EP2860346A2 - Motor mit sich in einem Kolbenführungskanal bewegenden Kolben - Google Patents

Motor mit sich in einem Kolbenführungskanal bewegenden Kolben Download PDF

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EP2860346A2
EP2860346A2 EP20140075058 EP14075058A EP2860346A2 EP 2860346 A2 EP2860346 A2 EP 2860346A2 EP 20140075058 EP20140075058 EP 20140075058 EP 14075058 A EP14075058 A EP 14075058A EP 2860346 A2 EP2860346 A2 EP 2860346A2
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EP
European Patent Office
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piston
guide channel
piston guide
carrier ring
volume
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20140075058
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2860346A3 (de
Inventor
Gido Genschorek
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BPG Beteiligungs GmbH
Original Assignee
BPG Beteiligungs GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BPG Beteiligungs GmbH filed Critical BPG Beteiligungs GmbH
Publication of EP2860346A2 publication Critical patent/EP2860346A2/de
Publication of EP2860346A3 publication Critical patent/EP2860346A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them

Definitions

  • the invention relates to a motor with a piston guide channel and pistons which move in succession in the piston guide channel and which are driven by gas expansion.
  • the reverse operation namely an external drive, can also compress gas.
  • Such motors are known in the embodiment as ring piston machines.
  • the piston engine after DE 102009 040 270 A1 consists of two piston carrier rings, on which pistons are arranged on the outer edges per piston carrier ring. All pistons move in a cylinder (torus) bent into a circular ring.
  • the piston shape corresponds to the cylinder shape.
  • Each piston carrier ring is provided inwardly with a toothing, which are coupled to each other such that in a total rotating movement, a relative movement of the piston takes place to each other, so that the working spaces between the pistons increase and decrease.
  • the DE 19 624 257 C2 describes an engine having an annular cylinder formed around an orifice and having a reciprocating piston in the annular cylinder, wherein in the annular cylinder, a partition wall is arranged, the annular cylinder in an air intake and Compression chamber and divides into a combustion chamber, so that as the reciprocation of the arc piston in one of the chambers, the volume expands, while the other chamber reduces its volume.
  • Such engines are commonly referred to as swing piston engines.
  • the object of the invention is to propose a motor which makes maximum use of the expansion of the gases. This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the engine according to the invention has at least one piston guide channel and in the at least one piston guide channel successively moving piston, which are driven by a gas expansion, wherein the at least one piston guide channel is fixed, annular and at least partially closed by at least one piston guide channel wall formed between the adjacent and in each case a working chamber is formed in each case in the at least one piston guide channel moving piston by the pistons are fixed coupled to each other at a fixed distance and sealingly abut with their piston portions in the region of the work spaces at the at least one closed piston guide channel wall wherein the volume of the work spaces is changed successively and cyclically as it passes through the at least one piston guide channel by at least after a section with a continuous volume reduction is followed by a section of constant or slightly increasing volume, followed by a section with a continuous increase in volume of the respective working space, where most of the gas expansion takes place and this volume cycle reconnects to a section for expelling the expanded gases, beginning with a volume reduction.
  • the pistons are at least guided. This can be done by the partially open at least one piston channel wall or by separate guides.
  • the portions having a volume reduction, a constant or slightly increasing volume and an increasing volume of the working spaces are preferably arranged in a straight portion of the annular piston guide channel or the at least one annular piston guide channel is circular in its longitudinal extent.
  • Pistons are bodies on which an expanding gas in a piston guide channel exerts pressure and thereby is set in motion, or vice versa, which are moved from the outside and compress gas when moving through the piston guide channel.
  • the piston guide channel axis is the axis about which the piston guide channel is disposed.
  • the gas expansion can be made in various ways, for. B. by a heating gas is introduced, a compressed fuel air mixture is ignited, ignited outside the engine ignited gas, etc.
  • the cross section of the piston guide channel is formed in its greatest extent by a square or rhomboid surface and in the smallest extent by a rhomboid slot.
  • the piston guide channel can be made rigid or the cross section of the piston guide channel can be enlarged or reduced by a force from the outside. The latter requires that the piston guide channel walls are assembled like a hinge.
  • the portions having a volume reduction, a constant or slightly increasing volume and an increasing volume of the working spaces are arranged in a straight portion of the annular piston guide channel.
  • suitable pistons are collapsible and have in the unfolded state, the shape of a bottom-open square pyramid with a square or rhomboid bottom cross-section and hingedly connected pyramid edges.
  • the pistons engage at least in the region of a pyramid bottom side corner with a guide element in a guide in the piston guide channel.
  • a piston carrier ring is arranged in the at least one piston guide channel, which is driven by the piston performs a movement in the longitudinal direction of the piston guide channel, wherein the piston relative to the piston carrier ring or vice versa slidably disposed and the volume change of the working spaces by continuously changing distances between the Piston carrier ring and the respective working space final piston guide channel wall section is executable, whereby the piston carrier ring in the region of the working spaces sealingly abuts the piston guide channel wall.
  • the change in distance between the piston carrier ring and the respective working space final piston guide channel wall portion is in the following manner feasible: by an inclination of the final piston guide channel wall portion relative to the piston carrier ring and / or by a change in position of the piston carrier ring in the piston guide channel.
  • the pistons are arranged in transverse recesses of the piston side located in the piston guide channel piston carrier ring.
  • the piston guide channel is annular in its longitudinal extension, wherein the axis of rotation of the piston carrier ring coincides with the piston guide channel axis.
  • the piston carrier ring height should be constant.
  • piston channel bottom of at least one piston guide channel has the reverse inclination to the piston carrier ring as the piston piston channel end portion opposite the piston carrier ring, so that "piston guide channels" are formed on both sides of the piston carrier ring, the piston carrier ring being movably supported in a longitudinal guide of the thus formed piston guide channel is and the piston carrier ring has continuous transverse slots, in each of which a piston slidably guided by and sealed to the two opposite piston piston ring the piston guide channel wall sections is arranged so that the pistons form closed working spaces on both sides of the piston carrier ring.
  • the direction of displacement of the piston in the piston carrier ring is preferably parallel to the axis of rotation of the piston carrier ring.
  • the piston carrier ring consists of mutually coupled plates which at least in the sections with a reduction in volume, a constant or slightly magnifying volume and an increasing volume of the work spaces sealed the piston guide channel in a piston guide channel to form the work spaces and a piston guide channel in which slide the plates penetrating piston supported or unrolled.
  • the plates are movably supported on or in longitudinal guides of the piston guide channel, the longitudinal guides being arranged to vary the plate spacing from the final piston guide channel wall section for the purposes of volume reduction, a constant or slightly increasing volume and an increasing volume of the working spaces.
  • a movement of the piston thus takes place substantially only in the longitudinal direction of the piston guide channel, wherein in each case when changing from the reduction in volume to a constant or slightly magnifying volume and an increasing volume of the working spaces and vice versa a slight pivoting movement is performed when the angle of attack of the piston to the plates is not changeable.
  • the guides for the plates are arranged outside the piston guide channel. They are thus outside of the immediate combustion chamber, which is advantageous for the selection of materials and the specific design of the guides.
  • Each adjacent plates are sealed to each other and hinged together.
  • the output of the motors is arranged in an at least partially open portion of the piston guide channel. Preferably, several outputs are provided.
  • Fig. 1 and Fig. 2 show in schematic diagrams of the engine with collapsible piston 2.1 - 2.4 in the piston guide channel 1 in a plan view and in section AA.
  • Section AA is limited to the sections 5.1 - 5.3, in which a volume change of the working space 4 is made.
  • the piston guide channel 1 is fixed, annular and executed in sections 5.1 - 5.3, in which a volume change of the working spaces 3 is performed, closed by piston guide channel walls 3.
  • the sections 5.1 - 5.3 with a volume reduction, a constant or slightly increasing volume and an increasing volume of the working spaces 4 are arranged in a straight portion of the annular piston guide channel 1.
  • the piston guide channel 1 has circumferentially in the merging sections 5 of the volume change of the working spaces 4 modified cross-sections, to which adapt to the piston guide channel walls 3 sealingly abutting piston portions of the piston 2.1 - 2.n.
  • the cross-section of the piston guide channel 1 is in its largest dimension (section CC, section DD) a square or rhomboid surface and in the smallest dimension a rhomboid slot (section BB).
  • the cross section of the piston guide channel 1 is rigid. Also provided is an embodiment, where the cross section of the piston guide channel 1 can be enlarged or reduced by a force from the outside.
  • the successively moving piston 2.1 - 2.n which are driven by a gas expansion, form pairs of work spaces 4 by the pistons (2.1 / 2.2, 2.2 / 2.3, 2.3 / 2.4, etc. are arranged coupled to each other at a fixed distance and in the area of the working spaces 4 with piston portions on the piston guide channel walls 3 sealingly abut.
  • the volume of the working chambers 4 changes sequentially and cyclically when passing through the piston guide channel 1, by the section with a constant volume reduction 5.1 is followed by the section with constant or slightly magnifying volume 5.2, the section with a continuous increase in volume 5.3 of the respective Working space 4 follows.
  • the expansion of the gases takes place beginning at the end of section 5.2 or entering section 5.3 and continues in section 5.3. In the illustration, this concerns the working space between the pistons 2.3 and 2.4 and 2.4 and the piston no longer shown before 2.4.
  • the gas expansion can be made in various ways in which burning gases are introduced from the outside starting in section 5.2 by compressed air in the working space 4 between the pistons 2.1 and 2.2 and fuel is injected in section 5.2 and an ignition to the end of section 5.2
  • burning gases are introduced from the outside starting in section 5.2 by compressed air in the working space 4 between the pistons 2.1 and 2.2 and fuel is injected in section 5.2 and an ignition to the end of section 5.2
  • an engine once set in rotation by a starter will continue its orbital motion through the following gas expansion repeating from workspace to workspace, respectively in the area of end 5.2 - 5.3.
  • the volume change cycle recurs after a section 5.4 for expelling the expanded gases, beginning with a volume reduction.
  • the pistons used 2.1 - 2.n are collapsible and have in the unfolded state in the form of a bottom-open square pyramid with a square or rhomboid bottom cross-section, the pyramid edges 8 are hingedly connected.
  • the pistons 2.1 - 2.n In the region of two opposite pyramid bottom side corners guide elements 9 for guides in the piston guide channel 1. These can also interact with the guides 6 and 7 in section 5.4.
  • the output 11 of the motor takes place in the at least partially open section 5.4 of the piston guide channel 1, since the moving parts are accessible z. B. in the driver on the piston 2.1 - 2.n engage one after the other in a driven pinion.
  • the in FIG. 3 to FIG. 5 shown motor has a piston guide channel 1, which is annular in its longitudinal extension and at least in the closed piston guide channel section has two parallel piston guide channel wall sections 3.2, which are connected by a piston guide channel wall section 3.1.
  • the piston 2.n which moves in succession in the piston guide channel 1, are driven by gas expansion, as described above using the example of FIG Fig. 1 and 2 ,
  • each of the working space 4 is formed by the pistons 2.n, 2.n-1 are arranged coupled to each other at a fixed distance from each other and in the Working spaces 4 with piston sections abut sealingly on the piston guide channel wall 3, wherein the volume of the working chambers 4 successively and cyclically changed when passing through the piston guide channel 1 by 5.1 after the section with a steady volume reduction Section follows with a constant or slightly increasing volume 5.2, followed by the section with a continuous increase in volume 5.3 of the respective working space 4 and this volume change cycle after the section expelled 5.4 of the expanded gases again connects with a volume reduction.
  • the ejection section 5.4 is substantially open, the pistons 2.n being guided by guides 6, 7.
  • the coupling of the piston 2.n is carried out here by a arranged in the piston guide channel 1 piston carrier ring 12.
  • the piston carrier ring 12 is offset by the piston 2.n in a rotational movement in the longitudinal direction of the piston guide channel 1, wherein the rotational axis 13 of the piston carrier ring 12 coincides with the piston guide channel axis 14.
  • the piston carrier ring 12 is arranged on the bottom side in the piston guide channel 1 and has a constant height.
  • the pistons 2.n are slidably disposed in the piston carrier ring 12 in transverse recesses 16 of the piston carrier ring 12.
  • the change in volume of the working spaces 4 is performed by continuously changing distances between the piston carrier ring 12 and the respective working space inclined to the piston carrier ring 12 arranged piston guide channel wall section 3.1, the piston 2.n in the working space 4 sealingly against the piston guide channel wall 3 by the Piston 2.n out of the piston carrier ring 12 out or in this be pushed into it. Likewise, the piston carrier ring 12 is sealed against the piston guide channel wall 3.
  • the direction of displacement 15 of the pistons 2.n in the piston carrier ring 12 is parallel to the axis of rotation 13 of the piston carrier ring 12.
  • the output 11 of the motor is arranged in the at least partially open section 5.4 of the piston guide channel 1 and takes place from the piston carrier ring 12.
  • Fig. 6 and Fig. 7 show a motor with existing on both sides of the piston carrier ring 12 working spaces. 4
  • the piston channel bottom 3.3 of the piston guide channel 1 has the reverse inclination to the piston carrier ring 12 as the piston guide channel wall section 3.1, so that on both sides of the piston carrier ring 12 "piston guide channels" are formed.
  • the piston carrier ring 12 is movably supported in a longitudinal guide 18 of the piston guide channel wall 3.
  • the piston carrier ring 12 has through transverse slots 19, in each of which a piston 2 is slidably guided, guided by and sealed relative to the two piston guide channel wall sections 3.1, so that
  • adjacent pistons 2.1, 2.2 each form on both sides of the piston carrier ring 12 working spaces 4, one of which increases in the piston movement through the common piston guide channel 1 and the other is reduced or both are constant.
  • the Fig. 8 and Fig. 9 shows in a schematic diagram the side view and a section AA of the motor with a guided piston carrier ring 12 for changing the volume the workrooms 4.
  • the piston guide channel 1 has in the closed piston guide channel section 5.1 to 5.3 two parallel piston guide channel wall sections 3.2, which are interconnected by a final piston guide channel wall section 3.1.
  • the distance between the piston guide channel wall section 3.1 and the piston guide channel bottom 3.3 is constant. Slight pivoting movements of the pistons 2.1 to 2.n are compensated by the piston support and the piston seal.
  • a piston carrier ring 12 is arranged which, driven by the pistons 2.1 to 2.n, performs a movement in the longitudinal direction of the piston guide channel 1.
  • the piston carrier ring 12 is arranged displaceably relative to the pistons 2.1 to 2.n, so that the change in volume of the working chambers 4 can be achieved by continuously changing distances between the piston carrier ring 12 and the piston guide passage wall section 3.1 closing the respective working space, in which the position of the piston carrier ring 12 in FIG Piston guide channel 1 is changed, the
  • the piston carrier ring 12 here consists of mutually coupled plates 17, the at least in the sections 5 with a volume reduction, a constant or slightly magnifying volume and an increasing volume of the working spaces 4 the Piston guide channel 1 in the direction of working spaces 4 sealed share in a piston guide channel 1.1 to form the working spaces 4 and a piston guide channel 1.2, in which the plates 17 penetrate the piston 2.1 to 2.n supported slide or roll.
  • the plates 17 are movable supported on or in longitudinal guides 18 of the piston guide channel 1, wherein the longitudinal guides 18 are arranged so that the distance to the final piston guide channel wall section 3.1 for the purpose of volume reduction, a constant or slightly magnifying volume and an increasing volume of the work spaces 4 changed.
  • the guides 18 are arranged in the preferred embodiment outside of the piston guide channel 1.1.
  • Respective adjacent plates 17 are hinged together.
  • the output 11 of the motor is arranged in an at least partially open section 5.4 of the piston guide channel 1 and takes place from the piston carrier ring 12.

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Motor mit einem feststehenden, ringförmigen und mindestens abschnittsweise durch eine Kolbenführungskanalwand (3) geschlossenen ausgebildeten Kolbenführungskanal (1) und mit sich in dem Kolbenführungskanal (1) hintereinander mit festem Abstand zueinander bewegenden Kolben (2.n), wobei zwischen den Kolben (2.n,2.n-1) jeweils ein Arbeitsraum (4) gebildet ist und sich das Volumen der Arbeitsräume (4) nacheinander und zyklisch beim Durchlaufen des Kolbenführungskanals (1) verändert, indem mindestens nach einem Abschnitt mit einer stetigen Volumenreduzierung (5.1) sich ein Abschnitt mit gleichbleibendem oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen (5.2) anschließt, dem ein Abschnitt mit einer stetigen Volumenvergrößerung (5.3) des jeweiligen Arbeitsraumes (4) folgt und sich dieser Volumenänderungszyklus nach einem Abschnitt zum Ausstoßen (5.4) der expandierten Gase beginnend mit einer Volumenreduzierung erneut anschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft insbesondere einen Motor mit einem Kolbenführungskanal und mit sich im Kolbenführungskanal hintereinander bewegenden Kolben, die durch eine Gasexpansion angetrieben sind.
  • Durch die umgekehrte Arbeitsweise, nämlich bei einem äußeren Antrieb, lässt sich auch Gas verdichten.
  • Derartige Motoren sind bekannt in der Ausführung als Ringkolbenmaschinen.
  • Der Ringkolbenmotor nach DE 102009 040 270 A1 besteht aus zwei Kolbenträgerringen, auf denen auf den äußeren Rändern pro Kolbenträgerring Kolben angeordnet sind. Alle Kolben bewegen sich in einem zum Kreisring gebogenen Zylinder (Torus). Die Kolbenform entspricht der Zylinderform. Jeder Kolbenträgerring ist nach innen hin mit einer Verzahnung versehen, die derart miteinander gekoppelt sind, dass bei einer insgesamt rotierenden Bewegung eine Relativbewegung der Kolben zueinander erfolgt, so dass die Arbeitsräume zwischen den Kolben sich vergrößern und verkleinern. Dem sind die Takte des Motors (Ansaugen, Verdichten, Arbeiten, Ausstoßen) angepasst, wobei das Ansaugen und Ausstoßen über Schlitze erfolgt.
  • Die DE 19 624 257 C2 beschreibt einen Motor, der einen ringförmigen Zylinder aufweist, der um eine Öffnung herum ausgebildet ist und einen hin- und hergehend in dem ringförmigen Zylinder angeordneten Bogenkolben aufweist, wobei in dem Ringzylinder eine Trennwand angeordnet ist, die den Ringzylinder in eine Lufteinlaß- und Kompressionskammer und in eine Verbrennungskammer teilt, so dass beim Hin- und Hergehen des Bogenkolbens in einer der Kammern das Volumen expandiert, während die andere Kammer ihr Volumen vermindert. Derartige Motoren werden gemeinhin als Schwenkkolbenmotoren bezeichnet.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, bei Kolbenmotoren das Kompressionsverhältnis zu verändern durch eine Veränderung der Lage des Kolbens zum Pleuel ( DE 10 2011 115 417 A1 ).
  • Gemeinsam ist diesen Motoren, dass sie nur über einen kurzen Zeitraum und ein begrenztes Volumen für die Gasexpansion verfügen, so dass viel Energie verloren geht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Motor vorzuschlagen, der die Expansion der Gase maximal ausnutzt. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der erfindungsgemäße Motor weist mindestens einen Kolbenführungskanal und sich in dem mindestens einen Kolbenführungskanal hintereinander bewegende Kolben, die durch eine Gasexpansion angetrieben sind, auf, wobei der mindestens eine Kolbenführungskanal feststehend, ringförmig und mindestens abschnittsweise durch mindestens eine Kolbenführungskanalwand geschlossenen ausgebildet ist, zwischen den benachbart und hintereinander in dem mindestens einen Kolbenführungskanal bewegten Kolben jeweils ein Arbeitsraum gebildet ist, indem die Kolben mit festem Abstand zueinander miteinander gekoppelt angeordnet sind und im Bereich der Arbeitsräume mit ihren Kolbenabschnitten an der mindestens einen geschlossen ausgebildeten Kolbenführungskanalwand dichtend anliegen, wobei sich das Volumen der Arbeitsräume nacheinander und zyklisch beim Durchlaufen des mindestens einen Kolbenführungskanals verändert, indem mindestens nach einem Abschnitt mit einer stetigen Volumenreduzierung sich ein Abschnitt mit gleichbleibendem oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen anschließt, dem ein Abschnitt mit einer stetigen Volumenvergrößerung des jeweiligen Arbeitsraumes folgt, in dem sich der größte Teil der Gasexpansion vollzieht, und sich dieser Volumenzyklus nach einem Abschnitt zum Ausstoßen der expandierten Gase beginnend mit einer Volumenreduzierung erneut anschließt.
  • Im Abschnitt zum Ausstoßen sind die Kolben mindestens geführt. Dies kann durch die teilweise offene mindestens eine Kolbenkanalwand oder durch gesonderte Führungen erfolgen.
  • Die Abschnitte mit einer Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume werden bevorzugt in einem geraden Abschnitt des ringförmigen Kolbenführungskanals angeordnet oder der mindestens eine ringförmige Kolbenführungskanal ist in seiner Längsausdehnung kreisförmig ausgebildet.
  • Als expandierende Gase kommen alle bekannten Brenngase und Kraftstoff-Luft-Gemische infrage, die in die Arbeitsräume bevorzugt über Schlitze eingebracht oder in den Arbeitsräumen hergestellt werden z.B. durch das Einspritzen von Kraftstoff in verdichtete Luft.
  • Kolben im hier gebrauchten Sinne sind Körper, auf die ein expandierendes Gas in einem Kolbenführungskanal einen Druck ausübt und die dadurch in eine Bewegung versetzt werden, oder umgekehrt, die von außen bewegt werden und bei der Bewegung durch den Kolbenführungskanal Gas verdichten.
  • Längsrichtung bedeutet dem Kolbenführungskanal folgend. Die Kolbenführungskanalachse ist die Achse, um die der Kolbenführungskanal herum angeordnet ist. Die Gasexpansion kann auf verschiedensten Wegen vorgenommen werden z. B. indem ein Heizgas eingebracht wird, ein verdichtetes Brennstoffluftgemisch gezündet wird, außerhalb des Motors gezündetes Gas überströmt usw. Bei einer ersten Ausführung weist der Kolbenführungskanal umlaufend in den ineinander übergehenden Abschnitten der Volumenänderung der Arbeitsräume veränderte oder veränderbare Querschnitte auf, an die sich die an den Kolbenführungskanalwänden dichtend anliegenden Kolbenabschnitte der Kolben anpassen, d. h. der Querschnitt der Kolben verändert sich.
  • Dabei wird der Querschnitt des Kolbenführungskanals in seiner größten Ausdehnung durch eine quadratische oder rhomboide Fläche gebildet und in der kleinsten Ausdehnung durch einen rhomboiden Schlitz.
  • Der Kolbenführungskanal kann starr ausgeführt sein oder der Querschnitt des Kolbenführungskanals ist durch eine Kraftwirkung von außen vergrößer- oder verkleinerbar. Letzteres setzt voraus, dass die Kolbenführungskanalwände scharnierartig zusammengesetzt sind.
  • In einer bevorzugten Ausführung sind die Abschnitte mit einer Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume in einem geraden Abschnitt des ringförmigen Kolbenführungskanals angeordnet. Für den vorgenannten Kolbenführungskanal geeignete Kolben sind zusammenklappbar und besitzen im aufgeklappten Zustand die Form einer bodenseitig offenen Vierkantpyramide mit einem quadratischen oder rhomboiden Bodenquerschnitt und scharnierartig verbundenen Pyramidenkanten.
  • Bevorzugt greifen die Kolben mindestens im Bereich einer pyramidenbodenseitigen Ecke mit einem Führungselement in eine Führung im Kolbenführungskanal ein.
  • Bei einer zweiten Ausführung ist in dem mindestens einen Kolbenführungskanal ein Kolbenträgerring angeordnet, der durch die Kolben angetrieben eine Bewegung in Längsrichtung des Kolbenführungskanals ausführt, wobei die Kolben gegenüber dem Kolbenträgerring oder umgekehrt verschiebbar angeordnet sind und die Volumenveränderung der Arbeitsräume durch sich kontinuierlich verändernde Abstände zwischen dem Kolbenträgerring und einen den jeweiligen Arbeitsraum abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt vollziehbar ist, wobei auch der Kolbenträgerring im Bereich der Arbeitsräume dichtend an der Kolbenführungskanalwand anliegt.
  • Bevorzugt weist der Kolbenführungskanal im geschlossenen Kolbenführungskanalabschnitt zwei parallel liegende Abschnitte der Kolbenführungskanalwand auf, die durch den abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt miteinander verbunden sind.
  • Die Abstandsänderung zwischen dem Kolbenträgerring und dem den jeweiligen Arbeitsraum abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt ist auf folgende Weise realisierbar: durch eine Neigung des abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnittes gegenüber dem Kolbenträgerring und/oder durch eine Lageveränderung des Kolbenträgerringes im Kolbenführungskanal.
  • Bei einer Neigung des abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnittes werden die Kolben in Querausnehmungen des bodenseitig im Kolbenführungskanal befindlichen Kolbenträgerringes angeordnet.
  • Bevorzugt ist der Kolbenführungskanal in seiner Längsausdehnung kreisringförmig ausgebildet, wobei die Rotationsachse des Kolbenträgerrings mit der Kolbenführungskanalachse zusammenfällt. Die Kolbenträgerringhöhe sollte konstant sein.
  • Eine vorteilhafte Weiterentwicklung sieht vor, dass der Kolbenkanalboden des mindestens einen Kolbenführungskanals die umgekehrte Neigung zum Kolbenträgerring wie der dem Kolbenträgerring gegenüberliegende abschließende Kolbenführungskanalwandabschnitt aufweist, so dass beidseitig des Kolbenträgerringes "Kolbenführungskanäle" gebildet sind, wobei der Kolbenträgerring in einer Längsführung des so ausgebildeten Kolbenführungskanals bewegbar abgestützt ist und der Kolbenträgerring durchgehende Querschlitze aufweist, in denen jeweils ein Kolben verschiebbar, geführt durch die und auch abgedichtet gegenüber den beiden dem Kolbenträgerring gegenüberliegenden Kolbenführungskanalwandabschnitten angeordnet ist, so dass die Kolben beidseitig des Kolbenträgerringes geschlossene Arbeitsräume bilden.
  • Um einen runden Motorlauf zu gewährleisten, liegt die Verschieberichtung der Kolben im Kolbenträgerring bevorzugt parallel zur Rotationsachse des Kolbenträgerringes.
  • Bei der Variante mit der Lageveränderung des Kolbenträgerringes im Kolbenführungskanal besteht der Kolbenträgerring aus miteinander gekoppelten Platten, die mindestens in den Abschnitten mit einer Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume den Kolbenführungskanal abgedichtet teilen in einen Kolbenführungskanal zur Bildung der Arbeitsräume und einen Kolbenführungskanal, in dem die die Platten durchdringenden Kolben abgestützt gleiten oder abrollen.
  • Die Platten sind auf oder in Längsführungen des Kolbenführungskanals abgestützt bewegbar, wobei die Längsführungen so angeordnet sind, dass sich der Plattenabstand zum abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt zum Zwecke der Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume verändert.
  • Eine Bewegung der Kolben findet somit im Wesentlichen nur in Längsrichtung des Kolbenführungskanals statt, wobei jeweils beim Wechsel von der Volumenverkleinerung zu einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume und umgekehrt eine leichte Schwenkbewegung vollzogen wird, wenn der Anstellwinkel der Kolben zu den Platten nicht veränderbar ist. Durch entsprechende Anpassungen des Kolbenführungskanalbodens und/oder die rollende oder gleitende Abstützung der Kolben und/oder der Dichtungen der Kolben an der Kolbenführungskanalwand ist dies ausgleichbar, so dass im Bereich der Arbeitsräume die Kolben jeweils dichtend an der Kolbenführungskanalwand anliegen.
  • In einer bevorzugten Ausführung bei dieser Variante sind die Führungen für die Platten außerhalb des Kolbenführungskanals angeordnet. Sie liegen damit außerhalb des unmittelbaren Verbrennungsraumes, was vorteilhaft für die Materialauswahl und die konkrete Ausbildung der Führungen ist.
  • Jeweils benachbarte Platten sind abgedichtet zueinander und scharnierartig miteinander verbunden.
  • Der Abtrieb der Motoren ist in einem zumindest teilweise offenen Abschnitt des Kolbenführungskanals angeordnet. Bevorzugt sind mehrere Abtriebe vorgesehen.
  • Die bevorzugten Motorausführungen sollen anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine Prinzipskizze des Motors mit zusammenklappbaren Kolben in einer Draufsicht,
    Fig. 2:
    den Motor gemäß Fig. 1 im Schnitt,
    Fig. 3:
    in einer Draufsicht den Motor mit verschiebbaren Kolben in einem kreisringförmigen Kolbenführungskanal,
    Fig. 4:
    einen Schnitt durch den Motor aus Fig. 3,
    Fig. 5:
    einen Schnitt durch den Motor aus Fig. 3,
    Fig. 6:
    eine Motorausführung mit beidseitig eines Kolbenträgerringes vorhandenen Arbeitsräumen,
    Fig. 7:
    einen Schnitt durch den Motor nach Fig. 6,
    Fig. 8:
    eine Prinzipskizze der Seitenansicht des Motors mit einem geführten Kolbenträgerring,
    Fig. 9:
    einen Querschnitt von Fig. 8.
  • Fig. 1 und Fig. 2 zeigen in Prinzipskizzen den Motor mit zusammenklappbaren Kolben 2.1 - 2.4 in dem Kolbenführungskanal 1 in einer Draufsicht und im Schnitt AA. Schnitt AA beschränkt sich auf die Abschnitte 5.1 - 5.3, in denen eine Volumenänderung der Arbeitsräume 4 vorgenommen wird.
  • Der Kolbenführungskanal 1 ist feststehend, ringförmig und in den Abschnitten 5.1 - 5.3, in denen eine Volumenänderung der Arbeitsräume 3 vollzogen wird, durch Kolbenführungskanalwände 3 geschlossenen ausgeführt.
  • Die Abschnitte 5.1 - 5.3 mit einer Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume 4 sind in einem geraden Abschnitt des ringförmigen Kolbenführungskanals 1 angeordnet.
  • Im Abschnitt zum Ausstoßen 5.4 der die Kolben 2.1 -2.n bewegenden expandierten Gase sind die Kolben 2.1 - 2.n durch Kolbenführungen 6, 7 geführt. In diesem Abschnitt wird jeweils der Ring des Kolbenführungskanals 1 geschlossen.
  • Der Kolbenführungskanal 1 weist umlaufend in den ineinander übergehenden Abschnitten 5 der Volumenänderung der Arbeitsräume 4 veränderte Querschnitte auf, an die sich die an den Kolbenführungskanalwänden 3 dichtend anliegenden Kolbenabschnitte der Kolben 2.1 - 2.n anpassen.
  • Der Querschnitt des Kolbenführungskanals 1 ist in seiner größten Ausdehnung (Schnitt CC, Schnitt DD) eine quadratische oder rhomboide Fläche und in der kleinsten Ausdehnung ein rhomboider Schlitz (Schnitt BB).
  • In der Darstellung ist der Querschnitt des Kolbenführungskanals 1 starr. Vorgesehen ist auch eine Ausführung, wo der Querschnitt des Kolbenführungskanals 1 durch eine Kraftwirkung von außen vergrößer- oder verkleinerbar ist.
  • Die sich hintereinander bewegenden Kolben 2.1 - 2.n, die durch eine Gasexpansion angetrieben sind, bilden jeweils paarweise Arbeitsräume 4, indem die Kolben (2.1/2.2, 2.2/2.3, 2.3/2.4 usw. mit festem Abstand zueinander miteinander gekoppelt angeordnet sind und im Bereich der Arbeitsräume 4 mit Kolbenabschnitten an den Kolbenführungskanalwänden 3 dichtend anliegen.
  • Als Kopplung zwischen benachbarten Kolben 2.1/2.2, 2.2/2.3 usw. können in der Kolbenmitte jeweils gelenkartig angeordnete Stäbe dienen.
  • Das Volumen der Arbeitsräume 4 verändert sich nacheinander und zyklisch beim Durchlaufen des Kolbenführungskanals 1, indem nach dem Abschnitt mit einer stetigen Volumenreduzierung 5.1 sich der Abschnitt mit gleichbleibendem oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen 5.2 anschließt, dem der Abschnitt mit einer stetigen Volumenvergrößerung 5.3 des jeweiligen Arbeitsraumes 4 folgt. Die Expansion der Gase erfolgt beginnend am Ende des Abschnittes 5.2 oder mit Eintritt in den Abschnitt 5.3 und setzt sich im Abschnitt 5.3 fort. In der Darstellung betrifft das den Arbeitsraum zwischen den Kolben 2.3 und 2.4 und 2.4 und den nicht mehr dargestellten Kolben vor 2.4.
  • Die Gasexpansion kann auf den verschiedensten Wegen vorgenommen werden, in dem brennende Gase von außen beginnend im Abschnitt 5.2 eingelassen werden, indem im Arbeitsraum 4 zwischen den Kolben 2.1 und 2.2 Luft verdichtet und Kraftstoff im Abschnitt 5.2 eingespritzt wird und eine Zündung zum Ende des Abschnittes 5.2 vorgenommen wird usw. Ein durch einen Anlasser einmal in Rotation versetzter Motor wird so durch die folgenden sich von Arbeitsraum zu Arbeitsraum wiederholende Gasexpansion, jeweils im Bereich Ende 5.2 - 5.3, seine umlaufende Bewegung fortsetzen.
  • Diese Ausführungen gelten zumindest sinngemäß auch für die in den folgenden Fig. 3 - 9 beschriebenen Motor- oder Verdichterausführungen.
  • Der Volumenänderungszyklus schließt sich nach einem Abschnitt zum Ausstoßen 5.4 der expandierten Gase beginnend mit einer Volumenreduzierung erneut.
  • Die eingesetzten Kolben 2.1 - 2.n sind zusammenklappbar und weisen im aufgeklappten Zustand die Form einer bodenseitig offenen Vierkantpyramide mit einem quadratischen oder rhomboiden Bodenquerschnitt auf, wobei die Pyramidenkanten 8 scharnierartig verbundenen sind.
  • In der dargestellten Ausführung weisen die Kolben 2.1 - 2.n im Bereich von zwei gegenüberliegenden pyramidenbodenseitigen Ecken Führungselemente 9 für Führungen im Kolbenführungskanal 1 auf. Diese können im Abschnitt 5.4 auch mit den Führungen 6 und 7 zusammenwirken.
  • Der Abtrieb 11 des Motors erfolgt in dem zumindest teilweise offenen Abschnitt 5.4 des Kolbenführungskanals 1, da hier die bewegten Teile zugängig sind z. B. in dem Mitnehmer an Kolben 2.1 - 2.n nacheinander in ein Abtriebsritzel eingreifen.
  • Der in Fig. 3 bis Fig. 5 dargestellte Motor weist einen Kolbenführungskanal 1 auf, der in seiner Längsausdehnung kreisringförmig ausgebildet ist und mindestens im geschlossenen Kolbenführungskanalabschnitt zwei parallel liegende Kolbenführungskanalwandabschnitte 3.2 aufweist, die durch einen Kolbenführungskanalwandabschnitt 3.1 verbunden sind.
  • Auch bei diesem Motor sind die sich im Kolbenführungskanal 1 hintereinander bewegenden Kolben 2.n durch eine Gasexpansion angetrieben, wie vorab beschrieben am Beispiel der Fig. 1 und 2.
  • Zwischen den benachbart und hintereinander im Kolbenführungskanal 1 bewegten Kolben 2.n,2.n-1 wird jeweils der Arbeitsraum 4 gebildet, indem die Kolben 2.n,2.n-1 mit festem Abstand zueinander miteinander gekoppelt angeordnet sind und im Bereich der Arbeitsräume 4 mit Kolbenabschnitten an der Kolbenführungskanalwand 3 dichtend anliegen, wobei sich das Volumen der Arbeitsräume 4 nacheinander und zyklisch beim Durchlaufen des Kolbenführungskanals 1 verändert, indem nach dem Abschnitt mit einer stetigen Volumenreduzierung 5.1 sich der Abschnitt mit gleichbleibendem oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen 5.2 anschließt, dem der Abschnitt mit einer stetigen Volumenvergrößerung 5.3 des jeweiligen Arbeitsraumes 4 folgt und sich dieser Volumenänderungszyklus nach dem Abschnitt zum Ausstoßen 5.4 der expandierten Gase beginnend mit einer Volumenreduzierung erneut anschließt.
  • Der Abschnitt zum Ausstoßen 5.4 ist im Wesentlichen offen, wobei die Kolben 2.n durch Führungen 6, 7 geführt sind.
  • Die Kopplung der Kolben 2.n wird hier durch einen im Kolbenführungskanal 1 angeordneten Kolbenträgerring 12 vorgenommen. Der Kolbenträgerring 12 wird durch die Kolben 2.n in eine Rotationsbewegung in Längsrichtung des Kolbenführungskanals 1 versetzt, wobei die Rotationsachse 13 des Kolbenträgerrings 12 mit der Kolbenführungskanalachse 14 zusammenfällt.
  • Der Kolbenträgerring 12 ist bodenseitig im Kolbenführungskanal 1 angeordnet und hat eine konstante Höhe.
  • Die Kolben 2.n sind in dem Kolbenträgerring 12 in Querausnehmungen 16 des Kolbenträgerringes 12 verschiebbar angeordnet.
  • Die Volumenveränderung der Arbeitsräume 4 wird durch sich kontinuierlich verändernde Abstände zwischen dem Kolbenträgerring 12 und dem den jeweiligen Arbeitsraum abschließenden geneigt zum Kolbenträgerring 12 angeordneten Kolbenführungskanalwandabschnitt 3.1 vollzogen, wobei die Kolben 2.n im Bereich der Arbeitsräume 4 dichtend an der Kolbenführungskanalwand 3 anliegen, indem die Kolben 2.n aus dem Kolbenträgerring 12 heraus- oder in diesen hineingeschoben werden. Ebenso ist der Kolbenträgerring 12 gegenüber der Kolbenführungskanalwand 3 abgedichtet.
  • Die Verschieberichtung 15 der Kolben 2.n im Kolbenträgerring 12 liegt parallel zur Rotationsachse 13 des Kolbenträgerrings 12.
  • Der Abtrieb 11 des Motors ist in dem zumindest teilweise offenen Abschnitt 5.4 des Kolbenführungskanals 1 angeordnet und erfolgt vom Kolbenträgerring 12.
  • Fig. 6 und Fig. 7 zeigen eine Motorausführung mit beidseitig des Kolbenträgerringes 12 vorhandenen Arbeitsräumen 4.
  • Der Kolbenkanalboden 3.3 des Kolbenführungskanals 1 weist die umgekehrte Neigung zum Kolbenträgerring 12 auf wie der Kolbenführungskanalwandabschnitt 3.1, so dass beidseitig des Kolbenträgerringes 12 "Kolbenführungskanäle" gebildet sind. Der Kolbenträgerring 12 ist in einer Längsführung 18 der Kolbenführungskanalwand 3 bewegbar abgestützt. Der Kolbenträgerring 12 weist durchgehende Querschlitze 19 auf, in denen jeweils ein Kolben 2 verschiebbar, geführt durch die und abgedichtet gegenüber den beiden Kolbenführungskanalwandabschnitten 3.1 angeordnet ist, so dass
  • benachbarte Kolben 2.1, 2.2 jeweils beidseitig des Kolbenträgerringes 12 Arbeitsräume 4 bilden, von denen sich einer bei der Kolbenbewegung durch den gemeinsamen Kolbenführungskanal 1 vergrößert und der andere sich verkleinert oder beide konstant sind.
  • Die Fig. 8 und Fig. 9 zeigt in einer Prinzipskizze die Seitenansicht und einen Schnitt AA des Motors mit einem geführten Kolbenträgerring 12 zur Veränderung des Volumens der Arbeitsräume 4.
  • Der Kolbenführungskanal 1 weist im geschlossenen Kolbenführungskanalabschnitt 5.1 bis 5.3 zwei parallel liegende Kolbenführungskanalwandabschnitte 3.2 auf, die durch einen abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt 3.1 miteinander verbunden sind.
  • Der Abstand zwischen dem Kolbenführungskanalwandabschnitt 3.1 und dem Kolbenführungskanalboden 3.3 ist konstant. Leichte Schwenkbewegungen der Kolben 2.1 bis 2.n werden durch die Kolbenabstützung bzw. die Kolbenabdichtung ausgeglichen.
  • Im Kolbenführungskanal 1 ist ein Kolbenträgerring 12 angeordnet, der durch die Kolben 2.1 bis 2.n angetrieben eine Bewegung in Längsrichtung des Kolbenführungskanals 1 ausführt. Der Kolbenträgerring 12 ist gegenüber den Kolben 2.1 bis 2.n verschiebbar angeordnet, so dass die Volumenveränderung der Arbeitsräume 4 durch sich kontinuierlich verändernde Abstände zwischen dem Kolbenträgerring 12 und dem den jeweiligen Arbeitsraum abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt 3.1 vollziehbar ist, in dem die Lage des Kolbenträgerringes 12 im Kolbenführungskanal 1 verändert wird, wobei die
  • Kolben 2.1 bis 2.n im Bereich der Arbeitsräume 4 dichtend an den Kolbenführungskanalwandabschnitten 3.1, 3.2 anliegen.
  • Der Kolbenträgerring 12 besteht hier aus miteinander gekoppelten Platten 17, die mindestens in den Abschnitten 5 mit einer Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume 4 den Kolbenführungskanal 1 in Richtung Arbeitsräume 4 abgedichtet teilen in einen Kolbenführungskanal 1.1 zur Bildung der Arbeitsräume 4 und einen Kolbenführungskanal 1.2, in dem die die Platten 17 durchdringenden Kolben 2.1 bis 2.n abgestützt gleiten oder abrollen.
  • Die Platten 17 sind auf oder in Längsführungen 18 des Kolbenführungskanals 1 abgestützt bewegbar, wobei die Längsführungen 18 so angeordnet sind, dass sich der Plattenabstand zum abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt 3.1 zum Zwecke der Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume 4 verändert.
  • Die Führungen 18 sind in der bevorzugten Ausführung außerhalb des Kolbenführungskanals 1.1 angeordnet.
  • Jeweils benachbarte Platten 17 sind scharnierartig miteinander verbunden.
  • Der Abtrieb 11 des Motors ist in einem zumindest teilweise offenen Abschnitt 5.4 des Kolbenführungskanals 1 angeordnet und erfolgt vom Kolbenträgerring 12.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kolbenführungskanal
    2.n
    Kolben
    3
    Kolbenkanalwände
    3.1
    abschließender Kolbenführungskanalwandabschnitt
    3.2
    parallele Kolbenführungskanalwandabschnitte
    3.3
    Kolbenführungskanalboden
    4
    Arbeitsraum
    5
    Volumenänderungsabschnitte
    5.1
    Abschnitt mit Volumenreduzierung
    5.2
    Abschnitt im konstantem oder sich geringfügig vergrößernden Volumen
    5.3
    Abschnitt mit Volumenvergrößerung
    5.4
    Abschnitt zum Ausstoßen
    6
    Kolbenführung
    7
    Kolbenführung
    8
    Kolbenkanten
    9
    Führungselemente im Bereich von Kolbenecken
    10
    Kolbenverbindung
    11
    Abtrieb
    12
    Kolbenträgering
    13
    Rotationsachse des Kolbenträgerrings
    14
    Kolbenführungskanalachse
    15
    Verschiebungsrichtung
    16
    Querausnehmungen im Kolbenträgerring
    17
    Platten
    18
    Längsführungen
    19
    Querschlitze im Kolbenträgerring

Claims (17)

  1. Motor mit mindestens einem Kolbenführungskanal (1) und mit sich in dem mindestens einen Kolbenführungskanal (1) hintereinander bewegenden Kolben (2.n), die durch eine Gasexpansion angetrieben sind,
    wobei der Kolbenführungskanal (1) feststehend, ringförmig und mindestens abschnittsweise durch mindestens eine Kolbenführungskanalwand (3) geschlossenen ausgebildet ist,
    zwischen den benachbart und hintereinander in dem mindestens einen Kolbenführungskanal (1) bewegten Kolben (2.n,2.n-1) jeweils ein Arbeitsraum (4) gebildet ist, indem die Kolben (2.n,2.n-1) mit festem Abstand zueinander miteinander gekoppelt angeordnet sind und im Bereich der Arbeitsräume (4) mit ihren Kolbenabschnitten an der mindestens einen geschlossen ausgebildeten Kolbenführungskanalwand (3) dichtend anliegen,
    wobei sich das Volumen der Arbeitsräume (4) nacheinander und zyklisch beim Durchlaufen des Kolbenführungskanals (1) verändert, indem mindestens nach einem Abschnitt mit einer stetigen Volumenreduzierung (5.1) sich ein Abschnitt mit gleichbleibendem oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen (5.2) anschließt, dem ein Abschnitt mit einer stetigen Volumenvergrößerung (5.3) des jeweiligen Arbeitsraumes (4) folgt, in dem sich der größte Teil der Gasexpansion vollzieht, und sich dieser Volumenänderungszyklus nach einem Abschnitt zum Ausstoßen (5.4) der expandierten Gase beginnend mit einer Volumenreduzierung erneut anschließt.
  2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    im Abschnitt zum Ausstoßen (5.4) die Kolben (2.n) mindestens geführt sind.
  3. Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Abschnitte (5) mit einer Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume (4) in einem geraden Abschnitt des ringförmigen Kolbenführungskanals (1) angeordnet sind, oder der mindestens eine ringförmige Kolbenführungskanal (1) in seiner Längsausdehnung kreisförmig ausgebildet ist.
  4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kolbenführungskanal (1) umlaufend in den ineinander übergehenden Abschnitten (5) der Volumenänderung der Arbeitsräume (4) veränderte oder veränderbare Querschnitte aufweist, an die sich die an den Kolbenführungskanalwänden (3) dichtend anliegenden Kolbenabschnitte der Kolben (2.n) anpassen.
  5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Querschnitt des Kolbenführungskanals (1) in seiner größten Ausdehnung eine quadratische oder rhomboide Fläche ist und in der kleinsten Ausdehnung ein rhomboider Schlitz.
  6. Motor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Querschnitt des Kolbenführungskanals (1) durch eine Kraftwirkung von außen vergrößer- oder verkleinerbar ist.
  7. Motor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kolben (2.n) zusammenklappbar sind und im aufgeklappten Zustand die Form einer bodenseitig offenen Vierkantpyramide mit einem quadratischen oder rhomboiden Bodenquerschnitt und scharnierartig verbundenen Pyramidenkanten (8) aufweisen.
  8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kolben (2.n) mindestens im Bereich einer pyramidenbodenseitigen Ecke ein Führungselement (9) für eine Führung im Kolbenführungskanal (1) aufweisen.
  9. Motor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    in dem mindestens einen Kolbenführungskanal (1) ein Kolbenträgerring (12) angeordnet ist, der durch die Kolben (2.n) angetrieben eine Bewegung in Längsrichtung des Kolbenführungskanals (1) ausführt, und die Kolben (2.n) gegenüber dem Kolbenträgerring (12) oder umgekehrt verschiebbar angeordnet sind, wobei die Volumenveränderung der Arbeitsräume (4) durch sich kontinuierlich verändernde Abstände zwischen dem Kolbenträgerring (12) und einem den jeweiligen Arbeitsraum (4) abschließenden, gegenüber dem Kolbenträgerring (12) befindlichen Kolbenführungskanalwandabschnitt (3.1) vollziehbar ist, und wobei der Kolbenringträger (12) im Bereich der Arbeitsräume (4) dichtend an der Kolbenführungskanalwand (3) anliegt.
  10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    der mindestens eine Kolbenführungskanal (1) mindestens im geschlossenen Kolbenführungskanalabschnitt zwei parallel liegende Abschnitte (3.2) der Kolbenführungskanalwand (3) aufweist, die durch den abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt (3.1) verbunden sind.
  11. Motor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Abstandsänderung zwischen dem Kolbenträgerring (12) und dem den jeweiligen Arbeitsraum (4) abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt (3.1) durch eine Neigung des Kolbenführungskanalwandabschnittes (3.1) zum Kolbenträgerring (12) und/oder durch eine Lageveränderung des Kolbenträgerringes (12) im Kolbenführungskanal (1) vorgenommen ist.
  12. Motor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kolben (2.n) in Querausnehmungen (16) des bodenseitig im Kolbenführungskanal (1) befindlichen Kolbenträgerringes (12) angeordnet sind.
  13. Motor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kolbenkanalboden (3.3) des mindestens einen Kolbenführungskanals (1) die umgekehrte Neigung zum Kolbenträgerring (12) wie der Kolbenführungskanalwandabschnitt (3.1) aufweist, so dass beidseitig des Kolbenträgerringes (12) Kolbenführungskanäle (1) gebildet sind, der Kolbenträgerring (12) in einer Längsführung (18) der beiden Kolbenführungskanäle (1) bewegbar abgestützt ist und der Kolbenträgerring (12) durchgehende Querschlitze (19) aufweist, in denen jeweils ein Kolben (2.n) verschiebbar, geführt durch die und abgedichtet gegenüber den beiden Kolbenführungskanalwandabschnitten (3.1) angeordnet ist, so dass die Kolben (2.n, 2.n-1) beidseitig des Kolbenträgerringes (12) Arbeitsräume (4) bilden.
  14. Motor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verschieberichtung (15) der Kolben (2.n) im Kolbenträgerring (12) parallel zur Rotationsachse (13) des Kolbenträgerrings (12) liegt.
  15. Motor nach einem der Ansprüche 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kolbenträgerring (12) aus miteinander gekoppelten Platten (17) besteht, die mindestens in den Abschnitten (5) mit einer Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume (4) den Kolbenführungskanal (1) abgedichtet teilen in einen Kolbenführungskanal (1.1) zur Bildung der Arbeitsräume (4) und einen Kolbenführungskanal (1.2), in dem die die Platten (17) durchdringenden Kolben (2.n) abgestützt gleiten oder abrollen, wobei die Platten (17) auf oder in Längsführungen (18) des Kolbenführungskanals (1) abgestützt bewegbar sind und die Längsführungen (18) so angeordnet sind, dass sich der Plattenabstand zum abschließenden Kolbenführungskanalwandabschnitt (3.1) zum Zwecke der Volumenverkleinerung, einem konstanten oder sich geringfügig vergrößerndem Volumen und einem sich vergrößernden Volumen der Arbeitsräume (4) verändert.
  16. Motor nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Längsführungen (18) außerhalb des Kolbenführungskanals (1.1) angeordnet sind.
  17. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens ein Abtrieb (11) des Motors in einem offenen oder teilweise offenen Abschnitt des Kolbenführungskanals (1) angeordnet ist, vorzugsweise mehrere Abtriebe (11).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19624257C2 (de) 1995-06-29 2002-03-07 Pyon Sang Bok Schwenkkolben-Verbrennungsmotor
DE102009040270A1 (de) 2009-09-04 2011-03-24 Eugen Witt Ringkolbenmaschine (Motor, Pumpe, Kompressor) -Bauart Witt-
DE102011115417A1 (de) 2011-10-08 2013-04-11 Daimler Ag Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2028469A1 (de) * 1969-01-17 1971-12-16 Stahl, Bernhard, 6100 Darmstadt Eberstadt Viertaktmotor, der in einem feststehenden Gehäuse innerhalb einer Kugelschale einge baut ist und bei einer Umdrehung der Achse einer Rotationsmaschine zwei Antriebs impulse entwickelt
DE1902203A1 (de) * 1969-01-17 1970-08-27 Bernhard Stahl Kugelfoermige Rotationsmaschine mit sechs rotierenden kolbenlos-arbeitenden Motoren
JPH11506518A (ja) * 1995-06-06 1999-06-08 ピー デー ティー エンジニアリング テクノロジー リミテッド 回転容積形流体機械

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19624257C2 (de) 1995-06-29 2002-03-07 Pyon Sang Bok Schwenkkolben-Verbrennungsmotor
DE102009040270A1 (de) 2009-09-04 2011-03-24 Eugen Witt Ringkolbenmaschine (Motor, Pumpe, Kompressor) -Bauart Witt-
DE102011115417A1 (de) 2011-10-08 2013-04-11 Daimler Ag Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine

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