 zu sehen ist. Die einander gegenüberliegenden Wände der wannenartigen Ausnehmungen 64 und 66 sind im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet. Zwischen den Ausnehmungen 64 und 66 weist der Rotor 62 eine Sohle bzw. einen Mittelabschnitt 68 auf, der die Ausnehmungen 64 und 66 voneinander trennt. In dem Mittelabschnitt 68 sind ferner zwei Langlöcher 70 und 72 ausgespart, durch die die Verbindungsstücke 30 und 32 (vgl. Fig. 4) hindurchgreifen. Anstelle der Langlöcher 70 und 72 kann der Mittelabschnitt 68 dort auch anders geformte Durchbrechungen aufweisen, oder der Mittelabschnitt 68 kann in diesem Bereich ganz fehlen, d.h. sich bezogen auf die Längsrichtung des Rotors 62 nur über einen mittleren Teilbereich desselben erstrecken.The rotor 62 has two trough-like recesses 64 and 66 (see, for example, FIG. 8a) offset 180 ° with respect to the longitudinal central axis 20 (see, for example, FIG. 8a)), of which only the recess 64 in FIG. 5 you can see. The mutually opposite walls of the trough-like recesses 64 and 66 have a partially circular cross section. Between the recesses 64 and 66, the rotor 62 has a sole or a central section 68 which separates the recesses 64 and 66 from one another. In the middle section 68, two elongated holes 70 and 72 are also recessed, through which the connecting pieces 30 and 32 (see FIG. 4) extend. Instead of the elongated holes 70 and 72, the central section 68 can also have differently shaped openings there, or the central section 68 can be completely absent in this area, i.e. extend with respect to the longitudinal direction of the rotor 62 only over a central portion of the same.
Der Rotor 62 ist im Querschnitt gesehen kreisförmig, wobei sich die beiden Ausnehmungen 64 und 66 etwa über 90° in bezug auf die Längsmittelachse 20 in Umfangsrichtung erstrecken. Ebenso erstreckt sich der Mittelabschnitt 68 des Rotors 62 an seinen breiten Enden etwa über jeweils 90° bzw. ein Viertel des vollen Umfangs. Der Mittelabschnitt 68 des axial unbeweglichen Rotors 62, mit dem die Kolben 22 bis 28 gemeinsam umlaufen, liegt zentrisch auf der Längsmittelachse 20 des Gehäuses 12. An dem Rotor sind endseitig Wellenfortsätze 74 und 76 vorgesehen, über die der Rotor 62 in dem Gehäuse 12, genauer gesagt in den Gehäusedeckeln 14 und 16, drehbar gelagert ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ragt der Wellenfortsatz 74 mit einem gezahnten Endstück 78 aus dem Gehäuse 12 hervor, und ebenso ragt der Wellenfortsatz 76 mit einem gezahnten Endstück 80 aus dem Gehäuse hervor. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, das Endstück 80 wegzulassen und den Gehäusedeckel 16 über dem Wellenfortsatz 76 geschlossen auszugestalten. Über das Endstück 78 und/oder das Endstück 80 kann die Umlaufbewegung des Rotors 62 als Rotationsenergie abgegriffen werden, d.h. das Endstück 78 und/oder das Endstück 80 können als Abtriebswelle dienen.The rotor 62 is circular in cross section, the two recesses 64 and 66 extending approximately over 90 ° with respect to the longitudinal central axis 20 in the circumferential direction. Likewise, the central section 68 of the rotor 62 extends at its broad ends approximately over 90 ° or a quarter of the full circumference. The central section 68 of the axially immovable rotor 62, with which the pistons 22 to 28 rotate together, lies centrally on the longitudinal central axis 20 of the housing 12. At the end of the rotor, shaft extensions 74 and 76 are provided, via which the rotor 62 in the housing 12, more precisely in the housing covers 14 and 16, is rotatably mounted. In the exemplary embodiment shown, the shaft extension 74 projects from the housing 12 with a toothed end piece 78, and likewise the shaft extension 76 projects from the housing with a toothed end piece 80. However, it can also be provided that the end piece 80 is omitted and that the housing cover 16 is made closed over the shaft extension 76. The orbital movement of the rotor 62 can be tapped as rotational energy via the end piece 78 and / or the end piece 80, ie the end piece 78 and / or the end piece 80 can serve as an output shaft.
Im übrigen können Maßnahmen, bspw. Stützrollen, an dem Rotor 62 vorgesehen sein, um bei großer Baulänge den Rotor 62 gegen Querkräfte in dem Gehäuse 12 abzustützen.In addition, measures, for example support rollers, can be provided on the rotor 62 in order to support the rotor 62 against lateral forces in the housing 12 in the case of a large overall length.
Jeder der Kolben 22 bis 28 weist, wie nachfolgend für den Kolben 22 beschrieben wird, eine der Gehäuseinnenwand 18 zugewandte Seite 82 auf, die im Querschnitt in Form eines Teilkreises ausgebildet ist, so daß jeder der Kolben 22 bis 28 außenseitig an die Gehäuseinnenwand 18 angepaßt ist. Die Seite 82 erstreckt sich dabei über einen Kreiswinkel von etwa 90°.Each of the pistons 22 to 28, as will be described below for the piston 22, has a side 82 facing the housing inner wall 18, which is designed in the form of a partial circle in cross section, so that each of the pistons 22 to 28 is adapted to the outside of the housing inner wall 18 is. The side 82 extends over a circular angle of approximately 90 °.
Eine der Seite 82 abgewandte Seite 85 jedes Kolbens 22 bis 28, die der Längsmittelachse 20 zugewandt ist, ist ebenfalls im Querschnitt in Form eines Teilkreises ausgebildet, dessen Kreismittelpunkt von dem Kreismittelpunkt des Teilkreises beabstandet ist, der die Seite 82 der Kolben 22 bis 28 jeweils bildet. Somit ist jeder Kolben 22 im Querschnitt etwa mandelförmig oder linsenförmig ausgebildet.A side 85 of each piston 22 to 28 facing away from the side 82 and facing the longitudinal central axis 20 is likewise designed in cross section in the form of a partial circle, the center of the circle of which is from the center of the circle of the partial circle is spaced, which forms the side 82 of the pistons 22 to 28, respectively. Each piston 22 is thus approximately almond-shaped or lenticular in cross-section.
Jedem der Kolben 22 ist zumindest eine Kammer zugeordnet, die sich aufgrund der hin- und hergehenden Linearbewegung der Kolben 22 bis 28 im Volumen periodisch verkleinert und vergrößert.Each of the pistons 22 is assigned at least one chamber which periodically decreases and increases in volume due to the reciprocating linear movement of the pistons 22 to 28.
Dem ersten Kolben 22 ist an einer Stirnseite 84 eine erste Kammer 86 zugeordnet. Dem Kolben 22 ist an einer der Stirnseite 84 entgegengesetzt angeordneten Stirnseite 88 eine zweite Kammer 90 zugeordnet. Dem dritten Kolben 26 ist an einer der Stirnseite 84 des ersten Kolbens 22 zugewandten Stirnseite 92 wiederum die Kammer 86 zugeordnet, so daß die Kammer 86 beiden Kolben 22 und 26 gemeinsam zugeordnet ist. An einer der Stirnseite 92 abgewandten Stirnseite 94 ist dem Kolben 26 eine weitere Kammer 96 zugeordnet. Aufgrund der gegensinnig gerichteten Linearbewegung der Kolben 22 und 26 relativ zueinander verkleinern sich die Volumina der Kammern 90 und 96, wenn sich das Volumen der Kammer 86 vergrößert und umgekehrt.A first chamber 86 is assigned to the first piston 22 on an end face 84. A second chamber 90 is assigned to the piston 22 on a face 88 arranged opposite the face 84. The third piston 26 is in turn associated with the chamber 86 on one end 92 facing the end 84 of the first piston 22, so that the chamber 86 is associated with the two pistons 22 and 26 together. On a front side 94 facing away from the front side 92, a further chamber 96 is assigned to the piston 26. Due to the oppositely directed linear movement of the pistons 22 and 26 relative to one another, the volumes of the chambers 90 and 96 decrease as the volume of the chamber 86 increases and vice versa.
In entsprechender Weise sind den Kolben 24 und 28 Kammern 98, 100 und 102 zugeordnet, die bezüglich der Kammern 86, 90 und 96 in bezug auf die Längsmittelachse 20 um 180° versetzt angeordnet sind.Correspondingly, the pistons 24 and 28 are assigned chambers 98, 100 and 102, which are arranged offset by 180 ° with respect to the chambers 86, 90 and 96 with respect to the longitudinal central axis 20.
Die Kammern 86 und 98 sind durch den Mittelabschnitt 68 des Rotors 62 voneinander vollständig getrennt. Die Kammer 86 ist von den Kammern 90 und 96 mittels einer Dichtung 104, die den Kolben 22 gegen die Gehäuseinnenwand 18 sowie gegen den Mittelabschnitt 68 des Rotors 62 hin abdichtet, und eine Dichtung 106, die den Kolben 26 gegen die Gehäuseinnenwand 18 und den Mittelabschnitt 68 des Rotors 62 hin abdichtet, vollständig getrennt.The chambers 86 and 98 are completely separated from one another by the central section 68 of the rotor 62. The chamber 86 is separated from the chambers 90 and 96 by means of a seal 104, which seals the piston 22 against the housing inner wall 18 and against the central section 68 of the rotor 62, and a seal 106, which seals the piston 26 against the housing inner wall 18 and the central section 68 of the rotor 62, completely separated.
In entsprechender Weise ist die Kammer 98 von den Kammern 100 und 102 über Dichtungen 108 und 110 an den Kolben 24 bzw. 28 vollständig getrennt.Correspondingly, the chamber 98 is completely separated from the chambers 100 and 102 via seals 108 and 110 on the pistons 24 and 28, respectively.
Dagegen kommunizieren die Kammern 90 und 100 über das Langloch 70 miteinander, und auch die Kammern 96 und 102 kommunizieren über das Langloch 72 miteinander, was jedoch auch gemäß einer später zu beschreibenden Ausführungsform dahingehend abgeändert sein kann, daß die Kammern 90 und 100 bzw. 96 und 102 nicht miteinander kommunizieren. Wie bereits oben erwähnt, können die Langlöcher 70 und 72 auch anders geformt sein oder der Mittelabschnitt 68 kann an diesen Stellen fehlen, wodurch die Kammern 90 und 100 sowie 96 und 102 ebenfalls miteinander kommunizieren und jeweils ein doppeltes Gesamtvolumen bilden.In contrast, the chambers 90 and 100 communicate with one another via the elongated hole 70, and the chambers 96 and 102 also communicate with one another via the elongated hole 72, which, however, can also be modified in accordance with an embodiment to be described later in that the chambers 90 and 100 or 96 and 102 do not communicate with each other. As already mentioned above, the elongated holes 70 and 72 can also be shaped differently or the central section 68 can be missing at these points, as a result of which the chambers 90 and 100 as well as 96 and 102 likewise communicate with one another and each form a double total volume.
In dem in Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Kammern 86 und 98 als Arbeitskammern für einen Carnot-Kreisprozeß, und die Kammern 90, 100 bzw. 96, 102 dienen als Vordruckkammern zum Erzeugen eines Vordruckes, mit dem die Arbeitskammern 86 und 98 beaufschlagt werden können.In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 6, the chambers 86 and 98 serve as working chambers for a Carnot cycle, and the chambers 90, 100 and 96, 102 serve as pre-pressure chambers for generating a pre-pressure with which the working chambers 86 and 98 act can be.
Zu diesem Zweck sind die Kammern 90 und 100 über eine Öffnung 104 in dem Gehäuse 12 und eine Verbindungsleitung 106 mit den Kammern 86 bzw. 98 verbunden, je nach dem, welche der Kammern 86 oder 98 gerade bei der Umlaufbewegung der Kolben 22 bis 28 um die Längsmittelachse 20 einer Einlaßöffnung 108 gegenüberstehen. In der Einlaßöffnung 108 ist ein Ventil 110 angeordnet, das als steuerbares Ventil, insbesondere Magnetventil, 112 ausgebildet ist. Die Kammern 96 und 102 stehen entsprechend über eine Öffnung 114 und eine Verbindungsleitung 116 unter Zwischenschaltung des Ventils 110 mit der Einlaßöffnung 108 in Verbindung.For this purpose, the chambers 90 and 100 are connected to the chambers 86 and 98 via an opening 104 in the housing 12 and a connecting line 106, depending on which of the chambers 86 or 98 is in the course of the orbital movement of the pistons 22 to 28 μm the longitudinal central axis 20 face an inlet opening 108. A valve 110 is arranged in the inlet opening 108, which is designed as a controllable valve, in particular a solenoid valve, 112. The chambers 96 and 102 are correspondingly connected to the inlet opening 108 via an opening 114 and a connecting line 116 with the interposition of the valve 110.
Den als Arbeitskammern dienenden Kammern 86 und 98 ist insgesamt eine Zündkerze 118 zur Abgabe von Zündfunken sowie eine Einspritzdüse 120 zum Einspritzen eines Kraftstoffes, bspw. Benzin, Diesel oder Biodiesel, zugeordnet.The chambers 86 and 98 serving as working chambers are assigned a total of one spark plug 118 for emitting ignition sparks and one injection nozzle 120 for injecting a fuel, for example gasoline, diesel or biodiesel.
Gemäß Fig. 7a) bis d) ist in dem Gehäuse den Kammern 86 und 98 noch eine Auslaßöffnung 122 zum Ausstoßen des verbrannten Brennstoff-/Luftgemisches zugeordnet.According to FIGS. 7a) to d), the chambers 86 and 98 in the housing are also assigned an outlet opening 122 for ejecting the combusted fuel / air mixture.
Den als Vordruckkammern dienenden Kammern 96 und 102 ist gemäß Figuren 8a) bis d) weiterhin eine gemeinsame Ansaugöffnung 124 zugeordnet, wobei den ebenfalls als Vordruckkammern dienenden Kammern 90 und 100 eine nicht näher dargestellte entsprechende Ansaugöffnung im Gehäuse 12 zugeordnet ist.According to FIGS. 8a) to d), the chambers 96 and 102 serving as pre-pressure chambers are also assigned a common suction opening 124, wherein the corresponding suction opening in the housing 12 is also assigned to the chambers 90 and 100 also serving as pre-pressure chambers.
Nachfolgend wird nun die Funktion der Rotationskolbenmaschine 10 anhand der Figuren 6 bis 8 näher beschrieben.The function of the rotary piston machine 10 will now be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 8.
In Figuren 6a), 7a) und 8a) ist die Rotationskolbenmaschine in einer ersten Betriebsstellung dargestellt, die der Betriebsstellung in Fig. 3 bzw. Fig. 4 entspricht. In der Kammer 86 wird gerade über die Zündkerze 118 das Brennstoff-Luftgemisch, das maximal verdichtet ist, gezündet. Aus der Kammer 98 wurde gerade verbranntes Brennstoff-Luftgemisch vollständig ausgestoßen. Die als Vordruckkammern dienenden Kammern 96, 102 wurde durch die Ansaugöffnung 124, in der ein entsprechendes Ventil, vorzugsweise ein selbsttätiges Ventil, bspw. ein Flatterventil angeordnet sein kann, vollständig mit Luft gefüllt. Ebenso wurden die als Vordruckkammern dienenden Kammern 90 und 100 die eine entsprechende Ansaugöffnung vollständig mit Frischluft gefüllt.FIGS. 6a), 7a) and 8a) show the rotary piston machine in a first operating position, which corresponds to the operating position in FIGS. 3 and 4, respectively. In the chamber 86, the fuel-air mixture, which is maximally compressed, is ignited via the spark plug 118. The combusted fuel-air mixture has just been completely ejected from the chamber 98. The chambers 96, 102 serving as pre-pressure chambers were through the suction opening 124, in which a corresponding valve, preferably an automatic valve, for example a flap valve, can be arranged completely filled with air. Likewise, the chambers 90 and 100 serving as pre-pressure chambers were completely filled with fresh air through a corresponding suction opening.
Ausgehend von Figuren 6a), 7a) und 8a) laufen die Kolben 22 bis 28 im Uhrzeigersinn um die Längsmittelachse 20 zusammen mit dem Rotor 62 um und haben sich zu der Betriebsstellung in Fig. 6b), 7b) und 8b) (vgl. Fig. 1) um etwa 45° gedreht. Das in der Kammer 86 zuvor gezündete Brennstoff-/Luftgemisch expandiert nun in der sich im Volumen vergrößernden Kammer 86, während in die Kammer 98 von den Vordruckkammern 90, 100 bzw. 96, 102, die sich im Volumen verkleinern und dadurch die zuvor eingeführte Frischluft verdichten, Frischluft hineingedrückt wird. Wie in Fig. 6b) dargestellt, ist das Ventil 110 geöffnet, um die aus den als Vordruckkammern dienenden Kammern 90, 100 bzw. 96, 102 vorkomprimierte Frischluft in die Kammer 98 einzulassen. Da das maximale Volumen der Kammern 90, 96, 100, 102 zusammen größer ist als das maximale Volumen der Kammer 98, nämlich etwa viermal so groß, tritt eine (Vor-)Komprimierung der in die Kammer 98 hineingedrückten Luft auf.Starting from FIGS. 6a), 7a) and 8a), the pistons 22 to 28 rotate clockwise around the longitudinal central axis 20 together with the rotor 62 and have become the operating position in FIGS. 6b), 7b) and 8b) (cf. 1) rotated by about 45 °. The fuel / air mixture previously ignited in the chamber 86 now expands in the volume-increasing chamber 86, while in the chamber 98 from the pre-pressure chambers 90, 100 and 96, 102, which decrease in volume and thereby the fresh air previously introduced compress, fresh air is pressed in. As shown in FIG. 6 b), the valve 110 is opened in order to admit the fresh air pre-compressed from the chambers 90, 100 and 96, 102 serving as pre-pressure chambers into the chamber 98. Since the maximum volume of the chambers 90, 96, 100, 102 together is greater than the maximum volume of the chamber 98, namely approximately four times as large, (pre) compression of the air pressed into the chamber 98 occurs.
Die Kolben 22 und 24 bewegen sich währenddessen gemäß einem Pfeil 126 parallel zur Längsmittelachse 22, und die Kolben 26 und 28 bewegen sich in entgegengesetzter Richtung gemäß einem Pfeil 128 parallel zur Längsmittelachse 20. Die Längsbewegung der Kolben 22, 24 bzw. 26, 28 wird durch die Steuermechanismen 40 bzw. 58 vermittelt. Nach einer weiteren Drehung der Kolben 22 bis 28 um 45° um die Längsmittelachse 20 wird die in Figuren 6c), 7c) und 8c) (vgl. Fig. 2) dargestellte Betriebsstellung erreicht, in der die Kammer 98 ihr maximales Volumen erreicht hat und mit vorkomprimierter Frischluft gefüllt ist, während die in der Zeichnung nicht sichtbare gegenüberliegende Kammer 86 nach vollständigem Expandieren des zuvor gezündeten Brennstoff-/Luftgemisches e- benfalls ihr größtes Volumen einnimmt. Demgegenüber besitzen die Kammern 90, 100 bzw. 96, 102 nun ihr minimales Volumen.The pistons 22 and 24 meanwhile move parallel to the longitudinal central axis 22 according to an arrow 126, and the pistons 26 and 28 move in the opposite direction according to an arrow 128 parallel to the longitudinal central axis 20. The longitudinal movement of the pistons 22, 24 and 26, 28, respectively mediated by the control mechanisms 40 and 58, respectively. After a further rotation of the pistons 22 to 28 by 45 ° about the longitudinal central axis 20, the operating position shown in FIGS. 6c), 7c) and 8c) (see FIG. 2) is reached, in which the chamber 98 has reached its maximum volume and is filled with pre-compressed fresh air, while the opposite chamber 86, which is not visible in the drawing, likewise assumes its largest volume after the previously ignited fuel / air mixture has completely expanded. In contrast, the chambers 90, 100 and 96, 102 now have their minimum volume.
Durch eine weitere Drehung der Kolben 22 bis 28 um 45° wird die in Figuren 6d), 7d) und 8d) erreichte Betriebsstellung erreicht, in der nun die zuvor in die Kammer 98 eingelassene Frischluft kontinuierlich weiter verdichtet wird, indem sich die Kolben 24, 28 gemäß Pfeilen 130 und 132 in gegensinniger Richtung wieder aufeinander zu bewegen. In der in Figuren 6d), 7d) und 8d) nicht sichtbaren Kammer 86, die sich nunmehr ebenfalls im Volumen wieder verringert, weil sich die Kolben 22 und 26 ebenfalls gemäß den Pfeilen 130, 132 aufeinander zu bewegen, wird nun das vollständig expandierte Brennstoff-Luftgemisch durch Verringerung des Volumens der Kammer 86 aus der Auslaßöffnung 122 ausgestoßen. In die Kammern 90, 100 bzw. 96, 102, die sich nunmehr im Volumen wieder vergrößern, wird entsprechend Frischluft von außen angesaugt.By a further rotation of the pistons 22 to 28 by 45 °, the operating position reached in FIGS. 6d), 7d) and 8d) is reached, in which the fresh air previously admitted into the chamber 98 is continuously compressed further by the pistons 24, 28 according to arrows 130 and 132 to move towards each other again in the opposite direction. In the chamber 86, which is not visible in FIGS. 6d), 7d) and 8d) and which now also decreases in volume again, because the pistons 22 and 26 also move towards one another in accordance with the arrows 130, 132, the fully expanded fuel now becomes Air mixture ejected from the outlet opening 122 by reducing the volume of the chamber 86. Corresponding fresh air is sucked in from the outside into the chambers 90, 100 and 96, 102, which are now increasing in volume again.
Nach einer weiteren Drehung der Kolben 22 bis 28 um 45° ausgehend von Figuren 6d) , 7d) und 8d) wird wieder der in Figuren 6a), 7a) und 8a) dargestellte Zustand erreicht, wobei jedoch nunmehr die Kolben 24 und 28 "oben" und die Kolben 22 und 26 "unten" liegen. Mit anderen Worten haben die Kolben 22 bis 28 bis dahin insgesamt eine Drehung um 180° um die Längsmittelach- se 20 vollzogen, und dabei wurden die vier Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Expandierens und Ausstoßens einmal durchlaufen. Dementsprechend werden bei einer vollen Umdrehung der Kolben 22 bis 28 um 360° um die Längsmittelachse 20 zwei volle Arbeitszyklen vollendet.After a further rotation of the pistons 22 to 28 by 45 °, starting from FIGS. 6d), 7d) and 8d), the state shown in FIGS. 6a), 7a) and 8a) is reached again, but now the pistons 24 and 28 "above "and the pistons 22 and 26 are" below ". In other words, the pistons 22 to 28 have previously rotated a total of 180 ° about the longitudinal center axis. se 20 completed, and the four work cycles of intake, compression, expansion and ejection were run through once. Accordingly, two full working cycles are completed with a full rotation of the pistons 22 to 28 through 360 ° about the longitudinal central axis 20.
In Figuren 9a) und b) , 10a) und b) und 11a) und b) ist ein gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel geringfügig abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Rotationskolbenmaschine 10' dargestellt, das sich von der Rotationskolbenmaschine 10 durch die folgenden Merkmale unterscheidet.FIGS. 9a) and b), 10a) and b) and 11a) and b) show an embodiment of a rotary piston machine 10 'which is slightly modified compared to the previously described embodiment and which differs from the rotary piston machine 10 by the following features.
Die den Kolben 22' und 24' zugeordneten Kammern 90' und 100', die wiederum als Vordruckkammern zur Beaufschlagung der Kammern 86' bzw. 98' mit einem in den Kammern 90' und 100' erzeugten Vordruck dienen, und wobei die Kammern 90' und 100' wiederum miteinander kommunizieren, sind nicht über gehäuseaußenseitige Leitungen mit der Kammer 86' bzw. 98' verbunden, sondern direkt über die Kolben 22' und 24'. Zu diesem Zweck sind die Kolben 22' und 24' hohlförmig ausgebildet, und in den Kolben 22' und 24' ist jeweils ein Ventil 138 angeordnet, das als selbsttätiges Ventil, vorzugsweise als Flatterventil, ausgebildet ist.The chambers 90 'and 100' assigned to the pistons 22 'and 24', which in turn serve as pre-pressure chambers for supplying the chambers 86 'and 98' with a pre-pressure generated in the chambers 90 'and 100', and the chambers 90 ' and 100 'in turn communicate with each other, are not connected to the chamber 86' or 98 'via the outside of the housing, but directly via the pistons 22' and 24 '. For this purpose, the pistons 22 'and 24' are hollow, and a valve 138 is arranged in each of the pistons 22 'and 24', which is designed as an automatic valve, preferably as a flutter valve.
Entsprechend sind die den Kolben 26" und 28' zugeordneten Kammern 96' und 102', die ebenfalls miteinander kommunizieren, direkt mit den Kammern 86' und 98' über in den Kolben 26' und 28' vorhandene Ventile 140 mit den Kammern 86' und 98' verbunden.Correspondingly, the chambers 96 'and 102' associated with the pistons 26 "and 28 ', which also communicate with one another, are directly connected to the chambers 86' and 98 'via valves 140 with the chambers 86' and 98 'connected.
Während die Ventile 138, 140 in Fig. 9a) in ihrer Schließstellung gezeigt sind, wobei sich die Kolben 22' bis 28' in ihrer maximal zur Mitte des Gehäuses 12' hin verschobenen Position bewegen, sind die Ventile 138 und 140 in Fig. 9b) in ihrer Offenstellung gezeigt, wenn sich die Kolben 22' bis 28' gegensinnig auseinander bewegen und sich die Kammern 90', 100* sowie 96' und 102' in ihrem Volumen verkleinern. Auf diese Weise kann die zur Ansaugung bereitstehende Kammer 98' zwischen den Kolben 24' und 28' mit vorkomprimierter Luft aus den Kammern 90', 100' sowie 96' und 102' beaufschlagt werden.While the valves 138, 140 in FIG. 9a) are shown in their closed position, the pistons 22 'to 28' in their position which is maximally displaced towards the center of the housing 12 ' move, the valves 138 and 140 in Fig. 9b) are shown in their open position when the pistons 22 'to 28' move in opposite directions and the chambers 90 ', 100 * and 96' and 102 'decrease in volume. In this way, the chamber 98 'ready for suction between the pistons 24' and 28 'can be acted upon by pre-compressed air from the chambers 90', 100 'and 96' and 102 '.
In Figuren 12a) - d) bis 15a) - d) ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10' * versehenen Rotationskolbenmaschine dargestellt, das sich gegenüber der Rotationskolbenmaschine 10 durch folgende Merkmale unterscheidet.FIGS. 12a) - d) to 15a) - d) show a further exemplary embodiment of a rotary piston machine provided with the general reference number 10 ′ *, which differs from the rotary piston machine 10 by the following features.
Die Rotationskolbenmaschine 10'' weist wiederum vier Kolben 22'' bis 28'' auf, denen Kammern 86'', 90'', 96'', 98'', 100'' und 102'' zugeordnet sind. Im Unterschied zu der Rotationskolbenmaschine 10 und auch zu der Rotationskolbenmaschine 10' dienen die Kammern 90'', 96'', 100' ' und 102'' jedoch nicht als Vordruckkammern, sondern wie die Kammern 86'' und 98' ' ebenfalls als Arbeitskammern für einen Carnot-Kreisprozeß.The rotary piston machine 10 ″ in turn has four pistons 22 ″ to 28 ″, to which chambers 86 ″, 90 ″, 96 ″, 98 ″, 100 ″ and 102 ″ are assigned. In contrast to the rotary piston machine 10 and also to the rotary piston machine 10 ', the chambers 90 ″, 96 ″, 100 ″ and 102 ″ do not serve as pre-pressure chambers but, like the chambers 86 ″ and 98 ″, also serve as working chambers for a Carnot cycle.
Im weiteren Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbei- spielen kommunizieren die Kammern 90'' und 100"' nicht miteinander, sondern sind über den Mittelabschnitt 68'' des Rotors 62' ' vollkommen voneinander separiert. Ebenso sind die Kammern 96'' und 102'" über den Mittelabschnitt 68'' des Rotors 62 ' ' vollständig voneinander separiert und dienen ebenfalls als Arbeitskammern für einen Carnot-Kreisprozeß. Den Kammern 90'' und 100'' sind entsprechend ein Einlaßkanal 142 für Frischluft und ein Auslaßkanal 144 zum Ausstoßen des verbrannten Brennstoff-Luftgemisches zugeordnet. Des weiteren sind den Kammern 90'' und 100'' gemeinsam eine weitere Zündkerze 146 und eine weitere Einspritzdüse 148 zugeordnet. Der Einlaßkanal 142, der Auslaßkanal 144, die Zündkerze 146 sowie die Einspritzdüse 148 sind in bezug auf den entsprechenden Einlaßkanal 108'', Auslaßkanal 122"', der Zündkerze 118'' und der Einspritzdüse 120'', die den Kammern 86'' und 98'' zugeordnet sind, um 90° um die Längsmittelachse 20'' versetzt angeordnet.In contrast to the previous exemplary embodiments, the chambers 90 ″ and 100 ″ ″ do not communicate with one another, but are completely separated from one another via the central section 68 ″ of the rotor 62 ″. Likewise, the chambers 96 ″ and 102 ″ Completely separated from one another via the central section 68 ″ of the rotor 62 ″ and also serve as working chambers for a Carnot cycle. The chambers 90 ″ and 100 ″ are correspondingly assigned an inlet duct 142 for fresh air and an outlet duct 144 for expelling the combusted fuel-air mixture. Furthermore, the chambers 90 ″ and 100 ″ are jointly assigned a further spark plug 146 and a further injection nozzle 148. The inlet passage 142, the outlet passage 144, the spark plug 146 and the injection nozzle 148 are in relation to the corresponding inlet passage 108 ″, outlet passage 122 ″, the spark plug 118 ″ and the injection nozzle 120 ″, which are the chambers 86 ″ and 98 '' are arranged offset by 90 ° about the longitudinal central axis 20 ''.
In gleicher Weise sind den Kammern 96 ' ' und 102'' ein weiterer Einlaßkanal 150, Auslaßkanal 152, eine Zündkerze 154 und eine Einspritzdüse 156 zugeordnet, die sich auf derselben Umfangspo- sition befinden wie der Einlaßkanal 142, der Auslaßkanal 144, die Zündkerze 146 und die Einspritzdüse 148, die den Kammern 90'' und 100'' zugeordnet sind.In the same way, the chambers 96 ″ and 102 ″ are assigned a further inlet duct 150, outlet duct 152, a spark plug 154 and an injection nozzle 156, which are in the same circumferential position as the inlet duct 142, the outlet duct 144, and the spark plug 146 and injector 148 associated with chambers 90 "and 100".
In dieser Bauweise wird mittels der Rotationskolbenmaschine 10'' ein Sechs-Zylinder-Motor nachgebildet, wobei die Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Expandierens und .Ausstoßens in den Kammern 90'', 100'' sowie 96'', 102 ' ' gegenüber den entsprechenden Arbeitstakten in den Kammern 86'' und 98'' um 90° versetzt sind.In this design, a six-cylinder engine is simulated by means of the rotary piston machine 10 ″, the work cycles of intake, compression, expansion and ejection in the chambers 90 ″, 100 ″ and 96 ″, 102 ″ compared to the corresponding work cycles in the chambers 86 "and 98" are offset by 90 °.
In den Figuren 12a) - d) bis 15a) - d) sind vier Betriebsstellungen der Rotationskolbenmaschine 10'' dargestellt, in denen sich die Kolben 22'' bis 28'' insgesamt um 135° um die Längsmittelachse 20'" bewegt haben. Bei einem vollen Umlauf der Kolben 22'' bis 28"' über 360° um die Längsmittelachse 20' ' werden in den Kammern 86'' und 98'' jeweils ein voller Arbeitszyklus durchgeführt, ebenso jeweils in den Kammern 90'' und 100'' sowie 96'' und 102'', so daß insgesamt bei einem vollen Umlauf sechs vollständige Arbeitszyklen in der Rotationskolbenmaschine 10' ' ablaufen.FIGS. 12a) - d) to 15a) - d) show four operating positions of the rotary piston machine 10 ″, in which the pistons 22 ″ to 28 ″ have moved a total of 135 ° about the longitudinal central axis 20 ″ A full rotation of the pistons 22 "to 28"'over 360 ° around the longitudinal central axis 20 "becomes a full working cycle in the chambers 86" and 98 " carried out, likewise in each of the chambers 90 ″ and 100 ″ and 96 ″ and 102 ″, so that a total of six complete working cycles in the rotary piston machine 10 ″ take place with one full revolution.
Es versteht sich, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung weitere Modifikationen der Rotationskolbenmaschine 10, 10' bzw. 10'' möglich sind.It goes without saying that further modifications of the rotary piston machine 10, 10 'or 10' 'are possible within the scope of the present invention.
Bspw. ist es denkbar, in der Rotationskolbenmaschine 10 lediglich die Kolben 22 und 24 als Doppelkolben vorzusehen, während die Kolben 26 und 28 weggelassen sein können. In diesem Fall wäre allerdings die Linearbewegung der Kolben 22 und 24 nicht massenausgeglichen. Andererseits können auch nur der Kolben 22 und der Kolben 28 vorgesehen sein, während die Kolben 24 und 26 weggelassen würden und in dem Rotor 62 entsprechende Querwände zur Begrenzung der Kammern 86 und 98 vorgesehen sind. Eine solche Anordnung würde wiederum zu einer massenausgeglichenen Konfiguration auch hinsichtlich der Linearbewegung der Kolben 22 und 28 führen. For example. it is conceivable to provide only the pistons 22 and 24 as double pistons in the rotary piston machine 10, while the pistons 26 and 28 can be omitted. In this case, however, the linear movement of the pistons 22 and 24 would not be mass balanced. On the other hand, only the piston 22 and the piston 28 can also be provided, while the pistons 24 and 26 are omitted and corresponding transverse walls are provided in the rotor 62 for delimiting the chambers 86 and 98. Such an arrangement would in turn lead to a mass-balanced configuration also with regard to the linear movement of the pistons 22 and 28.

Claims

Patentansprüche claims
Rotationskolbenmaschine, mit einem Gehäuse (112; 168), das eine zylindrische Gehäuseinnenwand (18) aufweist, mit zumindest einem in dem Gehäuse (112; 168) angeordneten Kolben (22-28; 162, 164), der um eine Längsmittelachse (20; 166) des Gehäuses (12; 168) umlaufen kann, und dabei durch einen Steuermechanismus (40, 58; 170, 172) eine hin- und hergehende Linearbewegung ausführt, die dazu dient, zumindest eine dem Kolben (22-28; 162, 164) zugeordnete Kammer (86, 90, 96, 98, 100, 102; 192, 194, 196) periodisch zu vergrößern und zu verkleinern, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearbewegung des zumindest einen Kolbens (22-2δ; 162, 164) parallel zur Längsmittelachse des Gehäuses (12; 168) erfolgt.Rotary piston machine, with a housing (112; 168) which has a cylindrical housing inner wall (18), with at least one piston (22-28; 162, 164) which is arranged in the housing (112; 168) and which is about a longitudinal central axis (20; 166) of the housing (12; 168), and thereby executes a reciprocating linear movement by means of a control mechanism (40, 58; 170, 172), which serves to at least one of the pistons (22-28; 162, 164 ) associated chamber (86, 90, 96, 98, 100, 102; 192, 194, 196) periodically enlarged and reduced, characterized in that the linear movement of the at least one piston (22-2δ; 162, 164) parallel to Longitudinal central axis of the housing (12; 168) takes place.
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) in bezug auf die L ngsmittelachse (20) des Gehäuses (12) außermittig angeordnet ist und in dem Gehäuse (12) zumindest ein weiterer um die Längsmittelachse umlaufender Kolben (24, 28) angeordnet ist, der in bezug auf die Längsmittelachse (20) des Gehäuses (12) auf der dem ersten Kolben (22) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the piston (22) is arranged eccentrically with respect to the longitudinal central axis (20) of the housing (12) and in the housing (12) at least one further piston (24, 28) rotating around the longitudinal central axis ) is arranged, which is arranged with respect to the longitudinal central axis (20) of the housing (12) on the side opposite the first piston (22).
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Kolben (24) dem ersten Kolben (22) axial auf gleicher Höhe gegenüberliegend angeordnet ist. Rotary piston machine according to claim 2, characterized in that the further piston (24) is arranged axially opposite the first piston (22) at the same height.
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Kolben (24) mit dem ersten Kolben (22) fest verbunden ist. Rotary piston machine according to claim 3, characterized in that the further piston (24) is fixedly connected to the first piston (22).
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Kolben (162, 164) mittig um die Längsmittelachse (166) angeordnet ist und um eine mit der Längsmittelachse (166) zusammenfallende Kolbenmittelachse in dem Gehäuse (168) umläuft.Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the at least one piston (162, 164) is arranged centrally around the longitudinal central axis (166) and rotates in the housing (168) around a central piston axis coinciding with the longitudinal central axis (166).
Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (12; 168) zumindest ein weiterer um die Längsmittelachse (20; 166) umlaufender Kolben (26; 164) angeordnet ist, der in geradliniger Verlängerung des ersten Kolbens (22; 162) an-« geordnet ist.Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing (12; 168) at least one further piston (26; 164) rotating around the longitudinal central axis (20; 166) is arranged, which is in a straight line extension of the first piston (22; 162) is arranged.
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Kammer (86; 194) durch den Raum zwischen einander zugewandten Stirnseiten des ersten Kolbens (22; 162) und des weiteren Kolbens (26; 164) gebildet wird.Rotary piston machine according to claim 6, characterized in that the at least one chamber (86; 194) is formed by the space between facing end faces of the first piston (22; 162) and the further piston (26; 164).
Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearbewegung des weiteren Kolbens (26; 164) der Linearbewegung des ersten Kolbens (22; 162) entgegengesetzt gerichtet ist.Rotary piston machine according to one of claims 2 to 7, characterized in that the linear movement of the further piston (26; 164) is directed opposite to the linear movement of the first piston (22; 162).
Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse zumindest vier Kolben (22-28) angeordnet sind, von denen jeweils zwei Kolben (22, 24; 26, 28) in bezug auf die Längsmittelachse (20) des Gehäuses (12) einander axial auf gleicher Höhe gegenüberliegend angeordnet sind, und jeweils zwei Kolben (22, 26; 24, 28) in geradliniger Verlängerung zueinander angeordnet sind.Rotary piston machine according to one of claims 1 to 4 or 6 to 8, characterized in that at least four pistons (22-28) are arranged in the housing, of which In each case two pistons (22, 24; 26, 28) are arranged axially opposite one another at the same height with respect to the longitudinal central axis (20) of the housing (12), and two pistons (22, 26; 24, 28) in a straight line extension are arranged to each other.
10. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermechanismus (40, 58; 170, 172) zumindest ein an dem zumindest einen Kolben (22-28; 162, 164) angeordnetes Führungsglied (42; 174, 176) und zumindest eine in der Gehäuseinnenwand (18) ausgebildete Steuerkurve (44, 60; 178), entlang der das Führungsglied (42; 174, 176) läuft, umfaßt.10. Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control mechanism (40, 58; 170, 172) at least one on the at least one piston (22-28; 162, 164) arranged guide member (42; 174, 176) and at least one control cam (44, 60; 178) formed in the housing inner wall (18), along which the guide member (42; 174, 176) runs.
11. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 oder 4 oder 6 bis 9 und nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Kolben (22) und dem weiteren auf axial gleicher Höhe gegenüberliegenden Kolben (24) jeweils ein Führungsglied (42) angeordnet ist, wobei beide Führungsglieder (42) entlang derselben Steuerkurve (44) laufen.11. Rotary piston machine according to one of claims 3 or 4 or 6 to 9 and according to claim 10, characterized in that a guide member (42) is arranged on the first piston (22) and the other piston (24) lying axially at the same height , wherein both guide members (42) run along the same cam (44).
12. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Gehäuseinnenwand (18) zugewandte Seite des zumindest einen Kolbens (22-28) im Querschnitt in Form eines Teilkreises ausgebildet ist, der sich über einen Kreiswinkel von vorzugsweise etwa 90° erstreckt.12. Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that one of the housing inner wall (18) facing side of the at least one piston (22-28) is formed in cross section in the form of a partial circle which extends over a circular angle of preferably about 90 ° ,
13. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Kolben (22-28; 162, 164) durch einen um die Längsmittel- achse (20; 166) gemeinsam mit dem zumindest einen Kolben (22-28; 162, 164) umlaufenden Rotor (62; 182), der axial unbeweglich ist, in seiner Linearbewegung geführt ist.13. Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one piston (22-28; 162, 164) by one around the longitudinal center Axis (20; 166) together with the at least one piston (22-28; 162, 164) rotating rotor (62; 182), which is axially immobile, is guided in its linear movement.
14. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (182) als Hülse oder als Achse ausgebildet ist.14. Rotary piston machine according to claim 13, characterized in that the rotor (182) is designed as a sleeve or as an axis.
15. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (62) einen auf der Längsmittelachse (20) des Gehäuses (12) liegenden Mittelabschnitt (68) aufweist, der die dem ersten Kolben (22) zugeordnete Kammer (86) von der dem weiteren in bezug auf die Längsmittelachse (20) gegenüberliegenden Koiben (24) zugeordneten Kammer (98) trennt.15. Rotary piston machine according to claim 13 or 14, characterized in that the rotor (62) has a central portion (68) lying on the longitudinal central axis (20) of the housing (12), which comprises the chamber (86) associated with the first piston (22). separates from the chamber (98) associated with the other coils (24) opposite with respect to the longitudinal central axis (20).
16. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Stirnseiten des zumindest einen Kolbens (22-28) jeweils eine Kammer (86, 90, 96, 98, 100, 102) zugeordnet ist, die sich gegensinnig zueinander verkleinern und vergrößern, wobei die eine Kammer (86, 98) als Arbeitskämmer für einen Carnot- Kreisprozeß und die andere Kammer (90, 96, 100, 102) als Vordruckkammer zum Erzeugen eines Vordrucks dient, um die Arbeitskammer (86, 98) mit einem Vordruck zu beaufschlagen.16. Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that two end faces of the at least one piston (22-28) each have a chamber (86, 90, 96, 98, 100, 102) assigned to them, which reduce and enlarge in opposite directions to one another , wherein one chamber (86, 98) serves as a working chamber for a Carnot cycle and the other chamber (90, 96, 100, 102) serves as a pre-pressure chamber for generating a pre-pressure in order to close the working chamber (86, 98) with a pre-pressure apply.
17. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (68) des Rotors (62) auf Seiten der als Vordruckkammer dienenden Kammern (90, 96; 100, 102) fehlt oder so ausgebildet ist, daß je- weils zwei der als Vordruckkammer dienenden Kammern (90, 100; 96, 102) miteinander kommunizieren.17. Rotary piston machine according to claim 15 and 16, characterized in that the central section (68) of the rotor (62) on the side of the chambers (90, 96; 100, 102) serving as the pre-pressure chamber is missing or is designed such that because two of the chambers (90, 100; 96, 102) serving as the pre-pressure chamber communicate with each other.
18. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordruckkammer mit der Arbeitskammer über eine gehäuseaußenseitige Verbindungsleitung (106, 116) verbunden ist, in der vorzugsweise ein Ventil (110), insbesondere ein steuerbares Ventil (112), angeordnet ist.18. Rotary piston machine according to claim 16 or 17, characterized in that the pre-pressure chamber is connected to the working chamber via a housing-outside connecting line (106, 116), in which a valve (110), in particular a controllable valve (112), is preferably arranged.
19. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordruckkammer mit der Arbeitskammer direkt durch den Kolben (22-28) hindurch verbunden ist, wobei in dem Kolben (22-28) zumindest ein Ventil (138, 140), vorzugsweise ein selbsttätiges Ventil, angeordnet ist.19. Rotary piston machine according to claim 16 or 17, characterized in that the pre-pressure chamber is connected to the working chamber directly through the piston (22-28), wherein in the piston (22-28) at least one valve (138, 140), preferably an automatic valve is arranged.
20. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Stirnseiten des zumindest einen Kolbens (22-28; 162 164) jeweils eine Kammer (86, 90, 96, 98, 100, 102; 192, 194, 196) zugeordnet ist, die sich gegensinnig zueinander verkleinern und vergrößern, wobei beide Kammern (86, 90, 96, 98, 100, 102; 192, 194, 196) als Arbeitskammern für einen Carnot-Kreisprozeß dienen. 20. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 15, characterized in that both end faces of the at least one piston (22-28; 162 164) each have a chamber (86, 90, 96, 98, 100, 102; 192, 194, 196 ) is assigned, which decrease and enlarge in opposite directions to each other, whereby both chambers (86, 90, 96, 98, 100, 102; 192, 194, 196) serve as working chambers for a Carnot cycle.
EP03722509A 2002-04-19 2003-04-17 Rotary piston machine Expired - Lifetime EP1499799B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03722509A EP1499799B1 (en) 2002-04-19 2003-04-17 Rotary piston machine

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02008814 2002-04-19
EP02008814A EP1355053B1 (en) 2002-04-19 2002-04-19 Rotary piston engine
PCT/EP2003/004067 WO2003089769A1 (en) 2002-04-19 2003-04-17 Rotary piston machine
EP03722509A EP1499799B1 (en) 2002-04-19 2003-04-17 Rotary piston machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1499799A1 true EP1499799A1 (en) 2005-01-26
EP1499799B1 EP1499799B1 (en) 2008-10-22

Family

ID=28459500

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02008814A Expired - Lifetime EP1355053B1 (en) 2002-04-19 2002-04-19 Rotary piston engine
EP03722509A Expired - Lifetime EP1499799B1 (en) 2002-04-19 2003-04-17 Rotary piston machine

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02008814A Expired - Lifetime EP1355053B1 (en) 2002-04-19 2002-04-19 Rotary piston engine

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6986328B2 (en)
EP (2) EP1355053B1 (en)
JP (1) JP4237068B2 (en)
AT (2) ATE260404T1 (en)
DE (2) DE50200261D1 (en)
DK (1) DK1355053T3 (en)
ES (2) ES2213721T3 (en)
PT (1) PT1355053E (en)
WO (1) WO2003089769A1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050211418A1 (en) * 2002-11-01 2005-09-29 Cooligy, Inc. Method and apparatus for efficient vertical fluid delivery for cooling a heat producing device
ITSA20030001A1 (en) * 2003-01-07 2003-04-07 Capossela Davide INNOVATION IN THE PISTON MOTOR OPPOSED IN A SINGLE ROTATING CYLINDER.
DE102005026661A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Hüttlin, Herbert, Dr. h.c. Rotary piston engine
US7240645B2 (en) * 2005-10-28 2007-07-10 Reisser Heinz-Gustav A Internal combustion engine
DE102006046011B4 (en) * 2006-09-28 2008-07-10 Alois Tradler Compressive engine, in particular internal combustion engine, with a ring structure
EP2088283A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-12 Lorenzo Merayo Gonzalez Reciprocating rotary internal combustion engine
US9057323B2 (en) * 2008-06-25 2015-06-16 Griend Holding B.V. Drive system with a rotary energy-transmission element
US9032917B1 (en) * 2011-04-21 2015-05-19 Mark McNitt Barrel cam rotating cylinder engine
NL2007987C2 (en) * 2011-12-16 2013-06-18 Griend Holding B V Rotary drive system having a cam follower with detachable wheel support.
NL2007988C2 (en) * 2011-12-16 2013-06-18 Griend Holding B V Cam follower with an angled axis of rotation.
US10458324B2 (en) * 2016-05-26 2019-10-29 Daniel J Edwards Rotary piston engine
JP2019214943A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP2019214236A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1255664A (en) * 1916-12-15 1918-02-05 Alexander P Syger Internal-combustion engine.
US1613136A (en) * 1925-06-11 1927-01-04 Schuyler Schieffelin Internal-combustion motor.
US1736822A (en) * 1927-06-23 1929-11-26 Charles A Dreisbach Piston mechanism for engines and pumps
US2472647A (en) * 1945-05-09 1949-06-07 Covins Meyer Double-acting reciprocating pump
FR2079555A5 (en) * 1970-02-05 1971-11-12 Henry Max
GB1502171A (en) * 1975-01-03 1978-02-22 Direct Power Ltd Opposed piston internal combustion engines
JPS56173781U (en) * 1980-05-26 1981-12-22
JPS5725181U (en) * 1981-06-22 1982-02-09
DE3224482C2 (en) * 1981-09-23 1991-11-21 Prodromos Bekiaroglou PISTON MACHINE
US4543919A (en) * 1981-12-28 1985-10-01 Carson Douglas T Engine
JPS5929765U (en) * 1982-08-18 1984-02-24 住友重機械工業株式会社 Swash plate type hydraulic pump/motor rotation detection device
FR2546232A1 (en) * 1983-05-19 1984-11-23 Cannebotin Robert Four-stroke internal combustion engine with revolving cylinder block
JPS6282236A (en) * 1985-10-05 1987-04-15 Shigeyoshi Karasawa Opposed-piston type coaxial engine
ATE163211T1 (en) * 1991-10-15 1998-02-15 Mansour Almassi INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH ROTATING PISTON
US5351657A (en) * 1992-09-28 1994-10-04 Buck Erik S Modular power unit
US5517952A (en) * 1995-03-16 1996-05-21 Wielenga; Thomas J. Rotating shuttle engines with integral valving
US5623894A (en) * 1995-11-14 1997-04-29 Caterpillar Inc. Dual compression and dual expansion engine
DE19639503C1 (en) 1996-09-26 1998-01-15 Herbert Huettlin Rotary piston engine
US6662775B2 (en) * 1999-03-23 2003-12-16 Thomas Engine Company, Llc Integral air compressor for boost air in barrel engine
DE10001962B4 (en) 2000-01-18 2004-07-22 Hüttlin, Herbert, Dr.h.c. Rotary piston engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03089769A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005523400A (en) 2005-08-04
EP1355053A1 (en) 2003-10-22
ES2314198T3 (en) 2009-03-16
WO2003089769A1 (en) 2003-10-30
ATE260404T1 (en) 2004-03-15
DE50200261D1 (en) 2004-04-01
JP4237068B2 (en) 2009-03-11
US20050066917A1 (en) 2005-03-31
ES2213721T3 (en) 2004-09-01
PT1355053E (en) 2004-07-30
DE50310676D1 (en) 2008-12-04
ATE412113T1 (en) 2008-11-15
EP1355053B1 (en) 2004-02-25
DK1355053T3 (en) 2004-03-29
US6986328B2 (en) 2006-01-17
EP1499799B1 (en) 2008-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005010775B3 (en) Rotatable reciprocating engine for use as compressor, has two pistons revolving in housing, in which centrifugal forces arising due to revolution of pistons act in pivoting direction of pistons during revolution of pistons
EP1499799B1 (en) Rotary piston machine
EP1856375B1 (en) Oscillating piston engine
EP1987232B1 (en) Oscillating piston engine
WO2006128545A1 (en) Rotary piston machine
EP1339952B1 (en) Rotary piston internal combustion engine
EP0644981B1 (en) Piston machine
EP1987233B1 (en) Oscillating piston machine
DE102005024751B4 (en) Oscillating piston engine
EP2205832B1 (en) Piston engine
DE102007039309B4 (en) Rotary piston engine
WO2006122658A1 (en) Rotary-piston engine
DE10149102A1 (en) Multiple cylinder rotary motor, has large rotor, and two smaller crescent shaped and stacked rotors, and rotary intake valves
WO2005017319A1 (en) Annular rotating piston machine
DE102007004061A1 (en) Internal combustion engine for motor vehicle i.e. commercial vehicle, has two control channels provided in cylinder for each cylinder capacity, where each control channel is bringable in overlap with control openings in casing with end
DE102009018839B3 (en) Operating engine i.e. internal combustion engine, has elliptical wheel coupled with cylindrical wheel, and another cylindrical wheel supported at camshaft in torque proof manner, where block is arranged at camshaft in torque proof manner
EP3292276B1 (en) Oscillating piston machine
DE4306723C2 (en) Rotary piston internal combustion engine
EP2781702A1 (en) Thermodynamic work machine
EP2255070A1 (en) Rotary piston machine
WO2007026323A1 (en) Rotary piston engine
WO2018014925A1 (en) Rotary engine with relay ignition
DE2638486A1 (en) Rotary cylinder block IC engine - has horizontally opposed pistons which operate with fixed crank and rotating block and no connecting rods
DE9419832U1 (en) 2-shaft rotary piston engine with 4-stroke process, consisting of a compressor, a working machine and combustion chambers in between
DE10155874A1 (en) Eccentric ring motor has an eccentric at the motor shaft and a rotating eccentric ring which changes the volume of the compression zones, fed with fresh air and combustion gas

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20041119

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20070906

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HUETTLIN, HERBERT

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HUETTLIN, HERBERT

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG

REF Corresponds to:

Ref document number: 50310676

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20081204

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2314198

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090323

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20090422

Year of fee payment: 7

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20090416

Year of fee payment: 7

Ref country code: CZ

Payment date: 20090415

Year of fee payment: 7

Ref country code: SE

Payment date: 20090416

Year of fee payment: 7

26N No opposition filed

Effective date: 20090723

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

BERE Be: lapsed

Owner name: HUTTLIN, HERBERT

Effective date: 20090430

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20090421

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090430

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20100506

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20100423

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090123

EUG Se: european patent has lapsed
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20100417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090423

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20110712

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081022

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100418

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20111230

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110502

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100418

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20140418

Year of fee payment: 12

Ref country code: DE

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50310676

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150430

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20151103

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150430