ITTO20080847A1 - DETACHED ROMANTIC PISTON PISTON FOR THERMAL MACHINES - Google Patents

DETACHED ROMANTIC PISTON PISTON FOR THERMAL MACHINES

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ITTO20080847A1
ITTO20080847A1 IT000847A ITTO20080847A ITTO20080847A1 IT TO20080847 A1 ITTO20080847 A1 IT TO20080847A1 IT 000847 A IT000847 A IT 000847A IT TO20080847 A ITTO20080847 A IT TO20080847A IT TO20080847 A1 ITTO20080847 A1 IT TO20080847A1
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IT
Italy
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piston
articulated
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rhombic prism
cylindrical
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IT000847A
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Italian (it)
Inventor
Vittorio Carlo Salvatore Scialla
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Vittorio Carlo Salvatore Scialla
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B19/00—Positive-displacement machines or engines of flexible-wall type
    • F01B19/02—Positive-displacement machines or engines of flexible-wall type with plate-like flexible members

Description

PROSPETTO MODULO A PROSPECTUS FORM A

DOMANDA DI BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE PATENT APPLICATION FOR INDUSTRIAL INVENTION

C. TITOLO C. TITLE

PISTONE A PRISMA ROMBICO SNODATO PER MACCHINE TERMICHE ARTICULATED RHOMBIC PRISM PISTON FOR THERMAL MACHINES

O. RIASSUNTO O. ABSTRACT

Pistone a prisma rombico snodato per macchine termiche, dotato di quattro lati mobili (1), incernierati a quattro maglie di collegamento (2), in modo da formare, unitamente a due piani paralleli presenti all'interno di un corpo macchina, una camera chiusa a geometria variabile, sostanzialmente a forma di prisma rombico retto, il cui volume varia al variare deirorientamento relativo di detti quattro lati. Articulated rhombic prism piston for thermal machines, equipped with four movable sides (1), hinged with four connection links (2), so as to form, together with two parallel planes inside a machine body, a closed chamber with variable geometry, substantially in the shape of a right rhombic prism, the volume of which varies as the relative orientation of said four sides varies.

Due opposti spigoli snodati di detto pistone sono dotati di aste di pistone (5), collegate a due manovelle (6) che, per effetto di un sistema di trasmissione, ruotano nello stesso senso e alla stessa velocità e sono sfasate di 180°, in modo che detto prisma rombico snodato si mantiene sempre centrato rispetto alle valvole di aspirazione e di scarico (7), poste una di fronte all'altra in detti due piani paralleli di detto corpo macchina. Two opposite articulated edges of said piston are equipped with piston rods (5), connected to two cranks (6) which, due to the effect of a transmission system, rotate in the same direction and at the same speed and are offset by 180 °, in so that said articulated rhombic prism is always kept centered with respect to the intake and exhaust valves (7), placed one in front of the other in said two parallel planes of said machine body.

Il parallelismo e l'allineamento tra detti elementi di detto pistone vengono assicurati da barre di collegamento (3) e ingranaggi (4) ausiliari. Parallelism and alignment between said elements of said piston are ensured by connecting bars (3) and auxiliary gears (4).

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE AVENTE PER TITOLO: DESCRIPTION OF THE INVENTION HAVING BY TITLE:

“PISTONE A PRISMA ROMBICO SNODATO PER MACCHINE TERMICHE" "ARTICULATED RHOMBIC PRISM PISTON FOR THERMAL MACHINES"

CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce a pistoni a prisma rombico snodato, utilizzabili per realizzare macchine termiche, quali: motori a combustione interna, motori Stirling a ciclo chiuso, e pompe di calore a ciclo Stirling inverso, The present invention refers to articulated rhombic prism pistons, which can be used to make thermal machines, such as: internal combustion engines, closed cycle Stirling engines, and reverse Stirling cycle heat pumps,

ANTEFATTI DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

Fin dalla loro invenzione, i motori a combustione interna sono stati oggetto di continui sferzi per migliorarne le caratteristiche e superare le limitazioni dei motori a pistoni cilindrici. Negli anni sono stati fatti importanti progressi e sono stati proposti molti nuovi concetti. Tuttavia, nonostante le numerose soluzioni alternative proposte, l’unico motore che ha avuto un discreto successo commerciale è il motore a pistone rotante di Felix Wankel, US Patent 2988008 del 1961. Since their invention, internal combustion engines have been subjected to constant efforts to improve their characteristics and overcome the limitations of cylindrical piston engines. Important progress has been made over the years and many new concepts have been proposed. However, despite the numerous alternative solutions proposed, the only engine that has had some commercial success is the 1961 Felix Wankel rotary piston engine, US Patent 2988008.

È altresì molto sentita l'esigenza di motori in grado di convertire energia a bassa intensità, quale l'energia solare e l’energia residua dei processi industriali e delle caldaie da riscaldamento, per la generazione distribuita di energia elettrica Le macchine termiche Stirling a ciclo chiuso, Ideate da Robert Stirling, English patent 4081 del 1916, poiché lavorano a pressioni molto inferiori di quelle dei motori a combustione interna, richiedono pistoni di maggiori dimensioni ed elevate precisioni di lavorazione per garantire una buona tenuta pneumatica, e questi fattori ne limitano, in molti casi, la fattibilità economica. There is also a strong need for motors capable of converting low intensity energy, such as solar energy and residual energy from industrial processes and heating boilers, for the distributed generation of electricity. closed, Designed by Robert Stirling, English patent 4081 of 1916, since they work at pressures much lower than those of internal combustion engines, they require larger pistons and high machining precision to ensure a good pneumatic seal, and these factors limit, in many cases, economic feasibility.

SCOPI DELL’INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION

Uno scopo della presente invenzione è di realizzare motori a combustione interna più efficienti dei motori a piston cilindrici, ed in particolare con minori perdite di energia dovute vibrazioni ed attriti. An object of the present invention is to make internal combustion engines more efficient than cylindrical piston engines, and in particular with lower energy losses due to vibrations and friction.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di realizzare motori a combustione interna con potenza specifica superiore a quella dei motori a pistoni cilindrici. A further object of the present invention is to produce internal combustion engines with a specific power higher than that of cylindrical piston engines.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di realizzare motori a combustione interna aventi maggiore affidabilità e durata rispetto ai motori a pistoni cilindrici A further object of the present invention is to provide internal combustion engines having greater reliability and durability than cylindrical piston engines

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di realizzare motori a combustione interna aventi ingombri inferiori rispetto a motori a pistoni cilindrici di pari potenza A further object of the present invention is to produce internal combustion engines having smaller overall dimensions than cylindrical piston engines of equal power.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di realizzare motori e pompe di calore Stirling, anche di grandi dimensioni, senza le criticità costruttive dei motori e pompe di calore Stirling a pistoni cilindrici. A further object of the present invention is to produce Stirling engines and heat pumps, even of large dimensions, without the constructive criticalities of Stirling cylindrical piston engines and heat pumps.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

La presente invenzione, come si potrà meglio comprendere dalle descrizioni che seguono, consiste in un pistone a geometria variabile, dotato di quattro lati mobili, incernierati tra loro e disposti in modo da formare un prisma rombico snodato II gas di lavoro è confinato tra detti quattro lati mobili e due piani paralleli fissi di un corpo macchina, tra i quali detto pistone può muoversi La forza viene trasferita dal o al gas di lavoro attraverso due opposti spigoli di detto prisma rombico snodato. The present invention, as it will be better understood from the following descriptions, consists of a variable geometry piston, equipped with four movable sides, hinged together and arranged so as to form an articulated rhombic prism The working gas is confined between said four movable sides and two fixed parallel planes of a machine body, between which said piston can move. The force is transferred from or to the working gas through two opposite edges of said articulated rhombic prism.

Il parallelismo e l'allineamento tra detti elementi di detto pistone a prisma rombico snodato vengono mantenuti con l'ausilio di elementi aggiuntivi, quali barre di collegamento e ingranaggi, che verranno descritti nella descrizione detagliata The parallelism and alignment between said elements of said articulated rhombic prism piston are maintained with the aid of additional elements, such as connecting bars and gears, which will be described in the detailed description.

Un motore a combustione interna a quattro tempi con pistoni a prisma rombico snodato presenta numerosi vantaggi rispeto ad un motore a pistoni cilindrici. A four-stroke internal combustion engine with articulated rhombic prism pistons has several advantages over a cylindrical piston engine.

Un primo vantaggio è che, mentre un motore a pistoni cilindrici a quatro tempi effetua un ciclo completo ogni due giri dell’albero motore, un pistone a prisma rombico snodato compie un ciclo completo in un solo giro, e quindi, a pari velocità di rotazione, eroga una potenza doppia, ed eroga pari potenza a velocità di rotazione dimezzata, riducendo di oltre il 50% le perdite per attriti e le usure A first advantage is that, while a four-stroke cylindrical piston engine performs a complete cycle every two revolutions of the crankshaft, an articulated rhombic prism piston completes a complete cycle in a single revolution, and therefore, at the same rotation speed. , delivers double power, and delivers equal power at half rotation speed, reducing friction losses and wear by over 50%

Un secondo vantaggio è che, in un pistone a prisma rombico snodato, le masse mobili sono ripartire equamente in due parti aventi moto contrapposto, per cui non producono alcuna vibrazione lineare, ma solo vibrazioni di coppia, !e quali, in un motore a quattro pistoni a prisma rombico snodato, tendono ad annullarsi tra loro, riducendo sostanzialmente le perdite per vibrazioni A second advantage is that, in an articulated rhombic prism piston, the moving masses are equally divided into two parts having opposed motion, so that they do not produce any linear vibration, but only torque vibrations, and which, in a four engine articulated rhombic prism pistons tend to cancel each other out, substantially reducing losses due to vibrations

Un terzo vantaggio è che, nonostante la corsa complessiva di un pistone a prisma rombico snodato sia maggiore di quella di un pistone cilindrico di pari cilindrata, detta corsa viene ripartita equamente tra due manovelle contrapposte, per cui la corsa effettiva di ciascuna manovella è circa l'80% di quella di un pistone cilindrico e, a pari velocità di rotazione, con potenza erogata doppia, le accelerazioni sono ridotte del 20%, mentre a pari potenza erogata, con velocità di rotazione dimezzata, dette accelerazioni sono ridote deH'80%, e le perdite dovute a vibrazioni sono ulteriormente ridotte. A third advantage is that, despite the overall stroke of an articulated rhombic prism piston is greater than that of a cylindrical piston of the same displacement, said stroke is shared equally between two opposing cranks, so that the effective stroke of each crank is approximately 1 80% of that of a cylindrical piston and, at the same rotation speed, with double power output, the accelerations are reduced by 20%, while at the same power output, with half rotation speed, these accelerations are reduced by 80% , and the losses due to vibrations are further reduced.

Un quarto vantaggio è che, mentre un pistone cilindrico produce spinta sulla manovella per 180° su 720°, pari al 25% della rotazione, un pistone a prisma rombico snodato produce spinta per circa 107°-109° su 360° pari al 30% della rotazione. In un motore a quattro pistoni a prisma rombico snodato, la spinta prodotta dai diversi pistoni avrà una sovrapposizione del 20%, e l'erogazione della coppia risulterà più livellata, analoga a quella di un motore a cinque pistoni cilindrici. A fourth advantage is that, while a cylindrical piston produces thrust on the crank for 180 ° over 720 °, equal to 25% of the rotation, an articulated rhombic prism piston produces thrust for about 107 ° -109 ° over 360 ° equal to 30% rotation. In a four-piston articulated rhombic prism engine, the thrust produced by the different pistons will have an overlap of 20%, and the torque delivery will be smoother, similar to that of a five cylindrical piston engine.

Un quinto vantaggio è che, mentre la biella dì un pistone cilindrico varia continuamente la propria inclinazione rispeto al pistone, producendo forze laterali sul pistone stesso, un pistone a prisma rombico snodato trasmette la forza alle due manovelle cui è collegato, sempre parallelamente ai due piani paralleli fissi del corpo motore, evitando attriti ed usure dovuti a forze laterali sul pistone. A fifth advantage is that, while the connecting rod of a cylindrical piston continuously varies its inclination with respect to the piston, producing lateral forces on the piston itself, an articulated rhombic prism piston transmits the force to the two cranks to which it is connected, always parallel to the two planes. fixed parallels of the motor body, avoiding friction and wear due to lateral forces on the piston.

Pistoni a prisma rombico snodato consentono inoltre di realizzare motori e pompe di calore Stirling, anche di grandi dimensioni, senza le criticità costruttive delle macchine Stirling a pistoni cilindrici di grandi dimensioni, e con la possibilità di otimizzare, in fase di progeto, lo scambio termico tra i gas di lavoro e i piani paralleli del corpo motore, agendo sulla distanza tra deti due piani paralleli. Articulated rhombic prism pistons also allow the production of Stirling motors and heat pumps, even of large dimensions, without the constructive criticalities of Stirling machines with large cylindrical pistons, and with the possibility of optimizing, during the design phase, the heat exchange between the working gases and the parallel planes of the motor body, acting on the distance between said two parallel planes.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Nel seguito è riportata una descrizione dettagliata dell'Invenzione, con riferimenti ai seguenti disegni: A detailed description of the invention is reported below, with references to the following drawings:

FIG. 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 12, 15 e 17 sono viste dall'alto di forme di realizzazione di base di pistoni a prisma rombico snodato. FIG. 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 12, 15 and 17 are top views of basic embodiments of articulated rhombic prism pistons.

FIG. 4, 7, 9, 13, 16 e 18 sono viste in sezione sezioni nspettivamente dei pistoni di FIG. 3, 6, 8, 12, 15 e 17. FIG. 5 e 14 sono viste frontali, rispetivamente dei pistoni di FIG, 3 e 12, posti tra due piani paralleli di un corpo macchina, rappresentato in sezione. FIG. 4, 7, 9, 13, 16 and 18 are sectional views, respectively, of the pistons of FIG. 3, 6, 8, 12, 15 and 17. FIG. 5 and 14 are front views, respectively, of the pistons of FIG, 3 and 12, placed between two parallel planes of a machine body, shown in section.

FIG. 19, 20 e 21 sono viste dall’ato di una forma di realizzazione di un pistone a prisma rombico snodato, adatta a realizzare motori a combustione interna. FIG. 19, 20 and 21 are views from the side of an embodiment of an articulated rhombic prism piston, suitable for making internal combustion engines.

FIG 22 è una vista in sezione parziale del pistone di FIG. 21. FIG 22 is a partial sectional view of the piston of FIG. 21.

FIG. 23 è una vista assonometrica del pistone di FIG. 20 FIG. 23 is an isometric view of the piston of FIG. 20

F!G 24 è una vista assonometrica in esploso del pistone di FIG. 20 F! G 24 is an exploded axonometric view of the piston of FIG. 20

FIG 25, 26, 27 e 28 sono viste dall’alto di una sequenza di quattro tempi del pistone a prisma rombico snodato di FIG 20, collegato a due manovelle FIG 25, 26, 27 and 28 are top views of a four-stroke sequence of the articulated rhombic prism piston of FIG 20, connected to two cranks

FIG. 29 è una vista dall’alto di un sistema di trasmissione per le manovelle del pistone di FIG 20. FIG. 29 is a top view of a transmission system for the piston cranks of FIG 20.

FIG. 30 è una vista laterale del pistone dì FIG 28, posto tra due piani paralleli di un corpo motore, rappresentati in sezione FIG. 30 is a side view of the piston of FIG 28, placed between two parallel planes of a motor body, shown in section

FIG. 31 è una vista dall'alto di un layout di un motore a combustione interna a quattro pistoni a prisma rombico snodato, del tipo illustrato in FIG. 26. FIG. 31 is a top view of a layout of an internal combustion engine with four articulated rhombic prism pistons, of the type illustrated in FIG. 26.

FIG. 32 è una vista dall'alto di un layout di un motore a combustione interna a otto pistoni a prisma rombico snodato, del tipo illustrato in FIG. 26. FIG. 32 is a top view of a layout of an eight-piston articulated rhombic prism internal combustion engine, of the type illustrated in FIG. 26.

FIG 33, 34 e 37 sono viste dall'alto di forme di realizzazione di base di pistoni a prisma rombico snodato. FIGS 33, 34 and 37 are top views of basic embodiments of articulated rhombic prism pistons.

FIG. 35 e 38 sono viste in sezione, rispettivamente dei pistoni di FIG. 34 e 37. FIG. 35 and 38 are sectional views, respectively, of the pistons of FIG. 34 and 37.

FIG. 36 e 39 sono viste frontali rispettivamente dei pistoni di FIG. 34 e 37, posti tra due piani paralleli dì un corpo macchina, rappresentati in sezione. FIG. 36 and 39 are front views respectively of the pistons of FIG. 34 and 37, placed between two parallel planes of a machine body, shown in section.

FIG. 40 e 41 sono viste dall'alto di una forma di realizzazione di un pistone a prisma rombico snodato adatta a realizzare macchine termiche Stirling a ciclo chiuso. FIG. 40 and 41 are top views of an embodiment of an articulated rhombic prism piston suitable for making closed-cycle Stirling thermal machines.

FIG 42 è una vista assonometrica in esploso di due lati di un pistone a prisma rombico snodato, del tipo illustrato in FIG 40, ma dotato di piastrine di tenuta. FIG 42 is an exploded axonometric view of two sides of an articulated rhombic prism piston, of the type illustrated in FIG 40, but equipped with sealing plates.

FIG. 43 è una vista assonometrica del pistone di FIG. 40. FIG. 43 is an isometric view of the piston of FIG. 40.

FIG. 44 è una vista dall'alto di un layout di una macchina Stirling a due pistoni a prisma rombico snodato, del tipo illustrato in FIG. 40. FIG. 44 is a top view of a layout of an articulated rhombic prism two piston Stirling machine, of the type illustrated in FIG. 40.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

La seguente descrizione dettagliata viene data quale illustrazione ed esempio di alcune forme di realizzazione della presente invenzione e non intende limitare in alcun modo lo scopo delle rivendicazioni, essendo lo spirito e lo scopo della presente invenzione unicamente limitati da dette rivendicazioni. The following detailed description is given as an illustration and example of some embodiments of the present invention and is not intended to limit the scope of the claims in any way, the spirit and scope of the present invention being limited solely by said claims.

Le FIG 1, 2, 3, 4 e 5 illustrano una forma di realizzazione di base di un pistone a prisma rombico snodato, composto da quattro lati 201, di uguale lunghezza e altezza, collegati tra loro attraverso quattro maglie di collegamento 202, e otto perni cilindrici 203, in modo da formare una catena chiusa. FIGS 1, 2, 3, 4 and 5 illustrate a basic embodiment of an articulated rhombic prism piston, composed of four sides 201, of equal length and height, connected to each other through four connecting links 202, and eight cylindrical pins 203, so as to form a closed chain.

Detto pistone è contenuto tra due piani paralleli 501, 502 di un corpo macchina, in modo da formare una camera chiusa a geometria variabile, sostanzialmente a forma di prisma rombico retto, il cui volume può variare da un massimo, quando gli angoli tra i lati adiacenti sono pari a 90°, 90°, 90°, 90°, come illustrato in FIG, 2, ad un minimo, quando detti angoli sono pari ai valori limite 0°, 180”, 0°, 180°, come illustrato in FIG. 1, oppure 180°, 0°, 180°, 0°, come illustrato in FIG. 3. Said piston is contained between two parallel planes 501, 502 of a machine body, so as to form a closed chamber with variable geometry, substantially in the shape of a right rhombic prism, whose volume can vary from a maximum, when the angles between the sides adjacent are equal to 90 °, 90 °, 90 °, 90 °, as illustrated in FIG, 2, to a minimum, when said angles are equal to the limit values 0 °, 180 ", 0 °, 180 °, as illustrated in FIG. 1, or 180 °, 0 °, 180 °, 0 °, as illustrated in FIG. 3.

Detti lati 201 del pistone presentano una parte centrale 503 di lunghezza 506, dotata di fori per i perni 508, e due parti, superiore 504 e inferiore 505, di lunghezza minore 507, che formano due rientranze, nelle quali sono incernierate dette maglie di collegamento 509, anch'esse dotate di fori per i perni 508 Said sides 201 of the piston have a central part 503 of length 506, equipped with holes for the pins 508, and two parts, upper 504 and lower 505, of shorter length 507, which form two recesses, in which said connection links are hinged. 509, also equipped with holes for pins 508

Detti lati 201 del pistone sono dotati, alle estremità, di superfici di accoppiamento cilindriche 401 , 301, e dette maglie di collegamento 202 sono anch’esse dotate, alle estremità, di superfici di accoppiamento cilindriche 302. La funzione di dette superfici di accoppiamento è di avere sempre un quasi-contatto tra detti lati del pistone e dette maglie di collegamento, al variare del loro orientamento relativo, in modo da confinare il gas di lavoro in un volume sostanzialmente chiuso. Allo scopo di realizzare una buona tenuta pneumatica, la lavorazione delle zone di accoppiamento tra detti lati del pistone e dette maglie di collegamento deve essere mantenuta entro limiti di tolleranza stabiliti. Said sides 201 of the piston are provided, at the ends, with cylindrical coupling surfaces 401, 301, and said connecting links 202 are also provided, at the ends, with cylindrical coupling surfaces 302. The function of said coupling surfaces is to always have a quasi-contact between said piston sides and said connecting links, as their relative orientation varies, so as to confine the working gas in a substantially closed volume. In order to achieve a good pneumatic seal, the machining of the coupling areas between said piston sides and said connecting links must be kept within established tolerance limits.

La forza viene trasferita da o a detto pistone, attraverso le maglie di collegamento 202, 204, poste a due opposti spigoli snodati di detto prisma rombico. The force is transferred from or to said piston, through the connecting links 202, 204, placed at two opposite articulated edges of said rhombic prism.

Le FIG. 6 e 7 illustrano una variante della forma di realizzazione illustrata nelle FIG. 1, 2, 3, 4, e 5, in cui ì lati 601 di detto pistone a prisma rombico snodato sono dotati di superfici di accoppiamento 602 piane, anziché cilindriche. FIGS. 6 and 7 illustrate a variant of the embodiment illustrated in FIGs. 1, 2, 3, 4, and 5, in which the sides 601 of said articulated rhombic prism piston are provided with flat, rather than cylindrical, coupling surfaces 602.

Le FIG. 8 e 9 illustrano una variante della forma di realizzazione illustrata nelle FIG. 1, 2, 3, 4, e 5, in cui i lati 801 di detto pistone a prisma rombico snodato sono dotati di superfici di accoppiamento in parte piane 802 e in parte cilindriche concave 803, FIGS. 8 and 9 illustrate a variant of the embodiment illustrated in FIGs. 1, 2, 3, 4, and 5, in which the sides 801 of said articulated rhombic prism piston are provided with coupling surfaces which are partly flat 802 and partly cylindrical concave 803,

Le FIG. 10, 11, 12, 13 e 14 illustrano una variante della forma di realizzazione illustrata nelle FIG. 1, 2, 3, 4 e 5, in cui le maglie di collegamento 1102 sono poste nella parte centrale 1401 di detto pistone, I lati 1101 di detto pistone sono dotati alle estremità di superfici di accoppiamento cilindriche 1201, 1301, e le maglie di collegamento 1102 sono dotate anch'esse alle estremità di superfici di accoppiamento cilindriche 1302. FIGS. 10, 11, 12, 13 and 14 illustrate a variant of the embodiment illustrated in FIGs. 1, 2, 3, 4 and 5, in which the connecting links 1102 are placed in the central part 1401 of said piston, the sides 1101 of said piston are equipped at the ends with cylindrical coupling surfaces 1201, 1301, and the connection 1102 are also equipped at the ends with cylindrical coupling surfaces 1302.

Le FIG 15 e 16 illustrano una variante della forma di realizzazione illustrata nelle FIG 10, 11, 12, 13, e 14, in cui lati 1601 di detto pistone a prisma rombico snodato sono dotati di superfici dì accoppiamento 1602 piane anziché cilindriche. FIGS 15 and 16 illustrate a variant of the embodiment illustrated in FIGS 10, 11, 12, 13, and 14, in which sides 1601 of said articulated rhombic prism piston are provided with flat rather than cylindrical coupling surfaces 1602.

Le FIG, 17 e 18 illustrano una variante della forma di realizzazione illustrata nelle FIG. 10, 11, 12, 13, e 14, in cui i lati 1801 di detto pistone a prisma rombico snodato sono dotati di superfici di accoppiamento in parte piane 1802 e in parte cilindriche concave 1803. Figures 17 and 18 illustrate a variant of the embodiment illustrated in FIGs. 10, 11, 12, 13, and 14, in which the sides 1801 of said articulated rhombic prism piston are equipped with partly flat 1802 and partly cylindrical concave 1803 coupling surfaces.

Le figure 19, 20, 21, 22, 23 e 24 illustrano una forma di realizzazione di un pistone a prisma rombico snodato 191, del tipo illustrato in FIG. 6 e 7, adatta a realizzare motori a combustione interna Figures 19, 20, 21, 22, 23 and 24 illustrate an embodiment of an articulated rhombic prism piston 191, of the type illustrated in FIG. 6 and 7, suitable for making internal combustion engines

I lati 2008, 2009, 2010, 2011 di detto pistone, meglio visibili nel dettaglio 2404 di FIG. 24, sono dotati, sia sulla faccia in vista che su quella sottostante, non in vista, di nicchie sagomate, meglio visibili nel dettaglio 2405 dì FIG. The sides 2008, 2009, 2010, 2011 of said piston, better visible in detail 2404 of FIG. 24, are equipped, both on the visible face and on the underlying one, not in sight, with shaped niches, better visible in detail 2405 of FIG.

24, airinterno delie quali sono alloggiate piastrine di tenuta sagomate 2012, illustrate in grigio, meglio visibili nel dettaglio 2406 di FIG. 24, che vengono tenute premute da molle sottostanti 2411 contro i due piani paralleli del corpo motore entro cui si muove detto pistone. 24, inside which shaped sealing plates 2012 are housed, illustrated in gray, better visible in detail 2406 of FIG. 24, which are held pressed by underlying springs 2411 against the two parallel planes of the motor body within which said piston moves.

La maglia di collegamento 2001 è integrata con l'asta di pistone 2005 e la maglia di collegamento 2002 è integrata con l'asta di pistone 2006. The 2001 connecting link is integrated with the 2005 piston rod and the 2002 connecting link is integrated with the 2006 piston rod.

Le maglie di collegamento superiori 2001, 2002, 2003, 2004 costituiscono pezzi unici con le corrispettive maglie sottostanti, non in vista, come meglio visibile nel dettaglio 2401 di FIG. 24. The upper connecting links 2001, 2002, 2003, 2004 are unique pieces with the corresponding underlying links, not in sight, as better visible in detail 2401 of FIG. 24.

Dette maglie di collegamento 2001, 2002, 2003, 2004, sono dotate, sia sulla faccia in vista che su quella sottostante, non in vista, di nicchie sagomate, meglio visibili nel dettaglio 2402 di FIG 24, all'interno delle quali sono alloggiate piastrine di tenuta sagomate 2007, illustrate in grigio e meglio visibili nel dettaglio 2403 di FIG. 24, che vengono tenute premute da molle sottostanti 2410 contro i piani paralleli del corpo motore entro cui si muove il pistone. Said connecting links 2001, 2002, 2003, 2004, are equipped, both on the visible side and on the underlying side, not in sight, with shaped niches, better visible in detail 2402 of FIG 24, inside which plates are housed shaped seal rings 2007, illustrated in gray and better visible in detail 2403 of FIG. 24, which are held pressed by underlying springs 2410 against the parallel planes of the motor body within which the piston moves.

Dette maglie di collegamento 2001, 2002, 2003, 2004, sono dotate di supporti 2105, meglio visibili nel dettaglio 2407 di FIG. 24, ai quali sono incernierati, attraverso perni inseriti nei fori 2106, quattro barre di collegamento 2101, 2102, 2103, 2104, le quali presentano alle estremità fori 2106, 2107, il cui interasse è identico a quello dei lati 2008, 2009, 2010, 2011 di detto pistone. La posizione dei fori 2106 di detti supporti 2105, è tale che, quando dette maglie di collegamento 2001, 2002, 2003, 2004 hanno tra loro orientamenti relativi di 90°, come rappresentato in FIG, 19, 20 e 21, l'orientamento di dette barre di collegamento 2101, 2102, 2103, 2104 sia parallelo rispettivamente a detti lati 2008, 2009, 2010, 2011 del pistone, in modo da formare quattro parallelogrammi snodati Detti parallelogrammi snodati costringono dette maglie di collegamento 2001, 2002, 2003, 2004, a mantenersi sempre orientate a 90° tra loro, e le aste di pistone 2005, 2006 a mantenersi sempre parallele tra loro, indipendentemente dall'orientamento di detti lati 2008, 2009, 2010, 2011 del pistone. Said connecting links 2001, 2002, 2003, 2004, are equipped with supports 2105, better visible in detail 2407 of FIG. 24, to which four connecting bars 2101, 2102, 2103, 2104 are hinged through pins inserted in holes 2106, which have holes 2106, 2107 at the ends, whose center-to-center distance is identical to that of the sides 2008, 2009, 2010 , 2011 of said piston. The position of the holes 2106 of said supports 2105 is such that, when said connecting links 2001, 2002, 2003, 2004 have relative orientations of 90 ° to each other, as shown in FIG, 19, 20 and 21, the orientation of said connecting bars 2101, 2102, 2103, 2104 is parallel respectively to said sides 2008, 2009, 2010, 2011 of the piston, so as to form four jointed parallelograms Said jointed parallelograms force said connecting links 2001, 2002, 2003, 2004, to always remain oriented at 90 ° to each other, and the 2005, 2006 piston rods to always remain parallel to each other, regardless of the orientation of said 2008, 2009, 2010, 2011 piston sides.

Le estremità interne di dette barre di collegamento 2103, 2104 sono dotate di settori di ruote dentate 2108, 2109, meglio visibili nei dettagli 2201, 2202 di FIG. 22, che sono ingranati tra loro tramite due ruote dentate intermedie 2203, 2204, allo scopo di costringere dette barre di collegamento 2103, 2104, e conseguentemente i lati 2010, 2011 di detto pistone, ad avere sempre un orientamento simmetrico rispetto all'asse dell'asta di pistone 2006 II sistema di parallelogrammi descritto al capoverso precedente costringe anche i lati 2008, 2009 di detto pistone ad avere sempre un orientamento simmetrico rispetto all'asse dell'asta di pistone 2005. Conseguentemente, le aste di pistone 2005, 2006 sono costrette a mantenere i loro assi sempre allineati tra loro. The inner ends of said connecting bars 2103, 2104 are provided with sectors of toothed wheels 2108, 2109, better visible in the details 2201, 2202 of FIG. 22, which are meshed with each other by means of two intermediate toothed wheels 2203, 2204, in order to force said connecting bars 2103, 2104, and consequently the sides 2010, 2011 of said piston, to always have a symmetrical orientation with respect to the axis of the 2006 piston rod The system of parallelograms described in the previous paragraph also forces the 2008, 2009 sides of said piston to always have a symmetrical orientation with respect to the axis of the 2005 piston rod. Consequently, the 2005, 2006 piston rods are forced to keep their axes always aligned with each other.

Si osservi che la pressione stessa dello scoppio forza detti lati di detto pistone ad assumere la disposizione rombica di massimo volume consentito, per cui detti settori di ruote dentate 2201, 2202, e dette ruote dentate intermedie 2203, 2204, non vengono sottoposti ad eccessive sollecitazioni. It should be noted that the pressure of the explosion forces said sides of said piston to assume the rhombic arrangement of maximum allowed volume, so that said sectors of toothed wheels 2201, 2202, and said intermediate toothed wheels 2203, 2204, are not subjected to excessive stress. .

Le maglie di collegamento 2003, 2004 sono dotate, sia sulla faccia in vista che su quella sottostante, non in vista, di nicchie sagomate 2013, meglio visibili nel dettaglio 2408 di FIG, 24, all'interno delle quali, quando il pistone si trova nella posizione illustrata in FIG. 25, possono rispettivamente estendersi una valvola di scarico e una valvola di aspirazione Poiché allo scoppio, illustrato in FIG. 27, una considerevole pressione preme su dette nicchie 2408, le facce interne di dette maglie 2003, 2004 sono dotate di nicchie inferiori 2409, speculari a dette nicchie 2408. Se la resistenza strutturale di dette maglie 2003, 2004 è sufficiente a reggere tale pressione, dette nicchie speculari 2409 possono essere omesse. The connecting links 2003, 2004 are equipped, both on the visible face and on the underlying side, not in sight, with shaped niches 2013, better visible in detail 2408 of FIG, 24, inside which, when the piston is located in the position illustrated in FIG. 25, an exhaust valve and an intake valve may extend respectively. Since at the outbreak, illustrated in FIG. 27, a considerable pressure presses on said niches 2408, the internal faces of said meshes 2003, 2004 are equipped with lower niches 2409, specular to said niches 2408. If the structural resistance of said meshes 2003, 2004 is sufficient to withstand this pressure, said mirror niches 2409 can be omitted.

Dette nicchie 2408, 2409 sono presenti anche sulle maglie 2001, 2002, per quanto non necessarie nel normale funzionamento, dato che le valvole sono chiuse quando, all’accensione, il pistone si trova nella posizione illustrata in FIG. 27 e dette maglie 2001, 2002 sono posizionate al di sotto di esse; tuttavia la presenza di dette nicchie consente di evitare danni al motore, nel caso in cui una valvola non si ritragga nella sua sede, ed è opportuna particolarmente nel caso di valvole ad azionamento elettrico, idraulico o pneumatico, che possono essere più soggette a questo tipo di guasto Said niches 2408, 2409 are also present on the links 2001, 2002, although not necessary in normal operation, given that the valves are closed when, at ignition, the piston is in the position illustrated in FIG. 27 and said links 2001, 2002 are positioned below them; however the presence of said niches allows to avoid damage to the motor, in the event that a valve does not retract into its seat, and is particularly suitable in the case of valves with electric, hydraulic or pneumatic actuation, which may be more subject to this type failure

Le FIG. 25, 26, 27 e 28 illustrano il movimento di un pistone a prisma rombico snodato 251 collegato a due manovelle 2503, 2504, degli alberi motori 2602, 2603, e le fasi di azionamento delle valvole, dell'iniettore e della candela di accensione, durante i quattro tempi di un ciclo Otto a iniezione diretta. FIGS. 25, 26, 27 and 28 illustrate the movement of an articulated rhombic prism piston 251 connected to two cranks 2503, 2504, of the motor shafts 2602, 2603, and the actuation phases of the valves, the injector and the spark plug, during the four strokes of an Otto cycle with direct injection.

Dette manovelle 2503, 2504 sono costrette a ruotare nello stesso senso antiorario, alla stessa velocità e con uno sfasamento reciproco di 180°, da un sistema di trasmissione, illustrato in FIG 29, composto da due ruote dentate 2901, 2903, di uguale diametro e rispettivamente collegate a detti alberi motori 2602, 2603, e da una terza ruota dentata 2902, ingranata con dette ruote dentate 2901, 2903. Said cranks 2503, 2504 are forced to rotate in the same anticlockwise direction, at the same speed and with a mutual offset of 180 °, by a transmission system, illustrated in FIG 29, consisting of two toothed wheels 2901, 2903, of equal diameter and respectively connected to said drive shafts 2602, 2603, and by a third toothed wheel 2902, meshed with said toothed wheels 2901, 2903.

Le valvole di aspirazione e di scarico sono poste in due sedi poste una di fronte all’altra, in detti due piani paralleli di un corpo motore, nella posizione 2501, e l'iniettore e la candela sono poste in due fori posti uno di fronte all'altro in detti due piani paralleli del corpo motore nella posizione 2502. The intake and exhaust valves are placed in two seats facing each other, in said two parallel planes of an engine body, in position 2501, and the injector and the spark plug are placed in two holes facing each other. to the other in said two parallel planes of the motor body in position 2502.

In FIG. 25, detto pistone a prisma rombico snodato 251 si trova all'inizio della fase di aspirazione, e la valvola di aspirazione 2501, evidenziata in grigio, si apre In FIG. 25, said articulated rhombic prism piston 251 is at the beginning of the intake phase, and the intake valve 2501, highlighted in gray, opens

In FIG 26, detto pistone a prisma rombico snodato 251, terminata la fase di aspirazione, si trova in posizione di massimo volume, con i quattro lati perpendicolari tra loro, all'Inizio della fase di compressione, e l’iniettore 2601 viene attivato In FIG 26, said articulated rhombic prism piston 251, once the suction phase is over, is in the position of maximum volume, with the four sides perpendicular to each other, at the beginning of the compression phase, and the injector 2601 is activated

In FIG. 27, detto pistone a prisma rombico snodato 251 si trova nella posizione di massima compressione, e la candela di accensione 2701 scocca la scintilla In FIG. 27, said articulated rhombic prism piston 251 is in the position of maximum compression, and the spark plug 2701 strikes the spark

In FIG, 28, detto pistone a prisma rombico snodato 251, terminata la fase di aspirazione, si trova in posizione di massimo volume, all'inizio della fase di scarico, e la valvola di scarico 2801 si apre In FIG, 28, said articulated rhombic prism piston 251, at the end of the intake phase, is in the position of maximum volume, at the beginning of the exhaust phase, and the exhaust valve 2801 opens

I fori in cui sono inseriti detto iniettore e detta candela, in posizione 2502, scavalcano la piastrina di tenuta 2505, e la piastrina di tenuta posta nella faccia opposta del pistone, non in vista, solo durante le fasi di aspirazione e di scarico, come illustrato in FIG. 25. Poiché il diametro di detti fori 2502 è inferiore alla larghezza di dette piastrine di tenuta 2505, la tenuta di detto pistone è sempre garantita. The holes in which said injector and said spark plug are inserted, in position 2502, override the sealing plate 2505, and the sealing plate placed in the opposite face of the piston, not in view, only during the intake and exhaust phases, as illustrated in FIG. 25. Since the diameter of said holes 2502 is smaller than the width of said sealing plates 2505, the tightness of said piston is always guaranteed.

Si osservi, in FIG, 25, 26, 27 e 28, che un pistone a prisma rombico snodato effettua un ciclo di quattro tempi in una sola rotazione degli alberi motori, contro due rotazioni necessarie ad un pistone cilindrico, e quindi, a pari velocità di rotazione, eroga una potenza doppia, ed eroga pari potenza a velocità di rotazione dimezzata, riducendo di oltre il 50% le perdite per attriti e le usure. It is observed, in FIG, 25, 26, 27 and 28, that an articulated rhombic prism piston performs a four-stroke cycle in a single rotation of the driving shafts, against two rotations necessary for a cylindrical piston, and therefore, at the same speed. of rotation, delivers double power, and delivers equal power at half rotation speed, reducing friction losses and wear by over 50%.

Si osservi, in FIG. 25, 26, 27 e 28, che in un pistone a prisma rombico snodato le masse mobili sono ripartire equamente in due parti aventi moto opposto, per cui non producono alcuna vibrazione lineare Observe, in FIG. 25, 26, 27 and 28, that in an articulated rhombic prism piston the moving masses are equally divided into two parts having opposite motion, so that they do not produce any linear vibration

Si osservi, in FIG. 25, 26, 27 e 28, che la corsa complessiva di un pistone a prisma rombico snodato viene ripartita equamente tra due manovelle contrapposte, per cui la corsa effettiva di ciascuna manovella è circa l’80% di quella di un pistone cilindrico di pari cilindrata, e quindi, a pari velocità di rotazione, con potenza erogata doppia, le accelerazioni sulle masse in movimento sono ridotte del 20%, mentre a pari potenza erogata, con velocità di rotazione dimezzata, dette accelerazioni sono ridotte deil’80%, con un’ulteriore riduzione delle perdite dovute a vibrazioni. Observe, in FIG. 25, 26, 27 and 28, that the overall stroke of an articulated rhombic prism piston is shared equally between two opposing cranks, so that the effective stroke of each crank is about 80% of that of a cylindrical piston of the same displacement , and therefore, at the same rotation speed, with double power output, the accelerations on the moving masses are reduced by 20%, while at the same power output, with half rotation speed, these accelerations are reduced by 80%, with a '' further reduction of losses due to vibrations.

Si osservi, in FIG. 25, 26, 27 e 28, che un pistone a prisma rombico snodato trasmette la forza alle manovelle cui è collegato, sempre parallelamente ai due piani paralleli del corpo motore tra i quali si muove, evitando cosi attriti ed usure dovuti a forze laterali sul pistone Observe, in FIG. 25, 26, 27 and 28, that an articulated rhombic prism piston transmits the force to the cranks to which it is connected, always parallel to the two parallel planes of the motor body between which it moves, thus avoiding friction and wear due to lateral forces on the piston

Si osservi che un pistone a prisma rombico snodato, quale quello illustrato in FIG, 25, 26, 27, 28, può essere utilizzato per realizzare motori a combustione interna a ciclo Otto a iniezione diretta, a iniezione indiretta, o a carburatore, e motori a ciclo Diesel. It should be noted that an articulated rhombic prism piston, such as the one illustrated in FIG, 25, 26, 27, 28, can be used to make Otto cycle internal combustion engines with direct injection, indirect injection, or carburetor, and engines with Diesel cycle.

La FIG. 30 illustra una sezione di due piani paralleli 3001, 3002 di un corpo motore, tra i quali è posto un pistone a prisma rombico snodato 301, disposto come illustrato in FIG. 28, e illustrato in vista laterale. La valvola di scarico 3003, posta nella sua sede 3005, è aperta e si estende all'interno della camera di scoppio, costituita dai quattro lati di detto pistone 301 e da detti due piani paralleli 3001, 3002, mentre la valvola di aspirazione 3004, è chiusa ed è accoppiata alla sua sede 3006 FIG. 30 illustrates a section of two parallel planes 3001, 3002 of a motor body, between which an articulated rhombic prism piston 301 is placed, arranged as illustrated in FIG. 28, and illustrated in side view. The exhaust valve 3003, located in its seat 3005, is open and extends inside the combustion chamber, consisting of the four sides of said piston 301 and said two parallel planes 3001, 3002, while the intake valve 3004, it is closed and is coupled to its seat 3006

Dette valvole 3003, 3004 possono essere azionate meccanicamente da due camme, collegate rispettivamente agli alberi 3007 o 3009 e agli alberi 3008 o 3010, oppure essere azionate elettricamente, idraulicamente o pneumaticamente Said valves 3003, 3004 can be mechanically operated by two cams, connected respectively to shafts 3007 or 3009 and to shafts 3008 or 3010, or be electrically, hydraulically or pneumatically operated.

La FIG. 31 illustra il layout di un motore a combustione interna a quattro pistoni a prisma rombico snodato 311, 312, 313, 314, collegati a quattro manovelle 3101 , 3102. 3103, 3104, costrette a ruotare nello stesso senso antiorario, alla stessa velocità ciascuna, e con uno sfasamento di 180° rispetto alle manovelle adiacenti, da un sistema di trasmissione, costituito da quattro ruote dentate di uguale diametro, 3105, 3106, 3107, 3108, ingranate con una quinta ruota dentata 3109. FIG. 31 illustrates the layout of an internal combustion engine with four articulated rhombic prism pistons 311, 312, 313, 314, connected to four cranks 3101, 3102. 3103, 3104, forced to rotate in the same anticlockwise direction, at the same speed each, and with an offset of 180 ° with respect to the adjacent cranks, by a transmission system, consisting of four toothed wheels of equal diameter, 3105, 3106, 3107, 3108, meshed with a fifth toothed wheel 3109.

Si osservi, in FIG. 28, che la spinta di un pistone a prisma rombico snodato si estende per 108° su 360°, pari al 30% della rotazione, per cui in un motore a quattro pistoni a prisma rombico snodato, quale quello di FIG 31, la coppia prodotta dai diversi pistoni ha una sovrapposizione del 20% e l'erogazione della coppia risulta più livellata, simile a quella di un motore a cinque pistoni cilindrici. Observe, in FIG. 28, that the thrust of an articulated rhombic prism piston extends for 108 ° over 360 °, equal to 30% of the rotation, so that in a four-piston articulated rhombic prism motor, such as that of FIG 31, the torque produced from the different pistons it has an overlap of 20% and the torque delivery is more leveled, similar to that of a five cylindrical piston engine.

Si osservi che, in virtù della potenza specifica doppia di un pistone a prisma rombico snodato e della sovrapposizione della spinta dei diversi pistoni, potrebbero essere realizzati motori a combustione interna i cui pistoni possono essere commutati in un ciclo a 8 tempi, costituito dai quattro tempi normali, seguiti da quattro tempi senza l'immissione di carburante, nei quali viene sfruttato il calore residuo presente nella camera dì scoppio, con eventuale ulteriore recupero di calore dai gas di scarico, e col vantaggio aggiuntivo di rendere superfluo il circuito di raffreddamento. It should be noted that, by virtue of the double specific power of an articulated rhombic prism piston and the overlapping of the thrust of the different pistons, internal combustion engines could be created whose pistons can be switched in an 8-stroke cycle, consisting of four-stroke normal, followed by four times without the injection of fuel, in which the residual heat present in the combustion chamber is exploited, with possible further recovery of heat from the exhaust gases, and with the additional advantage of making the cooling circuit superfluous.

Si osservi che un motore a quattro pistoni a prisma rombico snodato, quale quello illustrato in FIG. 31, non genera vibrazioni lineari significative, poiché le principali masse mobili sono controbilanciate da masse equivalenti aventi moto opposto, e non genera vibrazioni di coppia significative, poiché le vibrazioni di coppia generate dai pistoni 311, 312, vengono sostanzialmente annullate da quelle di segno opposto generate dai pistoni 313, 314, e che quindi non sono necessari contrappesi rotanti e sono possibili sostanziali semplificazioni nello smorzamento e nell'ìnsonorizzazione di tali vibrazioni It should be noted that a four-piston articulated rhombic prism motor, such as the one illustrated in FIG. 31, does not generate significant linear vibrations, since the main moving masses are counterbalanced by equivalent masses having opposite motion, and does not generate significant torque vibrations, since the torque vibrations generated by the pistons 311, 312 are substantially canceled out by those of opposite sign generated by the pistons 313, 314, and that therefore rotating counterweights are not necessary and substantial simplifications are possible in the damping and soundproofing of these vibrations

Si osservi che in un motore a quattro pistoni a prisma rombico snodato, quale quello illustrato in FIG. 31, è possibile azionare le valvole di aspirazione e di scarico 3111 dei quattro pistoni, utilizzando due sole camme poste sui due lati dell'albero di trasmissione 3110, dato che il senso di rotazione di tale albero corrisponde alla sequenza di azionamento delle valvole dei diversi pistoni, con una significativa semplificazione rispetto ai due alberi a camme, e relativi organi di trasmissione, quali ruote dentate, catene, cinghie o pulegge, comunemente utilizzati nei motori a pistoni cilindrici. It should be noted that in an articulated rhombic prism four-piston engine, such as the one illustrated in FIG. 31, it is possible to operate the intake and exhaust valves 3111 of the four pistons, using only two cams placed on the two sides of the transmission shaft 3110, since the direction of rotation of this shaft corresponds to the sequence of actuation of the valves of the different pistons, with a significant simplification compared to the two camshafts, and related transmission components, such as toothed wheels, chains, belts or pulleys, commonly used in cylindrical piston engines.

Si osservi che un motore a quattro pistoni a prisma rombico snodato, quale quello illustrato in FIG 31, dispone dei cinque alberi delle ruote dentate 3105, 3106, 3107, 3108, 3109, i quali, se prolungati all'esterno del corpo motore, possono essere utilizzati, oltre che per la trasmissione della potenza erogata dal motore, per l'azionamento diretto di alternatore, pompe, compressori, o altro, senza organi di trasmissione aggiuntivi, quali ruote dentate, cinghie o pulegge. It should be noted that a four-piston articulated rhombic prism motor, such as the one illustrated in FIG 31, has the five sprocket shafts 3105, 3106, 3107, 3108, 3109, which, if extended outside the motor body, can be used, as well as for the transmission of the power supplied by the engine, for the direct drive of alternator, pumps, compressors, or other, without additional transmission components, such as toothed wheels, belts or pulleys.

Si osservi che un motore a quattro pistoni a prisma rombico snodato, quale quello illustrato in FIG. 31, presenta un'occupazione ottimale degli spazi ed un ingombro contenuto, e che la posizione delie valvole di aspirazione e di scarico 3111 e la posizione degli iniettori e delle candele 3112, corrispondono a spazi non occupati da dette ruote dentate 3105, 3106, 3107, 3108, 3109, in modo che anche lo spessore complessivo del motore risulta contenuto. La FIG 32 illustra il layout di un motore a combustione interna a otto pistoni a prisma rombico snodato, costituito da due gruppi di quattro pistoni. Il primo gruppo, costituito dai pistoni 321, 322, 323, 324, è analogo a quello di FIG. 31, ed è caratterizzato dal fatto che le ruote dentate 3201, 3202, 3203, 3204 ruotano in senso antiorario. Il secondo gruppo, costituito dai pistoni 325, 326, 327, 328, è analogo quello di FIG 31, ed è caratterizzato dal fatto che le ruote dentate 3206, 3207, 3208, 3209 ruotano in senso orario, essendo le ruote dentate 3206 e 3209 ingranate rispettivamente con le ruote dentate 3202, 3203 di detto primo gruppo di pistoni. La manovella 3212 è sfasata specularmente di 45° rispetto alla manovella 3211, in modo che vi sarà un'accensione ogni 45”, con la seguente sequenza di pistoni: 324, mostrato al momento dell'accensione, 328, 321, 327, 322, 326, 323, 325. Si osservi che un motore a otto pistoni a prisma rombico snodato, quale quello illustrato in FIG 32, ha uno spessore molto contenuto, e consente di realizzare vetture da competizione aventi un baricentro più basso rispetto a vetture dotate di motore con pistoni cilìndrici It should be noted that a four-piston articulated rhombic prism motor, such as the one illustrated in FIG. 31, has an optimal occupation of the spaces and a limited overall dimensions, and that the position of the intake and exhaust valves 3111 and the position of the injectors and spark plugs 3112 correspond to spaces not occupied by said toothed wheels 3105, 3106, 3107 , 3108, 3109, so that the overall thickness of the motor is also contained. FIG 32 illustrates the layout of an articulated rhombic prism eight-piston internal combustion engine, consisting of two sets of four pistons. The first group, consisting of the pistons 321, 322, 323, 324, is similar to that of FIG. 31, and is characterized by the fact that the toothed wheels 3201, 3202, 3203, 3204 rotate counterclockwise. The second group, consisting of the pistons 325, 326, 327, 328, is similar to that of FIG 31, and is characterized by the fact that the toothed wheels 3206, 3207, 3208, 3209 rotate clockwise, being the toothed wheels 3206 and 3209 respectively meshed with the toothed wheels 3202, 3203 of said first group of pistons. The 3212 crank is mirrored 45 ° with respect to the 3211 crank, so that there will be an ignition every 45 ", with the following sequence of pistons: 324, shown at the moment of ignition, 328, 321, 327, 322, 326, 323, 325. It should be noted that an eight-piston engine with an articulated rhombic prism, such as the one illustrated in FIG 32, has a very limited thickness, and allows racing cars to be made with a lower center of gravity than cars equipped with an engine with cylindrical pistons

Verrà ora illustrata l'applicazione di pistoni a prisma rombico snodato nella realizzazione di macchine termiche Stirling a ciclo chiuso, A tale scopo possono essere utilizzati pistoni a prisma rombico snodato dei tipi illustrati nelle figure da 1 a 24. Tuttavia, dato che, in una macchina Stirling, i pistoni effettuano solo due tempi, è possibile e preferibile adottare forme di realizzazione semplificate, quali quelle illustrate nelle FIG. da 33 a 44, i cui lati mobili possono ruotare di 45° anziché di 90°. The application of articulated rhombic prism pistons in the construction of closed-cycle Stirling thermal machines will now be illustrated. For this purpose, articulated rhombic prism pistons of the types illustrated in figures 1 to 24 can be used. Stirling machine, the pistons perform only two strokes, it is possible and preferable to adopt simplified embodiments, such as those illustrated in FIGs. 33 to 44, whose movable sides can rotate 45 ° instead of 90 °.

Le FIG. 33, 34, 35 e 36 illustrano una forma di realizzazione di pistone a prisma rombico snodato, composto da quattro lati 3301, 3302, 3303, 3304, di uguale lunghezza e uguale altezza, incernierati tra loro attraverso quattro perni cilindrici 3305, in modo da formare una catena chiusa. FIGS. 33, 34, 35 and 36 illustrate an embodiment of an articulated rhombic prism piston, composed of four sides 3301, 3302, 3303, 3304, of equal length and equal height, hinged together through four cylindrical pins 3305, so as to form a closed chain.

Detto pistone è contenuto tra due pian) paralleli 3601, 3602, in modo da formare una camera chiusa a geometria variabile, sostanzialmente a forma di prisma rombico retto, il cui volume può variare da un massimo, quando gli angoli tra i lati adiacenti sono pari a 90°, 90°, 90°, 90°, come illustrato in FIG. 33, ad un minimo, quando detti angoli sono pari ai valori limite 180°, 0°, 180°, 0°,come illustrato in FIG 34 Said piston is contained between two parallel planes 3601, 3602, so as to form a closed chamber with variable geometry, substantially in the shape of a right rhombic prism, whose volume can vary from a maximum, when the angles between the adjacent sides are equal at 90 °, 90 °, 90 °, 90 °, as illustrated in FIG. 33, to a minimum, when said angles are equal to the limit values 180 °, 0 °, 180 °, 0 °, as illustrated in FIG 34

I lati 3301, 3303 di detto pistone presentano una parte centrale 3603 di lunghezza 3606, dotata di fori per ì perni 3610, e due parti, superiore 3604 e inferiore 3605, di lunghezza minore 3607. I lati 3302, 3304 presentano due parti, superiore 3604 e inferiore 3605, di lunghezza 3608 uguale alla 3606, dotata di fori per i perni 3610, e una parte centrale 3603, di lunghezza 3609 uguale alla 3607 The sides 3301, 3303 of said piston have a central part 3603 of length 3606, provided with holes for pins 3610, and two parts, upper 3604 and lower 3605, of shorter length 3607. The sides 3302, 3304 have two parts, upper 3604 and lower 3605, of length 3608 equal to 3606, equipped with holes for the pins 3610, and a central part 3603, of length 3609 equal to 3607

Detti lati 3301, 3302, 3303, 3304 del pistone sono dotati, alle estremità lunghe, di superdici di accoppiamento cilindriche 3401, 3402, 3501, 3502 e, alle estremità corte, di superfici di accoppiamento piane 3403, 3404, 3503, 3504, o in alternativa superfici di accoppiamento in parte piane e in parte cilindriche concave, simili a quelle di FIG 8. Said piston sides 3301, 3302, 3303, 3304 are equipped, at the long ends, with cylindrical coupling surfaces 3401, 3402, 3501, 3502 and, at the short ends, with flat coupling surfaces 3403, 3404, 3503, 3504, or alternatively coupling surfaces partly flat and partly cylindrical concave, similar to those of FIG 8.

La funzione di dette superfici di accoppiamento è di avere sempre un quasi-contatto tra detti lati del pistone, al variare del loro orientamento relativo, in modo da confinare il gas di lavoro in un volume sostanzialmente chiuso. Allo scopo di realizzare, una buona tenuta pneumatica, la lavorazione dì dette zone di accoppiamento deve essere mantenuta entro limiti di tolleranza stabiliti. The function of said coupling surfaces is to always have a quasi-contact between said sides of the piston, as their relative orientation varies, so as to confine the working gas in a substantially closed volume. In order to achieve a good pneumatic seal, the machining of said coupling areas must be kept within established tolerance limits.

La forza viene trasferita da o a detto pistone, attraverso due opposti spigoli snodati 3305, 3306 di detto prisma rombico The force is transferred from or to said piston, through two opposite articulated edges 3305, 3306 of said rhombic prism

Le FIG. 37, 38 e 39 illustrano una variante della forma di realizzazione illustrata in FIG. 33, 34, 35, 36, in cui i lati 3701, 3702, 3703, 3704 di detto pistone a prisma rombico snodato presentano, ad un'estremità, un prolungamento 3904 nella parte centrale 3902, e all'altra estremità, due prolungamenti 3905 nelle parti superiore 3901 e inferiore 3903; detti prolungamenti sono dotati di fori per i perni 3906 FIGS. 37, 38 and 39 illustrate a variant of the embodiment illustrated in FIG. 33, 34, 35, 36, in which the sides 3701, 3702, 3703, 3704 of said articulated rhombic prism piston have, at one end, an extension 3904 in the central part 3902, and at the other end, two extensions 3905 in the upper parts 3901 and lower 3903; these extensions are provided with holes for the pins 3906

Le estremità lunghe di detti tati 3701, 3702, 3703, 3704 del pistone sono dotate di superdici di accoppiamento cilindriche 3705, 3801, e le estremità corte sono dotate di superfici di accoppiamento piane 3706, 3802, o in alternativa superfici di accoppiamento in parte piane e in parte cilindriche concave, simili a quelle di FIG. 8. The long ends of said piston sides 3701, 3702, 3703, 3704 are equipped with cylindrical coupling surfaces 3705, 3801, and the short ends are equipped with flat coupling surfaces 3706, 3802, or alternatively partly flat coupling surfaces and partly cylindrical concave, similar to those of FIG. 8.

Le FIG, 40, 41, 42 e 43 illustrano una forma di realizzazione di un pistone a prisma rombico snodato 401, adatta a realizzare macchine termiche Stirling a ciclo chiuso, costituita da quattro lati 4001, 4002, 4003, 4004, del tipo illustrato in FIG. 33. Figures 40, 41, 42 and 43 illustrate an embodiment of an articulated rhombic prism piston 401, suitable for making closed-cycle Stirling thermal machines, consisting of four sides 4001, 4002, 4003, 4004, of the type illustrated in FIG. 33.

Due opposti spigoli snodati di detto pistone a prisma rombico snodato 401 sono incernierati rispettivamente al corpo macchina, tramite il perno 4005, e all’asta di pistone 4007, tramite il perno 4006. Two opposite articulated edges of said articulated rhombic prism piston 401 are hinged respectively to the machine body, through the pin 4005, and to the piston rod 4007, through the pin 4006.

Detto asta di pistone 4007 presenta due ulteriori fori per i perni 4101, 4102, ai quali sono incernierate due barre di collegamento 4103, 4104, ad una delle loro estremità Said piston rod 4007 has two further holes for the pins 4101, 4102, to which two connecting bars 4103, 4104 are hinged, at one of their ends.

La seconda estremità di dette barre di collegamento 4103, 4104 è incernierata ad una delle estremità delle due barrette 4107, 4108, per mezzo dei due perni 4110, 4111 The second end of said connecting bars 4103, 4104 is hinged to one of the ends of the two bars 4107, 4108, by means of the two pins 4110, 4111

La seconde estremità di dette barrette 4107, 4108 è incernierata agli spigoli snodati laterali di detto pistone, per mezzo dei perni 4105, 4106. The second end of said bars 4107, 4108 is hinged to the lateral articulated edges of said piston, by means of the pins 4105, 4106.

Le barre di collegamento 4103, 4104 hanno lo stesso interasse di detti lati 4002, 4003 del pistone, e le barre di collegamento 4107. 4108 hanno lo stesso interasse dei fori dei perni 4101-4109 e 4102-4109, in modo da formare due parallelogrammi snodati. The connecting bars 4103, 4104 have the same center distance of said piston sides 4002, 4003, and the connecting bars 4107. 4108 have the same center distance of the holes of the pins 4101-4109 and 4102-4109, so as to form two parallelograms articulated.

Le estremità interne di dette barre di collegamento 4103, 4104 sono dotate di settori di ruote dentate 4112, meglio visibili nel dettaglio 4301 di FIG. 43, ingranati tra loro, aventi lo scopo di garantire che dette barre di collegamento 4103, 4104, e conseguentemente detti lati 4002, 4003 del pistone, abbiano sempre un orientamento simmetrico rispetto all'asse dell’asta di pistone 4007 e, conseguentemente, detto perno 4005, tramite il quale detto pistone é incernierato a detto corpo macchina, venga sempre mantenuto in asse con detta asta di pistone 4007 Poiché una macchina termica Stirling può non essere soggetta a forti sbalzi termici e poiché lavora a pressioni non molto elevate, una macchina termica Stirling con pistoni a prisma rombico snodato, del tipo illustrato in FIG. The internal ends of said connecting bars 4103, 4104 are provided with sectors of toothed wheels 4112, better visible in detail 4301 of FIG. 43, meshed with each other, having the purpose of ensuring that said connecting bars 4103, 4104, and consequently said piston sides 4002, 4003, always have a symmetrical orientation with respect to the axis of the piston rod 4007 and, consequently, said pin 4005, by means of which said piston is hinged to said machine body, is always kept in axis with said piston rod 4007 Since a Stirling thermal machine can not be subjected to strong thermal shocks and since it works at not very high pressures, a machine Stirling thermal with articulated rhombic prism pistons, of the type illustrated in FIG.

40, 41, 42 e 43 può anche non essere dotata piastrine di tenuta, purché detto corpo machina e detti lati del pistone siano realizzati con materiali aventi uguale coefficiente di dilatazione termica e purché le loro quote dimensionali siano mantenute entro limiti di tolleranza stabiliti; in questo modo gli attriti di funzionamento di detto motore saranno molto bassi. 40, 41, 42 and 43 can also not be equipped with sealing plates, provided that said machine body and said piston sides are made of materials having the same coefficient of thermal expansion and provided that their dimensional shares are kept within established tolerance limits; in this way the operating friction of said motor will be very low.

Nel caso di macchine Stirling di grandi dimensioni, o soggetti a forti sbalzi termici, può risultare necessario dotare detti lati 4001, 4002, 4003, 4004 del pistone, sia sulla faccia in vista che su quella sottostante, non in vista, di nicchie sagomate 4201, entro le quali sono alloggiate piastrine di tenuta sagomate 4202, illustrate in grigio, che vengono premute da molle sottostanti 4203 contro i piani paralleli di detto corpo macchina In the case of Stirling machines of large dimensions, or subject to strong thermal shocks, it may be necessary to equip said sides 4001, 4002, 4003, 4004 with the piston, both on the visible face and on the underlying one, not in sight, with shaped niches 4201 , inside which are housed shaped sealing plates 4202, illustrated in gray, which are pressed by underlying springs 4203 against the parallel planes of said machine body

La FIG. 44 illustra il layout di un motore Stirling a due pistoni a prisma rombico snodato 441, 442, incernierati, attraverso i perni 4401, 4402, tra due piani paralleli di un corpo motore, e collegati ad una manovella 4403 dell'albero motore 4404, rotante in senso orario. FIG. 44 illustrates the layout of an articulated rhombic prism two-piston Stirling engine 441, 442, hinged, through pins 4401, 4402, between two parallel planes of a motor body, and connected to a 4403 crank of the 4404 crankshaft, rotating clockwise.

Nel corso delia rotazione di detto albero motore 4404, il gas di lavoro contenuto in detti pistoni a prisma rombico snodato 441, 442 viene ciclicamente trasferito da uno di detti pistoni all'altro, attraverso un condotto 4407, che collega le due aperture 4405, 4406, evidenziate in grigio, poste in uno o in entrambi i piani paralleli di detto corpo motore, entro cui detti pistoni 441, 442 sono posti During the rotation of said crankshaft 4404, the working gas contained in said articulated rhombic prism pistons 441, 442 is cyclically transferred from one of said pistons to the other, through a conduit 4407, which connects the two openings 4405, 4406 , highlighted in gray, placed in one or both parallel planes of said motor body, within which said pistons 441, 442 are placed

Il corpo del motore Stirling illustrato in FIG. 44 è costituito da due partì, rigidamente collegate, ma termicamente isolate tra loro, mantenute a temperatura diversa: i piani paralleli entro cui si muove il pistone 441 vengono riscaldati attraverso una fonte di calore esterna, mentre i piani paralleli entro cui si muove il pistone 442 vengono raffreddati attraverso uno scambiatore di calore. The body of the Stirling engine illustrated in FIG. 44 consists of two parts, rigidly connected, but thermally insulated from each other, kept at different temperatures: the parallel planes within which the piston 441 moves are heated through an external heat source, while the parallel planes within which the piston moves 442 are cooled through a heat exchanger.

Il gas di lavoro, quando viene trasferito nel pistone a prisma rombico snodato 441, si riscalda a contatto con le superfici calde di detto pistone e dei due piani paralleli che lo contengono, genera una pressione che tende a dilatare detto pistone e produce una spinta sulla manovella 4403. Il gas di lavoro, quando viene trasferito nel pistone a prisma rombico snodato 442, si raffredda nuovamente a contatto con le superfici fredde di detto pistone e dei due piani paralleli che lo contengono Nel corso di questo ciclo, il motore Stirling illustrato in FIG. 44 sottrae energia termica dal pistone caldo 441, ne converte una parte in energia meccanica, e trasferisce l'energia termica residua al pistone freddo 442 The working gas, when transferred into the articulated rhombic prism piston 441, heats up in contact with the hot surfaces of said piston and the two parallel planes that contain it, generates a pressure which tends to expand said piston and produces a thrust on the crank 4403. The working gas, when transferred into the articulated rhombic prism piston 442, cools down again in contact with the cold surfaces of said piston and the two parallel planes that contain it. During this cycle, the Stirling engine illustrated in FIG. 44 subtracts thermal energy from the hot piston 441, converts a part of it into mechanical energy, and transfers the residual thermal energy to the cold piston 442

Poiché, come è noto, un motore Stirling è una macchina termica reversibile, un motore Stirling con pistoni a prisma rombico snodato, quale quello illustrato in Fig, 44, pud funzionare come pompa di calore per trasferire energia termica dal pistone 441 al pistone 442, utilizzando una fonte di energia esterna per mantenere in rotazione l'albero motore 4404 Since, as is known, a Stirling engine is a reversible heat engine, a Stirling engine with articulated rhombic prism pistons, such as the one shown in Fig. 44, can function as a heat pump to transfer thermal energy from piston 441 to piston 442, using an external power source to keep the 4404 crankshaft rotating

Si osservi che pistoni a prisma rombico snodato del tipo illustrato in FIG. 40, 41, 42 e 43 consentono di realizzare macchine Stiriing anche di grandi dimensioni, senza le atticità di fabbricazione dovute alla difficoltà di ottenere strette tolleranze di lavorazione su cilindri di grandi dimensioni. It should be noted that articulated rhombic prism pistons of the type illustrated in FIG. 40, 41, 42 and 43 allow to realize even large-sized Stiriing machines, without the manufacturing atticities due to the difficulty of obtaining tight machining tolerances on large-sized cylinders.

Si osservi, in FIG. 44, che un pistone a prisma rombico snodato trasmette la forza alla manovella cui è collegato, sempre parallelamente a detti due piani paralleli fissi de) corpo macchina, evitando attriti ed usure dovuti a forze laterali sul pistone. Observe, in FIG. 44, that an articulated rhombic prism piston transmits the force to the crank to which it is connected, always parallel to said two fixed parallel planes of the machine body, avoiding friction and wear due to lateral forces on the piston.

Si osservi che, in una macchina termica Stiriing con pistoni a prisma rombico snodato, quale quella illustrata in Fig. 44, può essere ottimizzato, in fase di progetto, lo scambio termico tra il gas di lavoro e detti due piani paralleli del corpo macchina, variando la distanza tra detti due piani paralleli. It should be noted that, in a Stiriing thermal machine with articulated rhombic prism pistons, such as the one illustrated in Fig. 44, the heat exchange between the working gas and said two parallel planes of the machine body can be optimized during the design phase, varying the distance between said two parallel planes.

La descrizione sopra riportata non ha l’intento di fornire un elenco esaustivo di tutte le possibili varianti della presente invenzione. Sebbene solo alcune forme di realizzazione della presente invenzione siano state illustrate e descritte, si comprenderà che varie modifiche e cambiamenti potrebbero essere apportati ad esse, senza per questo discostarsi dallo spirito e dallo scopo dell'invenzione stessa. The above description is not intended to provide an exhaustive list of all possible variants of the present invention. Although only some embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be understood that various modifications and changes could be made thereto, without departing from the spirit and scope of the invention itself.

Claims (1)

“PISTONE A PRISMA ROMBICO SNODATO PER MACCHINE TERMICHE” RIVENDICAZIONI 1. Pistone per macchine termiche, dotato di quattro lati mobili che formano, insieme a due piani paralleli presenti all'interno di un corpo macchina, una camera chiusa a geometria variabile, sostanzialmente a forma di prisma rombico retto snodato, la cui altezza è pari alla distanza tra detti due piani paralleli, e il cui volume varia in funzione dell'oiientamento reciproco di detti quattro lati 2. Pistone a prisma rombico snodato per macchine termiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che: detto prisma rombico snodato è composto da quattro lati di uguale lunghezza e uguale altezza, quattro maglie di collegamento interposte tra detti quattro lati, e otto perni cilindrici che incernierano le estremità di detti lati alle estremità di dette maglie di collegamento, ciascuna delie due estremità di detti lati è dotata di una foratura cilindrica, parallela a detta estremità, per accogliere uno di detti perni, e presenta almeno una zona di lunghezza inferiore, tale da formare almeno una rientranza a pianta rettangolare, tale da incernierarsi con precisione ad una estremità di una di dette maglie di collegamento, ciascuna delle due estremità di ciascuna di dette maglie di collegamento è dotata di una foratura cilindrica, parallela a detta estremità, per accogliere uno di detti perni, e presenta una superficie cilindrica convessa, concentrica a detta foratura, in modo che detta estremità resti sempre in quasi-contatto con la corrispondente superficie di accoppiamento di detta almeno una rientranza di uno di detti lati, al variare del loro orientamento relativo ciascuna di dette rientranze di detti lati presenta, nella zona di accoppiamento con una di dette estremità cilindriche di una di dette maglie di collegamento, una superficie di accoppiamento la cui generatrice, parallela a dette forature, è sempre esterna all'ingombro di detta maglia di collegamento ed, almeno in un punto, è in quasicontatto con detta estremità cilindrica; ciascuna di dette due estremità di detti lati presenta una superficie cilindrica convessa, concentrica a detta foratura di detta estremità, in modo che vi sia sempre un quasi-contatto tra dette estremità di detti lati, al variare del loro onentamento relativo; la trasmissione di forza dal o al fluido di lavoro comprimibile contenuto in detto pistone a prisma rombico snodato avviene attraverso almeno una coppia contrapposta di dette maglie di collegamento, 3. Pistone a prisma rombico snodato per macchine termiche, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che parallelamente alla faccia esterna di ciascun lato di detto prisma rombico snodato, e sempre al di fuori dell'ingombro di detto lato, almeno una barra di collegamento è incernierata alle stesse due maglie di collegamento cui è incernierato detto lato, attraverso due perni cilindrici, posti in due forature cilindriche, parallele ai perni di detti lati, la posizione di dette forature di dette maglie di collegamento e di dette barre di collegamento è tale che, quando ciascuna di dette maglie di collegamento è orientata a 90° rispetto alle maglie adiacenti, i centri di dette forature giacciono ai vertici di quattro parallelogrammi snodati, che mantengono sempre ciascuna di dette maglie di collegamento orientata a 90” rispetto a dette maglie adiacenti; almeno due di dette barre di collegamento, tra loro adiacenti, alle estremità incernierate alla stessa maglia di collegamento, sono dotate di settori di ruote dentate, ingranati tra loro tramite due ruote dentate intermedie, accoppiate rotativamente a detta maglia di collegamento, in modo che l'orientamento di dette barre di cilindnca convessa, concentrica a detta foratura, almeno uno dei due lati di detto prisma rombico snodato, incernierati a detto secondo perno di spinta, è dotato di una zona di lunghezza inferiore, che forma almeno una nentranza a pianta rettangolare, tale da incernierarsi con precisione a detta estremità cilindrica di detta asta di pistone, e dotata di una superficie di accoppiamento, la cui generatrice, parallela a detto perno, è sempre esterna all'ingombro di detta asta di pistone e, almeno in un punto è in quasi-contatto con detta estremità cilindrica, ciascuno dei due perni laterali di detto prisma rombico snodato mcerniera il corrispondente spigolo snodato di detto prisma rombico ad un'estremità di almeno una barretta, dotata di una foratura cilindrica per detto perno, e che presenta una superficie cilindnca convessa, concentnca a detta foratura, almeno uno dei due lati di detto prisma rombico snodato, incernierati a ciascuno di detti due perni laterali e dotato di una zona di lunghezza inferiore, che forma almeno una rientranza a pianta rettangolare, tale da incernierarsi con precisione a detta estremità cilindrica di detta almeno una barretta, e dotata di una superficie di accoppiamento, la cui generatrice, parallela a detto perno, è sempre esterna all’ingombro di detta almeno una barretta e, almeno in un punto, è in quasi-contatto con detta estremità cilindnca; parallelamente alla faccia esterna di ciascuno dei due lati di detto prisma rombico snodato, incernierati a detta asta di pistone, e al di fuori dell'ingombro di detto lato, è incernierata almeno una barra di collegamento, rispettivamente a detta asta di pistone e a detta almeno una barretta incernierata a detto lato, tramite due perni cilindrici, posti in due forature parallele a detti perni; la posizione deile forature presenti in detta asta di pistone, in dette barrette e in dette barre di collegamento, è tale che quando detta asta di pistone è allineata con l’asse di detto prisma rombico snodato, i centri dt dette forature giacciono ai vertici di due parallelogrammi snodati, che mantengono dette barre di collegamento sempre parallele ai rispettivi lati di detto prisma rombico snodato, dette barre di collegamento, alle estremità incernierate a detta asta di pistone, sono dotate di settori di ruote dentate, ingranati tra loro, in modo che dette barre di collegamento, e quindi i lati di detto prisma rombico snodato, restino sempre orientati simmetricamente rispetto ali asse di detta asta di pistone; la seconda estremità di detta asta di pistone è accoppiata rotativamente con una manovella di un albero motore 9, Pistone a prisma rombico snodato per macchine termiche a ciclo Stirling, secondo le rivendicazioni 7 o 8, carattenzzato dal fatto che detti lati di detto pistone, in entrambi i bordi rivolti verso detti due piani paralleli di detto corpo macchina, sono dotati di nicchie, entro le quali sono alloggiate piastnne di tenuta, che vengono premute contro detti due piani paralleli da almeno una molla sottostante"ARTICULATED RHOMBIC PRISM PISTON FOR THERMAL MACHINES" CLAIMS 1. Piston for thermal machines, equipped with four movable sides that form, together with two parallel planes inside a machine body, a closed chamber with variable geometry, substantially in the shape of an articulated right rhombic prism, whose height is equal at the distance between said two parallel planes, and the volume of which varies according to the mutual orientation of said four sides 2. Articulated rhombic prism piston for thermal machines, according to claim 1, characterized in that: said articulated rhombic prism is composed of four sides of equal length and equal height, four connecting links interposed between said four sides, and eight cylindrical pins which hinge the ends of said sides to the ends of said connecting links, each of the two ends of said sides is provided with a cylindrical hole, parallel to said end, to accommodate one of said pins, and has at least one area of shorter length, such as to form at least one recess with a rectangular plan, such as to hinge with precision at one end of one of said connecting links, each of the two ends of each of said connecting links is provided with a cylindrical hole, parallel to said end, to receive one of said pins, and has a convex cylindrical surface, concentric to said hole, so that said end always remains in quasi-contact with the corresponding coupling surface of said at least one recess of one of said sides, as their relative orientation varies each of said recesses of said sides has, in the coupling area with one of said cylindrical ends of one of said connection links, a coupling surface whose generatrix, parallel to said holes, is always external to the overall dimensions of said link connection and, at least in one point, is in almost contact with said cylindrical end; each of said two ends of said sides has a convex cylindrical surface, concentric to said perforation of said end, so that there is always a quasi-contact between said ends of said sides, as their relative orientation varies; the transmission of force from or to the compressible working fluid contained in said articulated rhombic prism piston occurs through at least one opposing pair of said connecting links, 3. Articulated rhombic prism piston for thermal machines, according to claim 2, characterized in that parallel to the external face of each side of said articulated rhombic prism, and always outside the encumbrance of said side, at least one connecting bar is hinged to the same two connecting links to which said side is hinged, by means of two cylindrical pins, placed in two cylindrical holes, parallel to the pins of said sides, the position of said perforations of said connecting links and of said connecting bars is such that, when each of said connecting links is oriented at 90 ° with respect to the adjacent links, the centers of said perforations lie at the vertices of four jointed parallelograms, which always maintain each of said connecting links oriented at 90 ”with respect to said adjacent links; at least two of said connecting bars, adjacent to each other, at the ends hinged to the same connecting link, are equipped with sectors of toothed wheels, meshed together by means of two intermediate toothed wheels, rotatably coupled to said connecting link, so that the orientation of said convex cylindrical bars, concentric to said perforation, at least one of the two sides of said articulated rhombic prism, hinged to said second thrust pin, is provided with an area of shorter length, which forms at least one nentrance with a rectangular plan, such as to be hinged with precision to said cylindrical end of said rod piston, and equipped with a coupling surface, the generatrix of which, parallel to said pin, is always external to the overall dimensions of said piston rod and, at least in one point, is in quasi-contact with said cylindrical end, each of the two lateral pins of said articulated rhombic prism hinges the corresponding articulated edge of said rhombic prism at one end of at least one bar, provided with a cylindrical hole for said pin, and which has a cylindrical convex surface, concentrated to said hole, at least one of the two sides of said articulated rhombic prism, hinged to each of said two lateral pins and provided with an area of shorter length, which forms at least one recess with a rectangular plan, such as to be hinged precisely to said cylindrical end of said at least one bar, and provided with a coupling surface, the generatrix of which, parallel to said pin, is always external to the encumbrance of said at least one bar and, at least in one point, is in quasi-contact with said cylindrical end; parallel to the external face of each of the two sides of said articulated rhombic prism, hinged to said piston rod, and outside the overall dimensions of said side, at least one connecting bar is hinged, respectively to said piston rod and to said at least a bar hinged to said side, by means of two cylindrical pins, placed in two holes parallel to said pins; the position of the holes present in said piston rod, in said bars and in said connecting bars, is such that when said piston rod is aligned with the axis of said articulated rhombic prism, the centers of said holes lie at the vertex of two articulated parallelograms, which keep said connecting bars always parallel to the respective sides of said articulated rhombic prism, said connecting bars, at the ends hinged to said piston rod, are equipped with sectors of toothed wheels, meshed together, so that said connecting bars, and therefore the sides of said articulated rhombic prism, always remain oriented symmetrically with respect to axis of said piston rod; the second end of said piston rod is rotatably coupled with a crank of a crankshaft 9, Articulated rhombic prism piston for Stirling cycle thermal machines, according to claims 7 or 8, characterized in that said sides of said piston, in both edges facing said two parallel planes of said machine body are equipped with niches, within which sealing plates are housed, which are pressed against said two parallel planes by at least one underlying spring
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