EP2032801A1 - Rotary piston engine - Google Patents

Rotary piston engine

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EP2032801A1
EP2032801A1 EP05825337A EP05825337A EP2032801A1 EP 2032801 A1 EP2032801 A1 EP 2032801A1 EP 05825337 A EP05825337 A EP 05825337A EP 05825337 A EP05825337 A EP 05825337A EP 2032801 A1 EP2032801 A1 EP 2032801A1
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EP
European Patent Office
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rotor
machine according
piston
housing
reciprocating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05825337A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Gerd RÜCKER
Rainer Guder
Ralf Georg Lipiensky
Manfred THÖNNESSEN
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Dezmotec AG
Original Assignee
Dezmotec AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Disclosed is a rotary piston engine comprising a rotor which is rotatably mounted in a housing and in which several pistons can be moved in a radial direction between an outer and an inner dead center. Each piston is provided with a piston rod which sits on a transversal shaft that is fastened to a sliding piece at each end, said sliding piece being movable within radial grooves in the rotor, on both sides of the piston. The external side of the sliding pieces which faces away from the piston is fitted with a pin that is accommodated in a star-shaped continuous guiding groove which is fixed to the housing. The guiding groove extends around an axis of rotation of the rotor and causes the pistons to move in a radial direction between the inner and outer dead centers.

Description

ROTATIONSHUBKOLBENMASCHINE ROTATIONAL PISTON MACHINE
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolbenmaschine und insbesondere auf eine Rotationshubkolbenmaschine, welche sowohl als Arbeitsmaschine sowie auch als Brennkraftmaschine, insbesondere als Viertaktbrennkraftmaschine eingesetzt werden kann.The invention relates to a reciprocating piston machine and in particular to a rotary reciprocating piston machine which can be used both as a working machine and also as an internal combustion engine, in particular as a four-stroke internal combustion engine.
Bei den herkömmlichen Hubkolbenmaschinen erfolgt die Kraftübertragung von den Kolben über Pleuelstangen auf eine Kurbelwelle. In dem Zylinderkopf sind Auslassventile und Einlassventile vorgesehen, die von der Kurbelwelle über eine oder mehrere Nockenwellen gesteuert werden. Die herkömmliche Hubkolbenmaschine hat verhältnismässig grosse Abmessungen und ist aus einer grossen Zahl von verschiedenen Einzelteilen zusammengebaut . Herkömmliche Motororen haben sehr grosse Schwierigkeiten über einen längeren Zeitraum mit Biotreibstoffen zuverlässig zu laufen, da Biotreibstoffe immer ein gewisses Mass an Fremdstoffen beinhalten, die sehr schlecht herauszufiltern sind. In erster Linie sind im Motorraum die Ein- und Auslassventile und alles was mit den Ventilen zusammenhängt, betroffen. Sie verkleben nach kürzester Zeit und lassen sich nicht mehr steuern, die Folge ist dass der Motor gereinigt werden muss. Aufgabe der Erfindung ist es eine Hubkolbenmaschine zu schaffen, welche einen kompakten, einfachen und leichten Aufbau mit verhältnismässig wenigen Einzelteilen aufweist und wobei keine Ein- und Auslassventile erforderlich sind.In conventional reciprocating piston machines, the power is transmitted from the pistons to a crankshaft via connecting rods. Exhaust valves and intake valves are provided in the cylinder head and are controlled by the crankshaft via one or more camshafts. The conventional reciprocating piston machine has relatively large dimensions and is assembled from a large number of different individual parts. Conventional motors have great difficulty running reliably with biofuels over a long period of time, since biofuels always contain a certain amount of foreign substances that are very difficult to filter out. In the engine compartment, the intake and exhaust valves and everything related to the valves are primarily affected. They stick together after a very short time and can no longer be controlled, the result of which is that the motor must be cleaned. The object of the invention is to provide a reciprocating piston machine which has a compact, simple and lightweight construction with relatively few individual parts and wherein no inlet and outlet valves are required.
Gemäss einer ersten Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Hubkolbenmaschine entsprechend dem unabhängigen Patentanspruch 1.According to a first solution to this problem, the invention provides a reciprocating piston machine according to independent claim 1.
Durch den Wegfall des herkömmlichen Zylinderkopfes, der Pleuelstange, der Kurbelwelle, der Nockenwelle (n) sowie der Ein- und Auslassventile mit ihren Steuereinrichtungen wird ein kleineres Bauvolumen sowie eine Verminderung an Material, Gewicht und benötigtem Raum erreicht. Durch den Wegfall der Ventile kann die Hubkolbenmaschine bei der Ausführung als Motor auch länger mit Biogas betrieben werden bevor eine Reinigung oder Wartung erfolgen muss.By eliminating the conventional cylinder head, the connecting rod, the crankshaft, the camshaft (s) as well as the intake and exhaust valves with their control devices achieved a smaller construction volume and a reduction in material, weight and space required. Due to the elimination of the valves, the reciprocating piston machine can also be operated with biogas for longer periods before being cleaned or serviced.
Durch die geringe Anzahl an Bauteilen, es werden ca. 60 Bauteile benötigt, was eine Verringerung von mehr als 50% bedeutet, verringern sich auch die Herstellungskosten. Darüberhinaus ermöglicht der Aufbau der erfindungsgemässen Hubkolbenmaschine einen einfachen Zusammenbau und eine einfache Wartung. Da keine Ventile mit der zugehörigen Ventilsteuerung vorgesehen sind, ergibt sich ausserdem eine geringere Geräuschentwicklung. Im Hinblick auf eingesparte Reibungsverluste wird eine Wirkungsgradsteigerung von bis zu 60% erwartet. Da eine Kraftübertragung über Pleuelstangen auf eine Kurbelwelle entfällt, wirken keine Querkräfte auf die Kolben, wodurch der Verschleiss der Kolben auf ein Minimum reduziert wird und flachere und somit leichtere Kolben eingesetzt werden können. Die gehäusefesten Kurvenbahnen können so ausgeführt werden, damit im Falle einer Brennkraftmaschine der Kolben pro Umdrehung des Motors ein oder mehrere , vorzugsweise zwei Arbeitsspiele durchläuft, was gegenüber dem herkömmlichen Viertaktmotor eine Verdoppelung (bei einem Arbeitsspiel) oder Vervierfachung (bei zwei Arbeitsspielen) darstellt. Somit kann der Motor langsamer laufen und auch die Lebensdauer der einzelnen Bauteile erhöht sich. Bei der Ausführung als Pumpe oder Verdichter können die Kurvenbahnen ausgelegt werde, um ein, zwei, drei, vier oder mehr Arbeitsspiele pro Umdrehung vorzusehen .Due to the small number of components, about 60 components are required, which means a reduction of more than 50%, the manufacturing costs are also reduced. In addition, the construction of the reciprocating piston machine according to the invention enables simple assembly and maintenance. Since there are no valves with the associated valve control, there is also less noise. With regard to saved friction losses, an efficiency increase of up to 60% is expected. Since there is no power transmission via connecting rods to a crankshaft, no transverse forces act on the pistons, which means that piston wear is reduced to a minimum and flatter and therefore lighter pistons can be used. The cam tracks fixed to the housing can be designed so that, in the case of an internal combustion engine, the piston runs through one or more, preferably two, working cycles per revolution of the engine, which is a doubling (in one working cycle) or quadrupling (in two working cycles) compared to the conventional four-stroke engine. The engine can run slower and the life of the individual components is increased. When running as a pump or compressor, the cam tracks can be designed to provide one, two, three, four or more working cycles per revolution.
Mehrere Kolben können in gleichem Abstand um die Rotationsachse der Kolbenmaschine angeordnet sein und sodurch verringern sich die Vibrationen des Motors. Dank der einfachen Kreisform des Rotors sind Dichtungsprobleme, wie sie etwa bei Wankelmotoren bekannt sind, weitgehend auszuschliessen. Der höhere Wirkungsgrad führt zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch und zu einem verminderten Ausstoss. Mit wenigen baulichen Veränderungen können alle auf dem Markt befindlichen Kraftstoffe eingesetzt werden. Durch die Verlängerung des Verbrennungsweges ergibt sich eine Verminderung des NOX-Ausstosses . Der Motor kann eventuell ohne Katalysator betrieben werden und eignet sich insbesondere für Kraftwärmekopplung (Generatorenbetrieb) .Several pistons can be arranged at the same distance around the axis of rotation of the piston machine, and this reduces the vibrations of the engine. Thanks to the simple circular shape of the rotor, sealing problems, such as are known with Wankel engines, can largely be ruled out. The higher efficiency leads to lower fuel consumption and reduced emissions. With just a few structural changes, all fuels on the market can be used. Extending the combustion path results in a reduction in NOx emissions. The engine can possibly be operated without a catalytic converter and is particularly suitable for combined heat and power (generator operation).
Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Rotor einen zylindrischen Rotorkörper, der mit mehreren radialen Bohrungen versehen ist, die sich in Umfangsrichtung in gleichem Winkelabstand voneinander befinden und derenAccording to a preferred exemplary embodiment, the rotor has a cylindrical rotor body which is provided with a plurality of radial bores which are at the same angular distance from one another in the circumferential direction and their
Mittelachsen sich in einer gemeinsamen Ebene befinden, welche senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors ausgerichtet xst. Die Bohrungen erstrecken sich von der kreisförmigenCentral axes are located in a common plane which is oriented perpendicular to the axis of rotation of the rotor. The holes extend from the circular
Umfangsfläche des Rotors nach innen und in den Bohrungen sindCircumferential surface of the rotor are inwards and in the bores
Zylinderbüchsen schwimmend eingesetzt, in welchen die Kolben in Radialrichtung nach innen und nach aussen beweglich sind.Cylinder liners are used in a floating manner, in which the pistons can move radially inwards and outwards.
Die schwimmend angeordneten Zylinderbüchsen werden durch Zentrifugalkraft und ggf. auch unterstützt durch Federmittel radial nach aussen gedrückt in Berührung mit einer kreisförmigen Gehäuseinnenwand, um die Zylinderkammern dicht gegenüber der Gehäuseinnenwand abzuschliessen.The floating cylinder liners are pressed radially outwards by centrifugal force and possibly also supported by spring means in contact with a circular housing inner wall in order to seal the cylinder chambers tightly against the housing inner wall.
Vorzugsweise bestehen die Führungsmittel der Gleitstücke, aus axialen Zapfen, die zur Reibungsverminderung mit einer Gleithülse aus Lagermetall oder mit Wälzlagern, vorzugsweise Nadellagern, versehen sind. Beidseitig desThe guide means of the sliding pieces preferably consist of axial pins which are provided with a sliding sleeve made of bearing metal or with roller bearings, preferably needle bearings, to reduce friction. On both sides of the
Rotors sind Antriebs- oder Abtriebswellen angeflanscht, die in dem Gehäuse drehbar gelagert sind. Diese Wellen sind vorzugsweise hohl und kommunizieren mit einem mittlerenRotors are flanged drive or output shafts which are rotatably mounted in the housing. These waves are preferably hollow and communicate with a medium one
Hohlraum des Rotors, zur Zirkulation eines Kühl- undCavity of the rotor, for the circulation of a cooling and
Schmiermittels, vorzugsweise Öl, das nach dem Austritt aus der Hubkolbenmaschine einem Ölkühler zugeführt und nach derLubricant, preferably oil, which is supplied to an oil cooler after exiting the reciprocating piston machine and after
Kühlung wieder in die Kolbenmaschine eingeleitet wird. Das Gehäuse der Hubkolbenmaschine kann luft- oder wassergekühlt sein. Die Gleitstücke können in radialen Führungen des Rotorkörpers und/oder in Radialschlitzen von Flanschen der An- oder Abtriesbswellen geführt sein, die an Stirnseiten des Rotorkörpers befestigt sind.Cooling is reintroduced into the piston machine. The housing of the reciprocating piston machine can be air-cooled or water-cooled. The sliders can be guided in radial guides of the rotor body and / or in radial slots of flanges of the drive or output shafts, which are fastened to the end faces of the rotor body.
Gemäss einer zweiten Lösung der Aufgabe der Erfindung schafft die Erfindung eine Hubkolbenmaschine entsprechend dem unabhängigen Patentanspruch 11. Bei dieser Lösung der Aufgabe der Erfindung entfallen die Gleitstücke, da der Querschaft selbst durch die Kurvenbahnen geführt ist. Der konstruktive Aufbau ist somit noch einfacher und der Reibungsverlust der Gleitstücke in den Führungsnuten entfällt. Die Kolbenstange kann reibungsarm in einer Gleitlagerbüchse oder Kugelbüchse geführt werden.According to a second solution of the object of the invention, the invention provides a reciprocating piston machine according to independent claim 11. In this solution of the object of the invention, the sliders are eliminated since the transverse shaft itself is guided through the curved tracks. The structural design is thus even simpler and the friction loss of the sliding pieces in the guide grooves is eliminated. The piston rod can be guided in a plain bearing bush or ball bush with low friction.
Am Gehäuse sind Ansaug- und Ausstossöffnungen vorgesehen. Bei der Ausführung als Brennkraftmaschine können auch Kraftstoff- und Wasser- oder Dampfeinspritzvorrichtungen vorgesehen sein.Suction and discharge openings are provided on the housing. When designed as an internal combustion engine, fuel and water or steam injection devices can also be provided.
In den Unteransprüchen sind noch andere bevorzugte Merkmale der Rotationshubkolbenmaschine beansprucht .Other preferred features of the rotary reciprocating piston machine are claimed in the subclaims.
Die Rotationshubkolbenmaschine wird nun ausführlicher mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The rotary piston engine will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Figur 1 eine Seitenansicht der Rotationshubkolbenmaschine gemäss der Erfindung;Figure 1 is a side view of the rotary reciprocating machine according to the invention;
Figur 2 eine Endansicht der Rotationshubkolbenmaschine nach Figur 1;FIG. 2 shows an end view of the rotary reciprocating piston machine according to FIG. 1;
Figur 3 eine Querschnittansicht der Rotationshubkolbenmaschine längs der Linie A-A' der Figur 2;Figure 3 is a cross-sectional view of the rotary reciprocating machine along line A-A 'of Figure 2;
Figur 4 eine Querschnittansicht der Rotations- kolbenmaschine längs der Linie C-C der Figur 1; und Figur 5 eine Querschnittansicht längs der Linie B-B' der Figur 1.FIG. 4 shows a cross-sectional view of the rotary piston machine along the line CC in FIG. 1; and FIG. 5 shows a cross-sectional view along the line BB ′ in FIG. 1.
Figur 6 eine Endansicht, teilweise aufgeschnitten, des Rotorkörpers;Figure 6 is an end view, partially cut away, of the rotor body;
Figur 7 eine Endansicht einer An- oder Abtriebwelle mit Befestigungsflansch;Figure 7 is an end view of an input or output shaft with a mounting flange;
Figur 8 die Kolbenbaugruppe mit Kolben, Kolbenstange, Querschaft und Gleitstücken;Figure 8 shows the piston assembly with piston, piston rod, cross shaft and sliders;
Figur 9 eine abgeänderte Führungsbahn für die Ausführung als Brennkraftmaschine.Figure 9 shows a modified guideway for execution as an internal combustion engine.
Figuren 10 und 11 andere abgeänderte Kurvenbahnen für die Ausführung als Arbeitsmaschine.Figures 10 and 11 other modified cam tracks for execution as a working machine.
Figur 12 ein anderes Ausführungsbeispiel der Rotationshubkolbenmaschine .Figure 12 shows another embodiment of the rotary reciprocating machine.
Im Folgenden wird die Ausführung der Rotationshubkolbenmaschine als Motor- oder Brennkraftmaschine beschrieben. Wie schon eingangs erwähnt kann die Rotationshubkolbenmaschine gemäss der Erfindung aber auch als Pumpe oder Verdichter bzw. Kompressor eingesetzt werden.The design of the rotary reciprocating piston machine as a motor or internal combustion engine is described below. As already mentioned at the beginning, however, the rotary reciprocating piston machine according to the invention can also be used as a pump or compressor or compressor.
Im Folgenden wird die Rotationshubkolbenmaschine auch mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel mit drei Kolben beschrieben. Es wird aber darauf hingewiesen dass die Maschine auch als Ein- oder Zweikolbenmaschine oder als eine Maschine mit vier oder mehr als vier Kolben ausgeführt werden kann.The rotary reciprocating piston machine is also described below with reference to an exemplary embodiment with three pistons. However, it is pointed out that the machine can also be designed as a single- or two-piston machine or as a machine with four or more than four pistons.
Ausserdem wird der Rotationshubkolbenmotor im Folgenden beschrieben mit sternförmigen Kurvenbahnen für zweiIn addition, the rotary reciprocating piston engine is described below with star-shaped cam tracks for two
Viertaktarbeitsspiele pro Kolben und pro Rotorumdrehung.Four-stroke working cycles per piston and per rotor revolution.
Andere Kurvenbahnen können auch vorgesehen sein, wie im Späteren erläutert wird. Der Rotationshubkolbenmotor wird nun ausführlicher mit Bezug auf die Figuren 1 bis 8 beschrieben. Wie am besten aus Figur 4 zu erkennen ist, hat der Hubkolbenmotor ein Gehäuse bestehend aus einem äussern zylindrischen Mantelring 1, der an beiden Enden durch zwei Deckel 6a und 6b geschlossen ist. Die Deckel 6a und 6b sind an den Stellen Ia mit dem Mantelring 1 verschraubt. Mehrere Verschraubungsstellen Ia sind in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnet. Die zylindrische Innenfläche des Mantelringes 1 ist vorzugsweise gehöhnt und der Mantelring 1 und die Deckel 6a und 6b kann aus gasnitriertem ST52-3 hergestellt sein. Das Gehäuse ist an einem Tragständer (nicht dargestellt) befestigt .Other curved paths can also be provided, as will be explained later. The rotary reciprocating piston engine will now be described in greater detail with reference to Figures 1-8. As can best be seen from FIG. 4, the reciprocating piston engine has a housing consisting of an outer cylindrical jacket ring 1, which is closed at both ends by two covers 6a and 6b. The covers 6a and 6b are screwed to the casing ring 1 at the points 1a. Several screw points Ia are spaced apart in the circumferential direction. The cylindrical inner surface of the casing ring 1 is preferably grooved and the casing ring 1 and the covers 6a and 6b can be made of gas-nitrided ST52-3. The housing is attached to a support stand (not shown).
_\ In dem Hohlraum, der von dem Mantelring 1 umgeben ist und an beiden Enden des Mantelringes 1 durch die Deckel 6a und 6b geschlossen ist befindet sich ein Rotorkörper 2 eines Rotors. Der Rotorkörper 2 hat eine zylindrische Umfangsflache und je eine radiale Stirnfläche an seinen zwei Seiten. Der Rotor hat desweiteren auf jeder Seite des Rotorkörpers 2 je eine Hohlwelle oder hohle Stummelwellen 7. Die Wellen 7 haben Tragflansche 7a, die sich von den Wellen 7 radial nach aussen bis zum äusseren Umfang des Rotorkörpers 2 erstrecken und durch Schraubenbolzen (nicht dargestellt) im Gewinde am Rotorkörper 2 befestigt sind. Die Wellen 7 sind über Lagereinrichtungen vom Gehäuse getragen. Diese Lagereinrichtungen haben je ein an der Aussenseite jedes Deckels 6, 6a befestigtes Lagergehäuse 9 in dem ein Wälzlager 8 angeordnet ist, das die zugeordnete Welle 7 trägt. Der Rotor umfasst demnach den Rotorkörper 2, und die Tragflansche 7a mit den Wellen oder Wellenstummel 7, die auch als Lagerzapfen des Rotors dienen.A rotor body 2 of a rotor is located in the cavity which is surrounded by the casing ring 1 and is closed at both ends of the casing ring 1 by the covers 6a and 6b. The rotor body 2 has a cylindrical peripheral surface and a radial end face on each of its two sides. The rotor also has a hollow shaft or hollow stub shafts 7 on each side of the rotor body 2. The shafts 7 have support flanges 7a which extend radially outwards from the shafts 7 to the outer circumference of the rotor body 2 and by means of screw bolts (not shown) in the Threads are attached to the rotor body 2. The shafts 7 are supported by the housing via bearing devices. These bearing devices each have a bearing housing 9 fastened to the outside of each cover 6, 6a, in which a roller bearing 8 is arranged, which carries the associated shaft 7. The rotor accordingly comprises the rotor body 2, and the support flanges 7a with the shafts or stub shafts 7, which also serve as bearing journals of the rotor.
Der Rotorkörper 2 hat drei radiale Zylinderbohrungen 2a, welche sich in einem Winkelabstand von 120° Grad befinden.The rotor body 2 has three radial cylinder bores 2a, which are located at an angular distance of 120 °.
Die Bohrungen 2a erstrecken sich von der ümfangsfläche des Rotorkörpers 2 radial nach innen bis zu einer BodenflächeThe bores 2a extend radially inward from the circumferential surface of the rotor body 2 to a bottom surface
2a' . Die Bohrungen 2a haben radiale Mittellinien L, die in einer gemeinsamen radialen Ebene liegen, welche senkrecht zu einer Rotationsachse A des Rotor steht und sämtliche Mittellinien L schneiden sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt S in der Radialebene auf der Rotationsachse A.2a '. The bores 2a have radial center lines L, which in lie in a common radial plane, which is perpendicular to a rotation axis A of the rotor and all center lines L intersect at a common intersection S in the radial plane on the rotation axis A.
Der Rotorkörper 2 hat ferner eine mittlere, axiale Durchgangsbohrung 2b, die mit den hohlen Wellen 7 in Verbindung steht.The rotor body 2 also has a central, axial through-hole 2b, which is connected to the hollow shafts 7.
In jede radiale Stirnfläche des Rotorkörpers 2 sind jeweils drei radiale Nuten 2c eingefräst, die sich in Radialrichtung parallel zu den Bohrungsmittellinien L erstrecken. Diese Nuten 2c erstrecken sich von der mittleren Bohrung 2b des Rotorkörpers 2 bis zu seiner Umfangsfläche . Jede Zylinderbohrung 2a liegt dementsprechend zwischen jeweils zwei Radialnuten 2c und die Nuten 2c sind parallel zu den Bohrungsmittellinien L. Die Nuten 2d sind zu einem Zweck vorgesehen, der noch später ausführlicher beschrieben wird.Three radial grooves 2c are milled into each radial end face of the rotor body 2 and extend in the radial direction parallel to the bore center lines L. These grooves 2c extend from the central bore 2b of the rotor body 2 to its peripheral surface. Accordingly, each cylinder bore 2a lies between two radial grooves 2c and the grooves 2c are parallel to the bore center lines L. The grooves 2d are provided for a purpose which will be described in more detail later.
Desweiteren führt von der Grundfläche 2a' jeder BohrungFurthermore, each hole leads from the base 2a '
2a des Rotorkörpers 2 ein radialer Durchbruch 2d zu der mittleren Bohrung 2b. Der Durchbruch 2d hat einen kleineren Durchmesser als die Zylinderbohrung 2a und dient zu einem2a of the rotor body 2, a radial opening 2d to the middle bore 2b. The opening 2d has a smaller diameter than the cylinder bore 2a and serves as one
Zweck, der noch später ausführlicher beschrieben wird.Purpose, which will be described in more detail later.
Es bleibt noch zu erwähnen, dass die in den Figuren 3 und 6 dargestellten Gewindelöcher 2e vorgesehen sind für die Schrauben (nicht dargestellt) zum Befestigen der Wellenflansche 7a an dem Rotorkörper 2. Diese Schrauben ragen durch Öffnungen 7b in den Wellenflanschen 7a (siehe Figur 7) . Der Rotor besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung AL-CU-Nl 7-13 und ist im Durchmesser vorzugsweise etwa 1 mm kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Mantels 1.It remains to be mentioned that the threaded holes 2e shown in FIGS. 3 and 6 are provided for the screws (not shown) for fastening the shaft flanges 7a to the rotor body 2. These screws protrude through openings 7b in the shaft flanges 7a (see FIG. 7 ). The rotor preferably consists of an aluminum alloy AL-CU-Nl 7-13 and its diameter is preferably about 1 mm smaller than the inside diameter of the cylindrical shell 1.
In jeder Zylinderbohrung 2a ist eine Zylinderbüchse 3 in Radialrichtung schwimmend gelagert. Das radial innere Ende der Zylinderbüchse 3 ist flach und befindet sich in einer Ebene, die senkrecht steht zu der Mittellinie L der zugehörigen Rotorbohrung 2a. An ihrem radial äusseren Ende ist die Zylinderbüchse 3 kreisbogenförmig, wobei der Radius des Kreisbogens dem Radius der Innenfläche des Aussenmantels 1 des Gehäuses entspricht. Die Zylinderbüchsen 3 bestehen aus Grauguss und sind an ihrem radial äusseren Ende mit Rotguss beschichtet. Die schwimmend gelagerten Zylinderbüchsen 3 werden während der Rotation des Rotors 2 durch Fliehkraft nach aussen dicht an die Innenfläche des Aussenmantels 1 angedrückt. Es können auch Tellerfedern 3a zwischen den Zylinderbüchsen 3 und der Grundfläche 2a' der Zylinderbohrung 2a angeordnet werden, um die Zylinderbüchsen 3 nach aussen zu drücken zur dichten Anlage an der inneren zylindrischen Fläche des Aussenmantels 1.In each cylinder bore 2a, a cylinder liner 3 is floatingly supported in the radial direction. The radially inner end of the cylinder liner 3 is flat and is located in a plane that is perpendicular to the center line L of the associated rotor bore 2a. At its radially outer end the cylinder liner 3 is in the form of a circular arc, the radius of the circular arc corresponding to the radius of the inner surface of the outer casing 1 of the housing. The cylinder liners 3 consist of gray cast iron and are coated with gunmetal at their radially outer end. The floating cylinder liners 3 are pressed outwards against the inner surface of the outer shell 1 by centrifugal force during the rotation of the rotor 2. Disc springs 3a can also be arranged between the cylinder liners 3 and the base surface 2a 'of the cylinder bore 2a in order to press the cylinder liners 3 outwards for tight contact with the inner cylindrical surface of the outer casing 1.
In jeder Zylinderbüchse 3 ist ein Kolben 4 gleitend aufgenommen, der an seinem Umfang mit den üblichen Kolbenringen 4a zur Abdichtung gegenüber der Zylinderbüchse 3 versehen ist. Die Kolben 4 sind in den Zylinderbüchsen 3 in Radialrichtung nach aussen und nach innen beweglich und zwischen den Aussenseiten der Kolben 4 und der Innenfläche des zylindrischen Aussenmantels 1 sind Zylinderkammern ZK eingeschlossen. Die Kolben 4 können z.B. aus handelsüblichem Stahl ST 52-3 oder Dural gefertigt sein. An jedem Kolben 4 ist an der von der Zylinderkammer ZK abgewandten Seite eine Kolbenstange 5a befestigt. Die Kolbenstange 5a ist an dem Kolben 4 festgeschraubt, das Gewinde erlaubt eine Feineinstellung des Kolbens 4 in Bezug auf die Kolbenstange 5a. Eine Sicherungsmutter 5b hält den Kolben 4 in der eingestellten Lage in Bezug auf die Kolbenstange 5a zurück. Steht die Verwendung dieses Motors von vornherein fest, kann auf diese Art der Sicherung verzichtet werden, wodurch die Einstellung des Kolbens 4 in Bezug auf die Kolbenstange 5a konstruktiv festgelegt wird. Die Kolbenstange 5a erstreckt sich konzentrisch zur Mittellinie L der zugeordneten Rotorbohrung 2a von dem Kolben 4 nach innen durch den radialen Durchbruch 2c in die mittlere Bohrung 2b des Rotorkörpers 2 und ist an ihrem inneren Ende mit einem Lagerauge 5a' versehen, in dem ein Axial- oder Querschaft 5c aufgenommen ist, der sich parallel über die axiale Abmessung oder Breite des Rotorkόrpers 2 von einer Stirnfläche desselben zur anderen Stirnfläche des Rotorkörpers 2 erstreckt. Der Querschaft 5c trägt an jedem Ende ein sich von dem Querschaft 5c radial nach aussen erstreckendes Gleitstück 5d. Die Gleitstücke 5d sitzen in den Radialnuten 2c des Rotors 2 und sind in diesen Nuten 2c radial verschiebbar. Jedes Gleitstück 5d hat an seiner Aussenseite, die vom Kolben 4 wegweist etwa an ihrem radial äusseren Ende einen axialen Zapfen 5e, der parallel zu der Rotordrehachse A ausgerichtet ist. Die Zapfen 5e ragen durch Radialschlitze 7c in den Flanschen 7a und sind in diesen Schlitzen in Radialrichtung beweglich. Auf jedem Zapfen 5e befindet sich eine Lagerbüchse 5f aus Lagermetall, oder vorzugsweise ein Wälzlager, wie z.B. ein Nadellager.A piston 4 is slidably received in each cylinder liner 3 and is provided on its circumference with the usual piston rings 4a for sealing against the cylinder liner 3. The pistons 4 are movable in the radial direction outwards and inwards in the cylinder liners 3 and cylinder chambers ZK are enclosed between the outer sides of the pistons 4 and the inner surface of the cylindrical outer casing 1. The pistons 4 can be made of commercially available steel ST 52-3 or Dural, for example. A piston rod 5a is attached to each piston 4 on the side facing away from the cylinder chamber ZK. The piston rod 5a is screwed to the piston 4, the thread allows a fine adjustment of the piston 4 in relation to the piston rod 5a. A lock nut 5b retains the piston 4 in the set position with respect to the piston rod 5a. If the use of this motor is certain from the outset, this type of securing can be dispensed with, as a result of which the setting of the piston 4 with respect to the piston rod 5a is structurally determined. The piston rod 5a extends concentrically to the center line L of the associated rotor bore 2a from the piston 4 inward through the radial opening 2c into the center bore 2b of the rotor body 2 and is provided at its inner end with a bearing eye 5a 'in which an axial or transverse shaft 5c is added, which is parallel over the axial dimension or width of the rotor body 2 extends from one end face thereof to the other end face of the rotor body 2. The transverse shaft 5c carries a sliding piece 5d which extends radially outward from the transverse shaft 5c at each end. The sliders 5d sit in the radial grooves 2c of the rotor 2 and are radially displaceable in these grooves 2c. Each slide 5d has on its outer side, which points away from the piston 4, approximately at its radially outer end, an axial pin 5e which is aligned parallel to the axis of rotation A of the rotor. The pins 5e protrude through radial slots 7c in the flanges 7a and are movable in these slots in the radial direction. On each pin 5e there is a bearing bush 5f made of bearing metal, or preferably a roller bearing, such as a needle bearing.
An der radialen Innenfläche jedes Gehäusedeckels 6a, 6b ist eine Kurvenscheibe 6 befestigt, welche zwischen dem zugehörigen Deckel 6a oder 6b und dem Flansch 7a des zugehörigen Welle 7 aufgenommen ist. Die Kurvenscheiben 6 sind an den Deckeln 6a, 6b befestigt, mittels Schraubbolzen 10, die durch Durchgangslδcher in den Kurvenscheiben 6 und damit ausgerichtete Durchgangslöcher in den Deckeln 6a und 6b ragen und in Gewindebohrungen der Lageraufnahmen 9 eingeschraubt sind.On the radial inner surface of each housing cover 6a, 6b, a cam 6 is fastened, which is received between the associated cover 6a or 6b and the flange 7a of the associated shaft 7. The cams 6 are fastened to the covers 6a, 6b by means of bolts 10 which protrude through through holes in the cams 6 and through-holes aligned therewith in the covers 6a and 6b and are screwed into threaded holes in the bearing receptacles 9.
Jede Kurvenscheibe 6 ist auf ihrer dem Rotorkörper 2 zugewandten Innenseite mit einer sternförmigen Kurvenbahn oder Führungsnut 6' versehen, siehe inbesondere Figur 5, in welchen die Zapfen 5e der Gleitstücke 5d aufgenommen sind und bei Rotation des Rotors 2 umlaufen. Die auf den Zapfen 5e angeordneten Gleit- oder Wälzlager setzen die Reibung der Zapfen 5e in den Führungsnuten 6' herab.Each cam disk 6 is provided on its inner side facing the rotor body 2 with a star-shaped cam track or guide groove 6 ', see in particular FIG. 5, in which the pins 5e of the sliding pieces 5d are received and rotate when the rotor 2 rotates. The sliding or rolling bearings arranged on the pins 5e reduce the friction of the pins 5e in the guide grooves 6 '.
Die Kurvenbahnen oder Führungsnuten 6' können auch unmittelbar in die Deckel 6a, 6b eingefräst sein. DieThe cam tracks or guide grooves 6 'can also be milled directly into the covers 6a, 6b. The
Kurvenscheiben können dann entfallen. Die Kurvenbahnen sind in Bezug auf das Gehäuse stationnär oder unbeweglich, d.h. gehäusefest, da die Deckel 6a, 6b Gehäuseteile sind. Ebenso können die Lageraufnahmen 9 der Hohlwellen 7 konstruktiv miteingezogen werden, so dass numehr Positionen 6, 6a und 9 bzw. Positionen 6, 6b und 9 jeweils nur aus einem Bauteil bestehen.Cam disks can then be omitted. The cam tracks are stationary or immovable with respect to the housing, ie fixed to the housing, since the covers 6a, 6b are housing parts. Likewise, the bearing receptacles 9 of the hollow shafts 7 can be included in the construction, so that only positions 6, 6a and 9 or positions 6, 6b and 9 each consist of only one component.
Wie insbesondere aus Figur 5 ersichtlich ist, hat jede sternförmige Führungsnut 6' vier um 90° Grad voneinander beabstandete Kurvenscheitelpunkte, welche obere Totpunkte der Kolben 4 bestimmen sowie in Umfangsrichtung mittig zwischen den Scheitelpunkten angeordnete Kurventalpunkte, die untere Totpunkte der Kolben 4 bestimmen. In der Figur 5 sind die oberen Totpunkte mit OTl, 0T2, OT3 und OT4 bezeichnet und die unteren Totpunkte sind mit UTl, UT2, UT3 und UT4 bezeichnet. Während der Rotation des Rotors im Uhrzeigersinn werden dementsprechend die Kolben 4 über die Zapfen 5e, die Gleitstücke 5d, den Querschaft 5c und die Kolbenstange 5a abwechselnd nach innen und nach aussen gesteuert zur Durchführung der Hubbewegungen. Bei Rotation im Uhrzeigersinn, und ausgehend von dem oberen Totpunkt OTl wird ein zugehöriger Kolben 4 zuerst radial einwärts bewegt bis zum unteren Totpunkt UTl, dann wieder radial nach aussen bis zum oberen Totpunkt 0T2, anschliessend wieder radial nach innen bis zum unteren Totpunkt UT2 usw.As can be seen in particular from FIG. 5, each star-shaped guide groove 6 ′ has four curve vertices spaced apart from one another by 90 °, which determine top dead centers of the pistons 4 and, in the circumferential direction, centrally arranged curve vertices between the vertices that determine the bottom dead centers of the pistons 4. In FIG. 5, the top dead centers are labeled OT1, 0T2, OT3 and OT4 and the bottom dead centers are labeled UT1, UT2, UT3 and UT4. Accordingly, during the rotation of the rotor clockwise, the pistons 4 are alternately controlled inwards and outwards via the pins 5e, the sliding pieces 5d, the transverse shaft 5c and the piston rod 5a in order to carry out the lifting movements. When rotating clockwise, and starting from the top dead center OTl, an associated piston 4 is first moved radially inwards to bottom dead center UT1, then again radially outwards to top dead center 0T2, then again radially inwards to bottom dead center UT2, etc.
Der Aussenmantel 1 des Maschinengehäuses besitzt radiale Einlassöffnungen Id, siehe Figur 3, für Verbrennungsluft oder für ein Kraftstoffluftgemisch sowie radiale Auslassöffnungen Ib für die Verbrennungsgase sowie auch Gewindebohrungen Ic für Zündkerzen (nicht dargestellt) und Anschlüsse 12, falls erwünscht, zum Einspritzen von Wasser in die Zylinderkainmern ZK nach erfolgter Zündung und dem Durchlauf durch den zugeordneten oberen Totpunkt.The outer casing 1 of the machine housing has radial inlet openings Id, see FIG. 3, for combustion air or for a fuel-air mixture and radial outlet openings Ib for the combustion gases, as well as threaded bores Ic for spark plugs (not shown) and connections 12, if desired, for injecting water into the Cylinder chambers ZK after ignition and passage through the assigned top dead center.
Falls z.B. das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch am oberen Totpunkt OTl durch eine in die Gewindebohrung Ic eingeschraubte Zündkerze gezündet wurde, erfolgt beimIf e.g. the compressed fuel-air mixture at top dead center OTl was ignited by a spark plug screwed into the threaded hole Ic
Durchlaufen eines Zapfens 5e in der Führungsnut 6' vom oberen Totpunkt OTl bis zum unteren Totpunkt UT2 der Krafthub, anschliessend der Ausstosshub von UTl bis OT2, dabei werden die Verbrennungsgase durch die Auslassöffnung Id ausgestossen. Wenn OT2 erreicht ist wird ein zugeordneter Kolben 4 über die Kurvenführung 6' wieder radial einwärts gesteuert und die zugehörige Zylinderkammer ZK kommt in Verbindung der Einlassöffnung Ib. Somit wird Frischluft oder eine neue Ladung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches angesaugt. Beim Erreichen von UT2 ist der Ansaugvorgang beendet und der Kompressionshub beginnt und dauert bis OT3, der diametral gegenüberliegend zu OTl liegt. Bei OT3 erfolgt eine erneute Zündung durch die in die Gewindebohrung Ic eingeschraubte Zündkerze und ein neues Arbeitsspiel beginnt von OT3 über UT3 bis OT4 und über UT4 zurück zu OTl. Es ist dementsprechend ersichtlich, dass pro Rotorumlauf zwei Arbeitsspiele erfolgen. Anstelle des Ansaugens eines Kraftstoffluftgemisches kann auch Kraftstoff unmittelbar in die Zylinderkammern ZK oder Brennräume eingespritzt werden, durch Einspritzeinrichtungen, die in den Figuren nicht dargestellt sind.Passing through a pin 5e in the guide groove 6 'from top dead center OT1 to bottom dead center UT2, the power stroke, then the exhaust stroke from UTl to OT2, the combustion gases are expelled through the outlet opening Id. When OT2 is reached, an assigned piston 4 is controlled radially inward again via the curve guide 6 'and the associated cylinder chamber ZK comes into connection with the inlet opening 1b. Fresh air or a new load of a fuel-air mixture is thus drawn in. When UT2 is reached, the suction process ends and the compression stroke begins and continues until OT3, which is diametrically opposite to OTl. With OT3, the spark plug is re-ignited by screwing it into the threaded hole Ic and a new work cycle begins from OT3 via UT3 to OT4 and via UT4 back to OTl. Accordingly, it can be seen that two working cycles take place per rotor revolution. Instead of drawing in a fuel-air mixture, fuel can also be injected directly into the cylinder chambers ZK or combustion chambers by means of injection devices, which are not shown in the figures.
Die Kraftübertragung von den Kolben 4 auf die Ausgangswellen 7 und in umgekehrter Richtung erfolgt durch die Zusammenwirkung der Zapfen 5e mit den sternförmigen Führungsnuten 6' sowie durch die Zusammenwirkung der Gleitstücke 5d mit den radialen Führungsnuten 2c des Rotors 2. Durch den Druck der Verbrennungsgase nach erfolgter Zündung an den oberen Totpunkten OTl und 0T3 werden die Zapfen 5e in den stationären, sternförmigen Führungsnuten 6' nach innen bewegt und treiben dementsprechend über die Gleitstücke 5d den Rotor 2 in Umfangsrichtung an. Die in Umfangsrichtung 120° Grad voneinander beabstandeten Kolben 4 üben somit nacheinander einen Antriebsimpuls auf die Ausgangswellen 7 aus. Durch den rotierenden Rotor werden die Kolben 4 nach erfolgtem Arbeitshub wieder durch Zusammenwirkung der Zapfen 5e mit den Führungsnuten 6' nach aussen gesteuert zum Ausstossen der Verbrennungsgase, anschliessend nach innen bewegt zum Ansaugen einer neuen Ladung und schliesslich wieder nach aussen bewegt zur Kompression der angesaugten neuen Ladung bis eine neue Zündung erfolgen kann. Die Brennkraftmaschine mit Rotationshubkolben 4 arbeitet somit gemäss dem üblichen Viertakt-Prinzip.The power transmission from the pistons 4 to the output shafts 7 and in the reverse direction takes place through the interaction of the pins 5e with the star-shaped guide grooves 6 'and through the interaction of the sliding pieces 5d with the radial guide grooves 2c of the rotor 2. By the pressure of the combustion gases after Ignition at the top dead centers OTl and 0T3, the pins 5e are moved inwards in the stationary, star-shaped guide grooves 6 'and accordingly drive the rotor 2 in the circumferential direction via the sliding pieces 5d. The pistons 4, which are spaced 120 ° apart in the circumferential direction, therefore exert a drive pulse on the output shafts 7 one after the other. After the working stroke has taken place, the pistons 4 are again controlled outwards by the interaction of the pins 5e with the guide grooves 6 ′ to expel the combustion gases, then moved inwards to suck in a new charge and finally moved outwards again Compression of the new charge sucked in until a new ignition can take place. The internal combustion engine with rotary reciprocating piston 4 thus works according to the usual four-stroke principle.
Bei eirxer Ausführung als Arbeitsmaschine, d.h. als Pumpe oder Verdichter, entfallen die Einschrauböffnungen Ic für die Zündkerzen. Dagegen muss aber die Anzahl der Ansaugδffnungen und Auslassöffnungen verdoppelt werden da in diesem Falle vier Arbeitsspiele, d.h. Ansaugen und Verdichten, während jedem Rotorumlauf erfolgen.With eirx execution as working machine, i.e. As a pump or compressor, the screw holes Ic for the spark plugs are not required. On the other hand, however, the number of intake openings and outlet openings must be doubled since in this case four work cycles, i.e. Suction and compression take place during each rotor revolution.
Die Erfindung ist nicht auf das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern dem Fachmann bieten sich viele Abänderungen an ohne dazu den Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche zu verlassen.The invention is not limited to the exemplary embodiment described here, but many modifications are available to the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the following claims.
Anstelle der vierarmigen, sternförmigen Führungsbahn 6' könnte z.B. auch eine Kurvenbahn 6 ' ' in Form einer langgestreckten, z.B. etwa nierenförmigen oder 8-fδrmigen Schleife vorgesehen sein, wie in Figur 9 dagestellt ist. In diesem Falle würde aber nur ein Arbeitsspiel pro Umdrehung des Rotors erfolgen. Bei grosseren Motoren sind auch mehr als zwei Arbeitsspiele pro Umdrehung möglich.Instead of the four-armed, star-shaped guideway 6 ', e.g. also a curved track 6 '' in the form of an elongated, e.g. approximately kidney-shaped or 8-shaped loop can be provided, as shown in Figure 9. In this case, however, only one working cycle would take place per revolution of the rotor. With larger motors, more than two work cycles per revolution are also possible.
Bei der Ausführung als Arbeitsmaschine wie z.B. als Pumpe für flüssige Medien oder Verdichter für gasförmige Medien können auch noch andere Kurvenbahnen vorgesehen sein, wie in den Figuren 10 und 11 dargestellt ist. Die Kurvenbahn 6'' gemäss Figur 10 ist etwa kreisförmig und exzentrisch in Bezug auf die Rotationsachse A des Rotors. Bei der Kurvenbahn 6"' gemäss Figur 10 führt der Kolben pro Umdrehung ein Arbeitsspiel durch, d.h. ein Ansaughub und ein Kompressions- oder Pumphub. Anstelle der Kreisform könnte die Kurvenbahn 6"' der Figur 10 auch oval, elliptisch oder eiförmig sein.When running as a work machine such as other cam tracks can also be provided as a pump for liquid media or a compressor for gaseous media, as shown in FIGS. 10 and 11. 10 is approximately circular and eccentric with respect to the axis of rotation A of the rotor. 10, the piston performs one working cycle per revolution, i.e. a suction stroke and a compression or pumping stroke. Instead of the circular shape, the curved path 6 "'of FIG. 10 could also be oval, elliptical or egg-shaped.
Die Figur 11 zeigt eine sternförmige Kurvenbahn 6' ' ' ' mit drei Armen für drei Arbeitsspiele pro Rotorumdrehung um die Achse A des Pumpen- oder Verdichterrotors. Die Kurvenbahn 6'' gemäss Figur 9 ist auch bei der Ausführung als Pumpe oder Verdichter anzuwenden für zwei Arbeitsspiele pro Umdrehung.FIG. 11 shows a star-shaped curved path 6 ″ ″ with three arms for three working cycles per rotor revolution the axis A of the pump or compressor rotor. The cam track 6 ″ according to FIG. 9 can also be used for the execution as a pump or compressor for two working cycles per revolution.
Wie vorstehend beschrieben kann der An- oder Abtrieb über beide oder nur eine der Wellen 7 erfolgen. Die Gleitstücke 5d können ausser der Führung in den Schlitzen 2c des Rotorkörpers 2 auch in den Radialschlitzen 7c der Flansche 7a geführt sein. Bei entsprechend dick ausgeführten Flanschen 7a könnten die Gleitstücke 5d auch nur in den Schlitzen 7c der Flansche 7a geführt sein und auf die Führungen 2c in dem Rotorkörper 2 könnte verzichtet werden.As described above, the input or output can take place via both or only one of the shafts 7. In addition to being guided in the slots 2c of the rotor body 2, the sliders 5d can also be guided in the radial slots 7c of the flanges 7a. With correspondingly thick flanges 7a, the sliding pieces 5d could also be guided only in the slots 7c of the flanges 7a and the guides 2c in the rotor body 2 could be dispensed with.
Die Durchgangsbohrung 2b des Rotorkörpers 2 auch einen kleineren Durchmesser aufweisen und könnte für jede Zylinderbohrung 2a einen axialen Durchgangsschlitz (nicht dargestellt) aufweisen, der die Rotorbohrung 2b radial nach aussen erweitert und in die Zylinderbohrung 2a mündet. In diesem Falle würde sich die Kolbenstange 5a in den axialen Durchgangsschlitz hineinerstrecken und der Querschaft 5c wäre in dem Durchgangsschlitz aufgenommen und darin radial nach innen und nach aussen beweglich.The through-bore 2b of the rotor body 2 also have a smaller diameter and could have an axial through-slot (not shown) for each cylinder bore 2a, which extends the rotor bore 2b radially outwards and opens into the cylinder bore 2a. In this case, the piston rod 5a would extend into the axial through slot and the transverse shaft 5c would be received in the through slot and movable radially inwards and outwards therein.
Die Flansche 7a können die Stirnseiten des Rotorkörpers 2 entweder teilweise oder vollständig abdecken. Bei einer Ausführungsform mit teilweiser Abdeckung erstrecken sich die radialen Schlitze in dem Flansch bis zum Aussenumfang desselben. Bei der Ausführungsform vollständiger Abdeckung sind diese radialen Schlitze 7c als Langlöcher ausgebildet, welche sich nicht bis zum Aussenumfang des Flansches erstrecken, siehe Figur 7.The flanges 7a can either partially or completely cover the end faces of the rotor body 2. In an embodiment with a partial cover, the radial slots in the flange extend to the outer circumference thereof. In the embodiment of complete cover, these radial slots 7c are designed as elongated holes which do not extend to the outer circumference of the flange, see FIG. 7.
Es ist auch möglich, die Führungsmittel auf den Innenseiten der Gleitstücke 5d vorzusehen, dann müssen die Gleitstücke 5d sich radial bis über den Rotor hinaus erstrecken und die Kurvenbahnen wären in radialen Flächen des äusseren Gehäusemantels vorgesehen. Ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 12 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ragt der axiale Querschaft 5c durch radiale Schlitze 7c' in den Tragflanschen 7a' und ist an seinen Enden in den Kurvenbahnen 6' aufgenommen. Die Gleitstücke 5d fallen somit weg. Auf den Enden des Querschaftes 5c' sitzen Gleithülsen 5f aus Lagermetall oder Wälzlager, wie z.B. Nadellager, zur reibungsarmen Führung des Querschaftes 5c' in den Kurvennuten 6' . Anstelle der Führung durch die Gleitstücke 5d ist die Kolbenstange 5a in dem Rotorkörper 2' in Radialrichtung geführt . In den Rotorkδrper 2 ' kann auch eine Lagerbüchse oder Kugelbüchse (nicht dargestellt) eingesetzt sein zur reibungsarmen Führung der Kolbenstange 5a. Der Zylinderraum unter dem Kolben 4 steht über eine oder mehrere Bohrungert 13 (eine schematisch dargestellt) mit einem im Wesentlichen drucklosen Innenraum des Rotors oder des Gehäuses in Verbindung, damit kein Gegendruck sich unterhalb des Kolbens 4 aufbauen kann. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 bis 11 ist der Querschaft 5c' in einer mittleren Axialbohrung oder in Axialschlitzen des Rotorkδrpers 2' aufgenommen. Die Zylinderbüchse 3 ist in Figur 12 nicht dargestellt, kann aber auch vorgesehen sein. Die Kurvenbahnen 6' sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt.It is also possible to provide the guide means on the inner sides of the sliding pieces 5d, then the sliding pieces 5d must extend radially beyond the rotor and the curved tracks would be provided in radial surfaces of the outer casing shell. A simplified embodiment of the invention is shown in FIG. In this exemplary embodiment, the axial transverse shaft 5c projects through radial slots 7c 'in the supporting flanges 7a' and is received at the ends in the curved tracks 6 '. The sliders 5d are thus eliminated. Sliding sleeves 5f made of bearing metal or roller bearings, such as, for example, needle bearings, sit on the ends of the transverse shaft 5c 'for low-friction guidance of the transverse shaft 5c' in the curved grooves 6 '. Instead of being guided by the sliders 5d, the piston rod 5a is guided in the rotor body 2 'in the radial direction. A bearing bushing or ball bushing (not shown) can also be inserted into the rotor body 2 'for low-friction guidance of the piston rod 5a. The cylinder space under the piston 4 is connected via one or more drilled holes 13 (one shown schematically) to an essentially unpressurized interior of the rotor or the housing, so that no counterpressure can build up below the piston 4. As in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 11, the transverse shaft 5c 'is received in a central axial bore or in axial slots of the rotor body 2'. The cylinder liner 3 is not shown in FIG. 12, but can also be provided. The cam tracks 6 'are designed as in the first embodiment.
Durch den Wegfall der radialen Gleitstücke 5d befindet sich der Kolben 4 jetzt weiter radial nach aussen in Bezug auf die Kurvenbahnen, welche im Wesentlichen die gleichen radialen Abmessungen aufweisen wie bei dem erstenDue to the omission of the radial sliding pieces 5d, the piston 4 is now located further radially outwards with respect to the cam tracks, which have essentially the same radial dimensions as in the first
Ausführungsbeispiel) und somit vergrössert sich derEmbodiment) and thus increases the
Aussendurchmesser des Rotors. Um dies aber mindestens zum Teil auszugleichen könnte der Querschaft 5c' auf beidenOutside diameter of the rotor. In order to compensate for this at least in part, the cross shaft 5c 'could be on both
Seiten des Rotors und radial nach aussen abgekrδpft sein, d.h. die Enden des Querschaftes 5c' , die mit den Lagern versehen und durch die Kurvenbahnen geführt sind, könnten radial nach aussen in Bezug auf die Lagerstelle des Querschaftes 5c' in dem Lagerauge 5a' der Kolbenstange 5a versetzt sein. Diese Versetzung oder Abkröpfungen würden demnach wenigstens zum Teil die Gleitstücke ersetzen. Sides of the rotor and radially outwardly bent, i.e. the ends of the transverse shaft 5c ', which are provided with the bearings and are guided through the cam tracks, could be offset radially outwards with respect to the bearing point of the transverse shaft 5c' in the bearing eye 5a 'of the piston rod 5a. This offset or offset would therefore at least partially replace the sliders.

Claims

PATENTANSPRÜCHE ; PATENT CLAIMS;
1. Hubkolbenmaschine mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor mit einem Rotorkörper, der mindestens einen Zylinder aufweist, in dem ein Kolben in Radialrichtung in Bezug auf eine Rotordrehachse beweglich ist und eine Zylinderkammer in dem Zylinder zwischen dem Gehäuse und dem Kolben eingeschlossen ist, und wobei der Kolben an einer radialen Kolbenstange befestigt ist, die auf einem axialen Querschaft sitzt, welcher beidseitig der Kolbenstange bzw. des Kolbens je ein Gleitstück trägt, wobei die Gleitstücke in am Rotor vorgesehenen Führungen gleitend aufgenommen sind, die parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens in Bezug auf den Rotorkörper ausgerichtet sind, und die Gleitstücke Führungsmittel aufweisen, die durch gehäusefeste, die Rotordrehachse umgebende, Endloskurvenbahnen geführt sind, welche in Umfangsrichtung einen variablen Abstand von der Rotordrehachse aufweisen, und wobei die Kurvenbahnen, bei Rotation des Rotors mit dem Kolben, über die Führungsmittel, die Gleitstücke, den Querschaft und die Kolbenstange, eine radiale Hubbewegung des Kolbens zwischen inneren und äusseren Totpunktlagen steuern, sowie mit Einlass- und Auslassöffnungen in dem Gehäuse, die während der Rotation des Rotors abwechselnd mit der Zylinderkammer in Verbindung kommen.1. reciprocating piston machine with a rotor rotatably mounted in a housing with a rotor body having at least one cylinder in which a piston is movable in the radial direction with respect to a rotor axis of rotation and a cylinder chamber is enclosed in the cylinder between the housing and the piston, and wherein the piston is fastened to a radial piston rod which is seated on an axial transverse shaft which carries a slide piece on each side of the piston rod or the piston, the slide pieces being slidably received in guides provided on the rotor, which are parallel to the direction of movement of the piston in relation are aligned with the rotor body, and the sliders have guide means which are guided through housing-fixed, endless cam tracks surrounding the rotor axis of rotation, which have a variable distance from the rotor axis of rotation in the circumferential direction, and wherein the cam tracks, when the rotor rotates with the piston, over the Guide means, the sliding the cross shaft and the piston rod, control a radial stroke movement of the piston between inner and outer dead center positions, and with inlet and outlet openings in the housing, which come into alternating connection with the cylinder chamber during the rotation of the rotor.
2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, wobei die Führungsmittel an den von dem Kolben wegweisenden Seiten der Gleitstücke vorgesehen sind.2. Reciprocating piston machine according to claim 1, wherein the guide means are provided on the sides of the sliders pointing away from the piston.
3. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2 , wobei die Führungsmittel axiale Zapfen sind, auf welchen Lagermittel, z.B. Gleitlagerhülsen oder Wälzlager, vorzugsweise Nadellager, sitzen zur reibungsarmen Führung durch die Kurvenbahnen.A reciprocating piston machine according to claim 1 or 2, wherein the guide means are axial pins on which bearing means, e.g. Plain bearing sleeves or roller bearings, preferably needle bearings, sit for low-friction guidance through the cam tracks.
4. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rotorkörper eine mittlere axiale Durchgangsbohrung aufweist, die über einen radialen Durchbruch mit dem Inneren einer radialen Zylinderbohrung des Rotorkörpers verbunden ist und wobei die Kolbenstange, die den Kolben mit dem Querschaft verbindet, sich durch den radialen Durchbruch erstreckt und der Querschaft in der Durchgangsbohrung in Radialrichtung nach innen und nach aussen beweglich ist.4. reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 3, wherein the rotor body has a central axial Has through hole which is connected via a radial opening to the inside of a radial cylinder bore of the rotor body and wherein the piston rod, which connects the piston to the transverse shaft, extends through the radial opening and the transverse shaft in the through hole in the radial direction inwards and outwards is mobile.
5. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rotorkörper eine mittlere axiale Durchgangsbohrung aufweist, die durch mindestens einen axialen Durchgangsschlitz radial nach aussen erweitert ist, wobei der Schlitz sich bis in eine radiale Zylinderbohrung des Rotorkörpers erstreckt, und die Kolbenstange, die den Kolben mit dem Querschaft verbindet in den Schlitz hinein ragt und der Querschaft in den Schlitz in Radialrichtung in Bezug auf den Rotorkδrper beweglich ist .5. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 3, wherein the rotor body has a central axial through hole which is expanded radially outwards by at least one axial through slot, the slot extending into a radial cylinder bore of the rotor body, and the piston rod, the connects the piston with the transverse shaft protrudes into the slot and the transverse shaft is movable in the slot in the radial direction with respect to the rotor body.
6. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei an jeder Stirnfläche des Rotorkörpers ein Tragflansch befestigt ist, und die Flansche axiale Wellenstummel aufweisen zur Abstützung und Lagerung des Rotors in dem Gehäuse, und die Flansche ferner radiale Schlitze aufweisen, die in Radialrichtung mit den Gleitstücken ausgerichtet sind, und wobei die Gleitstücke in Führungsnuten des Rotors geführt sind, die in dem Rotorkörperstirnflächen geformt sind, und die Führungsmittel der Gleitstücke in den Flanschschlitzen in Radialrichtung beweglich sind.6. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 5, wherein a supporting flange is fastened to each end face of the rotor body, and the flanges have axial stub shafts for supporting and mounting the rotor in the housing, and the flanges furthermore have radial slots which are in the radial direction are aligned with the sliders, and wherein the sliders are guided in guide grooves of the rotor, which are formed in the rotor body end faces, and the guide means of the sliders are movable in the flange slots in the radial direction.
7. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei an jeder Stirnfläche des Rotorkδrpers ein Tragflansch befestigt ist, und die Flansche axiale Wellenstummel aufweisen zur Abstützung und Lagerung des Rotors in dem Gehäuse, und die Flansche ferner radiale Schlitze aufweisen, die in Radialrichtung mit den Gleitstücken ausgerichtet sind, und wobei die Gleitstücke in den Radialschlitzen der Flansche geführt sind.7. Reciprocating machine according to one of claims 1 to 5, wherein a supporting flange is fastened to each end face of the rotor body, and the flanges have axial shaft ends for supporting and mounting the rotor in the housing, and the flanges furthermore have radial slots which are in the radial direction the sliders are aligned, and wherein the sliders are guided in the radial slots of the flanges.
8- Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei an jeder Stirnfläche des Rotorkörpers ein Tragflansch befestigt ist, und die Flansche axiale Wellenstummel aufweisen zur Abstützung und Lagerung des Rotors in dem Gehäuse, und die Flansche ferner radiale Schlitze aufweisen, die in Radialrichtung mit den Gleitstücken ausgerichtet sind, und wobei die Gleitstücke in in den Stirnflächen des Rotors geformten Führungsnuten und in den Radialschlitzen der Flansche geführt sind.8- reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 5, wherein on each end face of the rotor body, a support flange is attached, and the flanges have axial stub shafts for supporting and supporting the rotor in the housing, and the flanges further have radial slots which are radially aligned with the sliders, and wherein the sliders in guide grooves formed in the end faces of the rotor and in the radial slots of the flanges.
9. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in den Stirnflächen des Rotorkδrpers radiale Führungsnuten für die Gleitstücke geformt sind.9. Reciprocating machine according to one of claims 1 to 5, wherein radial guide grooves for the sliders are formed in the end faces of the rotor body.
10. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 9, wobei an jeder Stirnfläche des Rotorkörpers ein Tragflansch befestigt ist, und die Flansche axiale Wellenstummel aufweisen zur Abstützung und Lagerung des Rotors in dem Gehäuse, und die Flansche ferner radiale Schlitze aufweisen, die in10. Reciprocating machine according to claim 9, wherein a supporting flange is fastened to each end face of the rotor body, and the flanges have axial stub shafts for supporting and mounting the rotor in the housing, and the flanges furthermore have radial slots which in
Radialrichtung mit den Gleitstücken ausgerichtet sind, und wobei die Führungsmittel der Gleitstücke in den Flanschschlitzen in Radialrichtung beweglich sind.Radially aligned with the sliders, and wherein the guide means of the sliders in the flange slots are movable in the radial direction.
11. Hubkolbenmaschine mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor mit einem Rotorkörper, der mindestens einen Zylinder aufweist, in dem ein Kolben in Radialrichtung in Bezug auf eine Rotordrehachse beweglich ist und eine Zylinderkammer in dem Zylinder zwischen dem Gehäuse und dem Kolben eingeschlossen ist, und wobei der Kolben an einem Ende einer radialen Kolbenstange befestigt ist, die zwischen ihren Enden in Radialrichtung im Rotorkörper geführt ist und an ihrem anderen Ende auf einem axialen Querschaft sitzt, der auf beiden Seiten der Kolbenstange durch gehäusefeste, die Rotordrehachse umgebende, Endloskurvenbahnen geführt ist, welche in Umfangsrichtung einen variablen Abstand von der Rotordrehachse aufweisen, und wobei die Kurvenbahnen, bei Rotation des Rotors mit dem Kolben, über den Querschaft und die Kolbenstange, eine radiale Hubbewegung des Kolbens zwischen inneren und äusseren Totpunktlagen steuern, sowie mit Einlass- und Auslassöffnungen in dem Gehäuse, die während der Rotation des Rotors abwechselnd mit der Zylinderkammer in Verbindung kommen .11. reciprocating piston machine with a rotor rotatably mounted in a housing with a rotor body having at least one cylinder, in which a piston is movable in the radial direction with respect to a rotor axis of rotation and a cylinder chamber is enclosed in the cylinder between the housing and the piston, and the piston being fastened to one end of a radial piston rod which is guided in the radial direction in the rotor body between its ends and is seated at its other end on an axial transverse shaft which is guided on both sides of the piston rod by endless cam tracks which are fixed to the housing and surround the rotor axis of rotation, which have a variable distance from the rotor axis of rotation in the circumferential direction, and wherein the cam tracks, when the rotor rotates with the piston, via the transverse shaft and the piston rod, control a radial stroke movement of the piston between inner and outer dead center positions, and with inlet and outlet openings in the housing, which during d he rotation of the Alternately connect the rotor to the cylinder chamber.
12. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 11, wobei an jeder Stirnfläche des Rotorkörpers ein Tragflansch eines axialen Wellenstummels befestigt ist, über die der Rotor in dem Gehäuse abgestützt und gelagert ist, und wobei der Querschaft sich durch radiale Schlitze der Tragflansche hindurch erstreckt und in diesen in Radialrichtung beweglich ist.12. Reciprocating piston engine according to claim 11, wherein a supporting flange of an axial shaft stub is fastened to each end face of the rotor body, via which the rotor is supported and supported in the housing, and wherein the transverse shaft extends through radial slots of the supporting flanges and in the radial direction thereof is mobile.
13. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Querschaft mit Lagermittel, z.B. einer Lagerbüchse ausReciprocating machine according to claim 11 or 12, wherein the transverse shaft with bearing means, e.g. a bearing bush
Lagermetall oder einem Wälzlager, wie z.B. ein Nadellager, versehen ist zur reibungsarmen Führung des Querschaftes in den Kurvenbahnen.Bearing metal or a rolling bearing, such as A needle bearing is provided for low-friction guidance of the cross shaft in the cam tracks.
14. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Kolbenstange reibungsarm in einer am14. reciprocating piston machine according to one of claims 11 to 13, wherein the piston rod with low friction in a
Rotorkörper vorgesehenen Lagerbüchse, wie z.B. einer Kugelbüchse, geführt ist.Bearing sleeve provided in the rotor body, e.g. a ball bushing.
15. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis15. reciprocating piston machine according to one of claims 11 to
14, wobei der Zylinderraum radial innerhalb des Kolbens über mindestens eine Rotorkörperbohrung mit dem Gehäuseinnenraum in Verbindung steht .14, the cylinder space being connected radially inside the piston to the housing interior via at least one rotor body bore.
16. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis16. reciprocating piston machine according to one of claims 11 to
15, wobei die Enden des Querschaftes, die durch die Kurvenbahnen geführt sind, radial nach aussen in Bezug auf die Lagerstelle der Kolbenstange auf dem Querschaft versetzt sind.15, wherein the ends of the transverse shaft, which are guided through the curved tracks, are offset radially outwards with respect to the bearing point of the piston rod on the transverse shaft.
17. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis17. reciprocating piston machine according to one of claims 1 to
16, wobei der Rotorkδrper zylindrisch ist mit einer zylindrischen Umfangsfläche und mit zur Rotordrehachse senkrechten Stirnflächen auf beiden Seiten des zylindrischen Rotorkörpers .16, wherein the rotor body is cylindrical with a cylindrical peripheral surface and with end faces perpendicular to the axis of rotation of the rotor on both sides of the cylindrical rotor body.
18. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis18. Reciprocating machine according to one of claims 1 to
17, wobei der Rotor mehrere Zylinder aufweist in welchen je ein Kolben angeordnet ist, und die Kolben längs Radialachsen beweglich sind, die alle in einer gemeinsamen Radialebene liegen, welche senkrecht zur Rotorachse ist.17, the rotor having a plurality of cylinders, in each of which a piston is arranged, and the pistons along radial axes are movable, all of which lie in a common radial plane which is perpendicular to the rotor axis.
19. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 18, wobei die Kolben in Umfangsrichtung des Rotors in einem gleichen Winkelabstand voneinander angeordnet sind.19. The reciprocating piston machine according to claim 18, wherein the pistons are arranged at an equal angular distance from one another in the circumferential direction of the rotor.
20. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der Zylinder eine Zylinderbüchse aufweist, die in den Rotorkδrper eingesetzt ist.20. Reciprocating machine according to one of claims 1 to 19, wherein the cylinder has a cylinder liner, which is inserted into the rotor body.
21. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 20, wobei die Zylinderbüchse in Radialrichtung schwimmend in dem21. Reciprocating engine according to claim 20, wherein the cylinder liner floating in the radial direction
Rotorkörper aufgenommen ist und an ihrem radial äusseren Ende eine Kreisbogenfläche aufweist mit einem Radius, der dem Radius einer zylindrischen Gehäuseinnenfläche entspricht, welche den Rotor umgibt, und wobei während dem Betrieb die Zylinderbüchse durch Fliehkraft in Anlage mit der Gehäuseinnenfläche gehalten wird.Rotor body is received and at its radially outer end has an arcuate surface with a radius which corresponds to the radius of a cylindrical housing inner surface which surrounds the rotor, and during operation the cylinder liner is held in contact with the housing inner surface by centrifugal force.
22. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 21, wobei die Zylinderbüchse an ihrem gehäuseseitigen Ende mit Rotguss beschichtet ist .22. A reciprocating piston machine according to claim 21, wherein the cylinder liner is coated with gunmetal at its housing end.
23. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 21 oder 22, wobei unterhalb der Zylinderbüchse eine Tellerfeder eingebaut ist, die die Zylinderbüchse radial nach aussen gegen die Gehäuseinnenfläche drückt .23. Reciprocating machine according to claim 21 or 22, wherein a disc spring is installed below the cylinder liner, which presses the cylinder liner radially outward against the inner surface of the housing.
24. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei der Kolben einstellbar an der Kolbenstange befestigt ist, z.B. durch eine Schraubverbindung mit Sicherungsmutter .A reciprocating piston machine according to any one of claims 1 to 23, wherein the piston is adjustably attached to the piston rod, e.g. through a screw connection with lock nut.
25. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei das Gehäuse auf beiden Seiten des Rotorkörpers je einen Deckel aufweist, zwischen welchen der Rotorkörper in dem Gehäuse eingeschlossen ist.25. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 24, wherein the housing has a cover on each side of the rotor body, between which the rotor body is enclosed in the housing.
26. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 25, wobei die Deckel mit den Kurvenbahnen in Form von Kurvennuten versehen sind. 26. The reciprocating piston machine according to claim 25, wherein the covers are provided with the cam tracks in the form of cam grooves.
27. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis27. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to
26, wobei die Kurvenbahnen in Kurvenscheiben geformte Nuten sind, welche Kurvenscheiben fest mit dem Gehäuse verbunden sind. 26, wherein the cam tracks are grooves formed in cam disks, which cam disks are firmly connected to the housing.
28. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis28 reciprocating piston machine according to one of claims 1 to
27, wobei auf beiden Seiten des Rotorkörpers je ein Wellenstummel angeflanscht ist zur Abstützung und Lagerung des Rotors in dem Gehäuse und wobei mindestens einer der Wellenstummel als An- oder Antriebswellenteil ausgeführt ist.27, wherein a shaft stub is flanged on both sides of the rotor body to support and support the rotor in the housing and wherein at least one of the shaft stubs is designed as a drive or drive shaft part.
29. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 28, wobei beide Wellenstummel hohl sind und mit einem hohlen Innenraum des Rotorkörpers in Verbindung stehen zur Zu- und Abführung eines Schmier- und/oder Kühlmittels. v 29 reciprocating piston machine according to claim 28, wherein both stub shafts are hollow and are connected to a hollow interior of the rotor body for the supply and discharge of a lubricant and / or coolant. v
30. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 29, wobei das Gehäuse luft- oder wassergekühlt ist.30. Reciprocating machine according to claim 29, wherein the housing is air or water-cooled.
31. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei die Maschine eine Pumpe oder einen Verdichter für flüssige bzw. gasförmige Medien ist.31 reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 27, wherein the machine is a pump or a compressor for liquid or gaseous media.
32. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 31, wobei die Kurvenbahnen so geformt sind damit der Kolben bei jeder32. reciprocating piston machine according to claim 31, wherein the cam tracks are shaped so that the piston at each
Umdrehung des Rotors mindestens ein Arbeitsspiel mit einem Ansaughub und einem Kompressionshub ausführt.Rotation of the rotor performs at least one work cycle with an intake stroke and a compression stroke.
33. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 32, wobei die Kurvenbahnen ausgewählt sind zwischen folgenden drei Alternativen:33. reciprocating piston machine according to claim 32, wherein the cam tracks are selected between the following three alternatives:
a. eine in Bezug auf die Rotordrehachse exzentrische, im Wesentlichen kreisförmige, ovale, elliptische oder eiförmige Kurvenbahn mit einem Kurvenscheitelpunkt und einem Kurventalpunkt für ein Arbeitsspiel pro Umdrehung;a. an essentially eccentric, substantially circular, oval, elliptical or egg-shaped cam path with respect to the rotor axis of rotation with a curve apex and a curve point for one working cycle per revolution;
b. einer Kurvenbahn in Form einer länglichen, etwa nierenförmigen oder 8-förmigen Schleife mit zweib. a curved path in the form of an elongated, approximately kidney-shaped or 8-shaped loop with two
Kurvenscheitelpunkten und zwei Kurventalpunkten für zwei Arbeitsspiele pro Umdrehung; und c. einer sternförmigen Kurvenbahn mit mindestens drei Armen und mindestens drei Kurvenscheitelpunkten und drei Kurventalpunkten für mindestens drei Arbeitsspiele pro Umdrehung .Curve vertices and two curve points for two working cycles per revolution; and c. a star-shaped cam track with at least three arms and at least three curve vertices and three curve points for at least three working cycles per revolution.
34. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 32 oder 33, wobei das Gehäuse für jedes Arbeitsspiel je eine Ansaug- und Ausstossöffnung aufweist .34. reciprocating piston machine according to claim 32 or 33, wherein the housing has a suction and discharge opening for each work cycle.
35. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 30, wobei die Maschine eine Viertaktbrennkraftmaschine ist.35. reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 30, wherein the machine is a four-stroke internal combustion engine.
36. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 35, wobei die Kurvenbahnen so geformt sind, damit der Kolben bei jeder Umdrehung des Rotors mindestens ein Arbeitsspiel mit einem Ansaughub, einem Kompressionshub, einem Arbeitshub und einem Ausstosshub ausführt.36. reciprocating piston machine according to claim 35, wherein the cam tracks are shaped so that the piston performs at least one working cycle with an intake stroke, a compression stroke, a working stroke and an exhaust stroke with each revolution of the rotor.
37. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 36, wobei die Form der Kurvenbahnen ausgewählt ist zwischen folgenden zwei Alternativen:37. reciprocating piston machine according to claim 36, wherein the shape of the cam tracks is selected between the following two alternatives:
a. einer Kurvenbahn in Form einer länglichen, etwa nierenförmigen oder 8-förmigen Schleife mit zwei Kurvenscheitelpunkten und zwei Kurventalpunkten für ein Arbeitsspiel pro Umdrehung; unda. a curved path in the form of an elongated, approximately kidney-shaped or 8-shaped loop with two curve vertices and two curve points for one working cycle per revolution; and
b. einer sternförmigen Kurvenbahn mit vier Armen und vier Kurvenscheitelpunkten sowie vier Kurventalpunkten für zwei Arbeitsspiele pro Umdrehung.b. a star-shaped cam track with four arms and four curve vertices as well as four curve points for two working cycles per revolution.
38. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 36 oder 37, wobei am Gehäuse für jedes Arbeitsspiel je eine Ansaug- und Ausstossöffnung sowie eine Zündkerze vorgesehen ist .38. reciprocating piston machine according to claim 36 or 37, wherein a suction and exhaust opening and a spark plug are provided on the housing for each work cycle.
39. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 36 oder 37, wobei je eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für jedes Arbeitsspiel am Gehäuse vorgesehen ist.39. reciprocating piston machine according to claim 36 or 37, wherein one fuel injection device is provided for each work cycle on the housing.
40. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 36 oder 37, wobei je eine Wassereinspritzvorrichtung für jedes Arbeitsspiel am Gehäuse vorgesehen ist. 40. reciprocating piston machine according to claim 36 or 37, wherein one water injection device is provided for each working cycle on the housing.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130118445A1 (en) * 2010-06-04 2013-05-16 Lonny J. Doyle Rotary piston engine
US8800501B2 (en) * 2010-07-20 2014-08-12 Sylvain Berthiaume Rotating and reciprocating piston device
CN102913321A (en) * 2011-08-03 2013-02-06 魏九洲 Hypocycloid rotary piston internal combustion engine and compressor
US8931455B2 (en) * 2012-03-23 2015-01-13 Boots Rolf Hughston Rotary engine
US10408201B2 (en) 2015-09-01 2019-09-10 PSC Engineering, LLC Positive displacement pump
ES2698798A1 (en) * 2017-08-04 2019-02-05 Oller Asensio Jose COMBUSTION ENGINE WITH SWIVEL BLOCK (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN107514309B (en) * 2017-09-28 2020-04-24 周光魏 Reciprocating rotor piston for engine
CN111664006A (en) * 2019-03-08 2020-09-15 方保林 Reciprocating piston type rotor engine
CN110185536A (en) * 2019-07-03 2019-08-30 吕国良 Rotor set, rotor internal-combustion engine, vehicle, aircraft and ship
CN112594057A (en) * 2020-12-10 2021-04-02 江苏方霖动力科技有限公司 Triangular rotor engine movement mechanism
CN112720183A (en) * 2020-12-28 2021-04-30 秦耀辉 Rubber surface treatment device for avoiding particles remained during polishing
TWI810042B (en) * 2022-08-29 2023-07-21 張瀚之 rotary engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1122972A (en) * 1914-01-31 1914-12-29 Edward Maye Revolving internal-combustion engine.
US1157811A (en) * 1915-09-01 1915-10-26 Arthur P Lewis Rotary engine.
US1528164A (en) * 1922-05-06 1925-03-03 Paul J Marchetti Internal-combustion engine
GB1224163A (en) * 1967-04-25 1971-03-03 Willow Radial Engines Ltd Rotary internal combustion engine
US4038949A (en) * 1975-04-16 1977-08-02 Farris Victor W Rotary-radial internal combustion engine
US4653438A (en) * 1984-02-27 1987-03-31 Russell Robert L Rotary engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US897260A (en) * 1907-07-16 1908-08-25 Charles H Luther Jr Rotary engine.
US1853563A (en) * 1928-02-08 1932-04-12 Daniel D Hungerford Internal combustion engine
US1829780A (en) * 1928-04-21 1931-11-03 Leon H Beytes Internal combustion engine
CA976879A (en) * 1973-07-06 1975-10-28 Wendell H. Mcgathey Rotary-piston internal combustion engine
US4072132A (en) * 1976-08-27 1978-02-07 Mighty-Mini Rotary Engine, Limited Rotary internal combustion engine
US5161378A (en) * 1988-11-30 1992-11-10 Jerome L. Murray Rotary internal combustion engine
EP0658688A1 (en) * 1993-12-14 1995-06-21 Karl Urban Machine
AUPM521094A0 (en) * 1994-04-20 1994-05-12 Morris, Raymond Victor Internal combustion engine
AUPR462501A0 (en) * 2001-04-27 2001-05-24 Maslen, Des Radial engine
DE10145478B4 (en) * 2001-09-14 2007-01-18 Erich Teufl Reciprocating engine with rotating cylinder
KR100600581B1 (en) * 2004-03-17 2006-07-13 재단법인 세계평화통일가정연합선교회 method for determinating track of cam and hump-track part for a cam type engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1122972A (en) * 1914-01-31 1914-12-29 Edward Maye Revolving internal-combustion engine.
US1157811A (en) * 1915-09-01 1915-10-26 Arthur P Lewis Rotary engine.
US1528164A (en) * 1922-05-06 1925-03-03 Paul J Marchetti Internal-combustion engine
GB1224163A (en) * 1967-04-25 1971-03-03 Willow Radial Engines Ltd Rotary internal combustion engine
US4038949A (en) * 1975-04-16 1977-08-02 Farris Victor W Rotary-radial internal combustion engine
US4653438A (en) * 1984-02-27 1987-03-31 Russell Robert L Rotary engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2007079766A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
AR058612A1 (en) 2008-02-13
BRPI0520762A2 (en) 2009-05-26
MX2008008133A (en) 2009-01-12
IL192385A0 (en) 2008-12-29
WO2007079766A1 (en) 2007-07-19
SA07280112B1 (en) 2011-06-22
CA2634854A1 (en) 2007-07-19
CN101371006A (en) 2009-02-18
US20090266316A1 (en) 2009-10-29
US8316817B2 (en) 2012-11-27

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