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DE102004011583A1 - Coupling device is for circular piston machine and has a coupling body pair comprising first and second coupling bodies with colinear rotary axes - Google Patents

Coupling device is for circular piston machine and has a coupling body pair comprising first and second coupling bodies with colinear rotary axes Download PDF

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DE102004011583A1
DE102004011583A1 DE200410011583 DE102004011583A DE102004011583A1 DE 102004011583 A1 DE102004011583 A1 DE 102004011583A1 DE 200410011583 DE200410011583 DE 200410011583 DE 102004011583 A DE102004011583 A DE 102004011583A DE 102004011583 A1 DE102004011583 A1 DE 102004011583A1
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DE
Germany
Prior art keywords
coupling
coupling body
bodies
coupling device
pistons
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200410011583
Other languages
German (de)
Inventor
Stephan Lamers
Stefan Michels
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE200410011583 priority Critical patent/DE102004011583A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F01C1/067—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 having cam-and-follower type drive

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Abstract

The coupling device is for a circular piston machine (1) and has a coupling body pair (2,3,5) comprising a first and second coupling bodies (2a,2b) with colinear rotary axes for transformation of a uniform axial rotary movement of the first coupling body into an oscillating radial rotary movement of the second coupling body. A magnetic power coupling is provided between the two coupling bodies. The circular piston machine has at least two counter to one another movably located pistons, rotatably located in a cylinder. Several effective stroke chambers are formed between two radial limit surfaces of the two pistons, which execute an oscillating movement relative to each other. The coupling device superimposes a circular movement of both pistons on their oscillating movement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung mit einem Kopplungskörperpaar sowie eine Kreiskolbenmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to a coupling device with a pair of coupling bodies and a rotary piston machine according to the preambles of the independent claims.

Eine gattungsgemäße Kopplungsvorrichtung weist ein Kopplungskörperpaar mit einem ersten und einem zweiten Kopplungskörper mit kolinearen Drehachsen zur Transformation von einer gleichmäßigen radialen Drehbewegung des ersten Kopplungskörpers in eine oszillierende radiale Drehbewegung des zweiten Kopplungskörpers auf. Eine derartige Kopplungsvorrichtung ist aus der DE 197 40133 C2 bekannt. Sie kann insbesondere bei einem Kreiskolbenmotor mit mindestens zwei gegeneinander beweglich gelagerten Kolben eingesetzt werden, wobei die Kolben in einem Zylinder gelagert sind.A generic coupling device has a coupling body pair with a first and a second coupling body with colinear axes of rotation for the transformation of a uniform radial rotational movement of the first coupling body in an oscillating radial rotational movement of the second coupling body. Such a coupling device is known from DE 197 40133 C2 known. It can be used in particular in a rotary engine with at least two mutually movably mounted piston, wherein the pistons are mounted in a cylinder.

Die Symmetrieachsen der Kolben und des Zylinders sind. in diesem Fall koaxial verlaufend, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen der beiden jeweiligen Kolben ausgebildet sind. Bei Betrieb des Motors führen die Grenzflächen eine Schwingbewegung relativ zueinander aus. Die gattungsgemäße Kopplungsvorrichtung bewirkt, dass der Schwingbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben überlagert ist.The Symmetry axes of the piston and the cylinder are. in this case coaxially extending, wherein a plurality of effective displacements between two radial interfaces each the two respective pistons are formed. When operating the engine lead the interfaces a swinging motion relative to each other. The generic coupling device causes the oscillatory motion is superimposed on a circular motion of the two pistons.

Ferner ist aus der DE-AS 1 122 549 ein Kreiskolbenmotor bekannt, bei dem in einem zylindrischen oder kreisförmigen Gehäuse zwei Wellen mit je einem Kolbenpaar drehbar gelagert sind. Durch ein Laufgetriebe mit einer sich gleichmäßig drehenden, außerhalb des Gehäuses liegenden Hauptwelle ist eine Kopplung vorgesehen, die die Kolben mit periodisch wechselnder Winkelgeschwindigkeit umlaufen lässt. Hierzu ist ein Kopplungsgetriebe bestimmt, das aus vier nicht kreisförmigen Zahnrädern besteht. Das Kopplungsgetriebe ist derart spezifiziert, dass vier Ovalzahnräder vorgesehen sind, deren Teilkurven in Polarkoordinaten von einem Maximalradius und einem im allgemeinen von diesem unterschiedenen Minimalradius sowie einer Cosinusfunktion abhängig sind. Die dadurch festgelegten geschlossenen ovalen Radformen sind kongruent mit einem Achsenabstand, der der Summe des Maximal- und des Minimalradius entspricht und die sich stets berührend abrollen können.Further is known from DE-AS 1 122 549 a rotary engine, in which in a cylindrical or circular housing, two shafts with one each Piston pair are rotatably mounted. Through a running gear with a turning evenly, outside of the housing lying main shaft is provided a coupling which the pistons rotates with periodically changing angular velocity. For this a coupling gear is determined, which consists of four non-circular gears. The coupling gear is specified to provide four oval gears whose partial curves are in polar coordinates of a maximum radius and a minimum radius generally different therefrom and a cosine function are dependent. The thus defined closed oval wheel shapes are congruent with an axis spacing equal to the sum of the maximum and minimum radii corresponds and which can always move touching.

Da die bekannten Kreiskolbenmotoren sowie die ihnen zugeordneten Kopplungsvorrichtungen mit ovalen Kopplungskörpern mit Verzahnungen arbeiten, weisen sie Nachteile bei der Kraftübertragung auf, wie zum Beispiel Verschleiß, Zahnflankenspiel und ähnliches.There the known rotary engine and their associated coupling devices with oval coupling bodies working with gears, they have disadvantages in the transmission, such as wear, Backlash and the like.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer gattungsgemäßen Kopplungsvorrichtung mit einem Kopplungskörperpaar zur Transformation einer gleichförmigen radialen Drehbewegung des ersten Kopplungskörpers in eine oszillierende radiale Drehbewegung des zweiten Kopplungskörpers, die eine optimierte Kraftübertragung ermöglicht.task The present invention is therefore the creation of a generic coupling device with a coupling body pair to transform a uniform radial rotational movement of the first coupling body in an oscillating radial rotational movement of the second coupling body, which is an optimized Power transmission allows.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kreiskolbenmaschine, der eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung zugeordnet ist.A Another object of the invention is the provision of a rotary piston engine, the a coupling device according to the invention assigned.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The said object is achieved according to the invention with the features of the independent claims.

Erfindungsgemäß weist die neue Kopplungsvorrichtung ein Kopplungskörperpaar mit einem ersten und einem zweiten Kopplungskörper auf, die kolineare Drehachsen besitzen. Die Kopplungskörper des Kopplungskörperpaares sind – wie an sich bekannt – zur Transformation einer gleichförmigen radialen Drehbewegung des ersten Kopplungskörpers in eine oszillierende radiale Drehbewegung des zweiten Kopplungskörpers ausgebildet. Im Unterschied zu der aus dem Stand der Technik bekannten Kopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern ausschließlich über eine Verzahnung ist erfindungsgemäß eine magnetische Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern vorgesehen.According to the invention the new coupling device a coupling body pair with a first and a second coupling body which have colinear axes of rotation. The coupling body of the Coupling body couple are like known per se - for Transformation of a uniform radial rotational movement of the first coupling body in an oscillating formed radial rotational movement of the second coupling body. In contrast to the known from the prior art coupling between the two coupling bodies exclusively via one Gearing is according to the invention a magnetic Power coupling provided between the two coupling bodies.

Zahnkopplungen weisen prinzipbedingte Nachteile wie Reibung zwischen den ineinandergreifenden Zähnen sowie daraus folgenden Verschleiß auf. Damit verbunden sind sowohl Wirkungsgrad-Verluste bei der Drehmomentübertragung als auch im Verlauf des Betriebs zunehmende Ungenauigkeit aufgrund eines erhöhten Spiels zwischen den gekoppelten Elementen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kopplungsvorrichtung nutzt die prinzipbedingte Eigenschaft der Kopplungskörper aus, dass bei konstantem Achsenabstand die Kopplungskörper aufeinander abrollen können. Es versteht sich, dass eine magnetische Kraftkopplung auch zusätzlich zu einer Verzahnung vorgesehen sein kann, wobei es sich dabei vorzugsweise um eine Gerad-, Schräg- oder Bogenverzahnung handelt.tooth couplings have inherent disadvantages such as friction between the intermeshing tooth and consequent wear. Associated with it both efficiency losses during torque transmission and in the course the operation increasing inaccuracy due to increased play between the coupled elements. The embodiment of the invention the coupling device uses the inherent property of coupling body from that at constant axis distance, the coupling body to each other can roll off. It is understood that a magnetic force coupling also in addition to a toothing can be provided, wherein it is preferably around a straight, oblique or curved toothing.

In einer alternativen Ausbildungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern ein die beiden Kopplungskörper umschlingender aufgelegter Endlosriemen vorgesehen ist. Diese Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich durch konstruktive Einfachheit und Wartungsfreundlichkeit aus.In an alternative embodiment of the invention is provided that for power coupling between the two coupling bodies a the two coupling bodies wrapped around endless belt is provided. This embodiment of the Invention is characterized by constructive simplicity and ease of maintenance out.

Von der Erfindung wird auch eine Kreiskolbenmaschine mit zumindest zwei beweglich gegeneinander gelagerten Kolben umfasst. Die Kolben sind in einem Zylinder gelagert, wozu eine Mehrzahl wirksamer Hubräume zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen der beiden jeweiligen Kolben ausgebildet ist, die bei Betrieb der Maschine relativ zueinander eine oszillierende Bewegung ausführen. Ferner ist eine Einrichtung- vorgesehen, die bewirkt, dass der Oszillationsbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben überlagert ist. Die Einrichtung umfasst eine Kopplungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche. Bevorzugt wird Kreiskolbenmaschine als Kreiskolbenmotor eingesetzt. Weiterhin bevorzugt ist die Verwendung der Kreiskolbenmaschine als Kreiskolbenpumpe. Ferner ist die Verwendung der Kreiskolbenmaschine als Kreiskalbenpumpe bevorzugt.From the invention is also a Kreiskol comprising at least two movably mounted against each other piston. The pistons are mounted in a cylinder, to which a plurality of effective displacements between each two radial boundary surfaces of the two respective pistons is formed, which perform relative to each other during operation of the machine oscillating motion. Furthermore, a device is provided, which causes the oscillatory motion is superimposed on a circular motion of the two pistons. The device comprises a coupling device according to at least one of the preceding claims. Preferably, rotary piston engine is used as a rotary piston engine. Further preferred is the use of the rotary piston engine as a rotary piston pump. Furthermore, the use of the rotary piston machine is preferred as Kreiskalbenpumpe.

Bei einem derartigen Kreiskolbenmotor können die erwähnten Vorteile der Kopplungsvorrichtung umfassend zur Geltung gebracht werden.at Such a rotary engine can have the mentioned advantages the coupling device are brought to bear to advantage.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind der Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.preferred embodiments The invention is the description and the dependent claims remove.

In einer Weitergestaltung der Erfindung bestehen die Kopplungskörper aus ferromagnetischem Material. Die gewünschte magnetische Kraftkopplung kann damit permanent und ohne zusätzlichen Energieaufwand erreicht werden.In In a further embodiment of the invention, the coupling bodies consist of ferromagnetic material. The desired magnetic force coupling can thus be achieved permanently and without additional energy expenditure become.

In einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erster Kopplungskörper aus einem ferrogmagnetischen, ein zweiter Kopplungskörper aus einem paramagnetischen Material besteht. Diese Mischform ermöglicht es, unterschiedliche Materialeigenschaften je nach Anforderung zu kombinieren.In Another embodiment of the invention provides that a first coupling body from a ferromagnetic, a second coupling body a paramagnetic material. This mixed form makes it possible to combine different material properties according to requirements.

Wenn eine elektromagnetische Spule ein äußeres Magnetfeld für die magnetische Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern zur Verfügung stellt, kann diese entsprechend unterschiedlichen Anforderungen des Betriebes auf einfache Weise variiert werden. Konstruktions- und auslegungsoptimal ist eine Weiterbildung, bei der die elektromagnetische Spule eine senkrecht zur Drehachse der Kopplungskörper orientierte Längsachse aufweist, da damit in den Kopplungskörpern ein gleichsinnig orientiertes Magnetfeld induziert wird, das im Berührungsbereich zwischen den Kopplungskörpern unterschiedliche Polarität aufweist.If an electromagnetic coil an external magnetic field for the magnetic Provides power coupling between the two coupling bodies, This can according to different requirements of the operation be varied in a simple way. Design and design optimal is a development in which the electromagnetic coil a oriented longitudinal axis perpendicular to the axis of rotation of the coupling body has, since thus in the coupling bodies oriented in the same direction Magnetic field is induced in the area of contact between the coupling bodies different polarity having.

Wenn die Spule eine an den Bewegungsumkreis der Kopplungskörper angepasste Form aufweist, lässt sich damit eine erhöhte Kompaktheit der Vorrichtung und eine gleichmäßigere Kopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern erzielen.If the coil adapted to the Bewegungsumkreis the coupling body Has shape leaves thus increased Compactness of the device and a more even coupling between the two coupling bodies achieve.

Wenn wie in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Riemen in Form einer 8 geführt ist, ist damit eine besonders einfache, zugleich aber sichere Kopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern erreichbar.If as in a further embodiment of the invention, the belt in Form a 8 led is, thus a particularly simple, but at the same time secure coupling between the two coupling bodies reachable.

Wenn die Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern zahnlos ist, lassen sich grundsätzlich alle erwähnten Nachteile einer Zahnkopplung vermeiden.If the power coupling between the two coupling bodies is toothless, can basically all mentioned Avoid the disadvantages of a tooth coupling.

Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in Ansprüchen, ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus nachfolgend anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung.Further Embodiments, Aspects and advantages of the invention are also independent of their summary in claims, without restriction to the general public, illustrated below by means of drawings embodiments the invention.

Im folgenden zeigenin the show the following

1 (a, b) erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtungen für einen Kreiskolbenmotor, 1 (a, b) Coupling devices according to the invention for a rotary engine,

2 (a, b, c) schematische Darstellungen der geometrischen Verhältnisse bei Kopplungskörpern Kopplungsvorrichtung. 2 (a, b, c) are schematic representations of the geometric relationships in coupling bodies coupling device.

3 geometrische Verhältnisse bei einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung zwei ovalen Kopplungskörpern, 3 geometric relationships in a coupling device according to the invention two oval coupling bodies,

4 eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung mit einer elektromagnetischen Spule, 4 a coupling device according to the invention with an electromagnetic coil,

5 eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung mit einem Endlosriemen. 5 a coupling device according to the invention with an endless belt.

1 (a, b) zeigen jeweils eine Kreiskolbenmaschine 1 in Form eines Kreiskolbenmotors mit einer Einrichtung, welche 2 Kopplungsvorrichtungen gemäß der Erfindung umfasst. Der Kreiskolbenmotor 1 weist jeweils eine Achse A auf, mit zumindest zwei beweglich gelagerten Kolben 1a, 1b. Die Kolben sind in einem nicht dargestellten Zylinder drehbar gelagert, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen der jeweiligen Kolben ausgebildet ist. Bei Betrieb des Motors 1 führen die radialen Grenzflächen relativ zueinander eine oszillierende Bewegung aus. Eine Einrichtung, die bewirkt, dass der Oszillationsbewegung eine Kreisbewegung der Kolben 1a, 1b überlagert ist, umfasst in 1 zwei Kopplungskörperpaare 2, 3 bzw. 4, 5. 1 (a, b) each show a rotary piston engine 1 in the form of a rotary engine with a device comprising 2 coupling devices according to the invention. The rotary engine 1 Each has an axis A, with at least two movably mounted pistons 1a . 1b , The pistons are rotatably mounted in a cylinder, not shown, wherein a plurality of effective displacements between each two radial boundary surfaces of the respective pistons is formed. During operation of the engine 1 The radial interfaces perform an oscillating movement relative to one another. A device that causes the oscillatory motion to rotate the pistons 1a . 1b is superimposed, includes in 1 two coupling body pairs 2 . 3 respectively. 4 . 5 ,

Das Kopplungskörperpaar 2 weist einen ersten Kopplungskörper 2a und einen zweiten Kopplungskörper 2b auf. Das Kopplungskörperpaar 3 umfasst ebenfalls 2 Kopplungskörper, die jedoch zur Vereinfachung in 1 nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Die Kopplungskörper weisen kolineare Drehachsen B bzw. C auf. Über Stirn-Zahnräder 6, 7 ist der Motor 1 mit der Achse C zur Kraftübertragung gekoppelt.The coupling body pair 2 has a first coupling body 2a and a second coupling body 2 B on. The coupling body pair 3 also comprises 2 coupling bodies, which, however, belong to the Simplification in 1 not provided with reference numerals. The coupling bodies have colinear rotation axes B and C, respectively. Over forehead gears 6 . 7 is the engine 1 coupled with the axis C for power transmission.

In 1b ist eine ähnliche Konfiguration wie in 1a dargestellt, wobei hier jedoch das Stirn-Zahnrad 7 eine gegenüber der Konfiguration in 1a versetzte Position aufweist.In 1b is a similar configuration as in 1a shown, but here is the spur gear 7 one opposite the configuration in 1a has offset position.

Es ist ersichtlich, dass die Kopplungskörperpaare 2, 3 bzw. 4, 5 um 90° phasenversetzt zueinander laufen. Mittels der Getriebe 6, 7 ist eine vorzugsweise ganzzahlige Übersetzung ins langsame zur gleichmäßigen Temperatur- und Kräftemomentverteilung möglich.It can be seen that the coupling body pairs 2 . 3 respectively. 4 . 5 run 90 ° out of phase with each other. By means of the gearbox 6 . 7 is a preferably integer translation into the slow for uniform temperature and momentum distribution possible.

In 2 sind die geometrischen Verhältnisse bei einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung dargestellt, wie sie an sich bereits aus der DE-AS 1 122 549 bekannt sind, deren Offenbarengehalt vollinhaltlich übernommen wird. Die beiden Kopplungskörper eines Kopplungskörperpaars sind jeweils kongruent und weisen einen Minimalradius a und einen Maximalradius b auf. In 2 ist zu erkennen, dass für den Fall, dass a = b ist, eine Kreisform für die Teilkörper resultiert; 2(a). Für den Fall, dass a = 0,5 × bist, wird eine ovalartige Form mit einer unendlich großen Krümmung im Extremalpunkt des Maximalradius erhalten; 2(b). Wenn a > 0,5 x b ist, erhält man eine Teilform mit einem Achterschlag; 2(c). Die Teilformen 8a, 8b, 8a', 8b', 8a'', 8b'' der Kopplungskörperpaare 8, 8', 8'' haben die besondere Eigenschaft, dass die Teilformen sich an dem Berührungspunkt P mit der betragsmäßig gleichen Rotationsgeschwindigkeit fortbewegen. Das heißt, die Teilformen rollen aufeinander ab. Dies ist notwendig, um die bekanntesten Verzahnungstypen, wie zum Beispiel die Zykloidenverzahnung oder die Evolventenverzahnung an den Teil formen ausbilden und um die Relation der beiden Rotationsbewegungen zueinander mathematisch beschreiben zu können und damit der Technik zugänglich zu machen. Im Fall einer Verzahnung kann es sich vorzugsweise um Gerad-, Schräg, oder Bogenverzahnungen handeln.In 2 are the geometric relationships shown in a coupling device according to the invention, as they are already known from DE-AS 1,122,549, the disclosure content is taken over in full. The two coupling bodies of a pair of coupling bodies are respectively congruent and have a minimum radius a and a maximum radius b. In 2 it can be seen that in the case that a = b, a circular shape results for the partial bodies; 2 (a) , In the case where a = 0.5 ×, an oval-like shape having an infinite curvature at the extremal point of the maximum radius is obtained; 2 B) , If a> 0.5 xb, we obtain a part form with a figure of eight; 2 (c) , The partial forms 8a . 8b . 8a ' . 8b ' . 8a '' . 8b '' the coupling body pairs 8th . 8th' . 8th'' have the special property that the partial shapes move at the point of contact P with the magnitude of the same rotational speed. That is, the part shapes roll off each other. This is necessary in order to form the best known types of teeth, such as the cycloidal or the involute toothing on the part forms and to be able to describe the relation of the two rotational movements to each other mathematically and thus make the technology accessible. In the case of a toothing may preferably be straight, oblique, or curved teeth.

In 3 sind die geometrischen Verhältnisse bei einem Kopplungskörperpaar 9, mit Kopplungskörpern 9a, 9b detaillierter dargestellt. Bei einer gleichförmigen Drehbewegung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit des Kopplungskörpers 9a tritt beim Kopplungskörper 9b eine oszillierende Drehbewegung auf, die verwendet werden kann, um einer Kreisbewegung eine Schwingbewegung zu überlagern.In 3 are the geometric relationships in a pair of coupling bodies 9 , with coupling bodies 9a . 9b shown in more detail. In a uniform rotational movement with constant angular velocity of the coupling body 9a occurs at the coupling body 9b an oscillating rotary motion that can be used to superimpose a circular movement on a swinging motion.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zwischen 2 Kopplungskörpern eines Kopplungskörperpaars eine magnetische Kraftkopplung vorzusehen. Die Kopplungskörper können aus einem ferromagnetischen Material bestehen. In einer weiteren Ausführungsform kann ein erster Kopplungskörper aus einem ferromagnetischen Material und ein zweiter Kopplungskörper aus einem paramagnetischen Material bestehen.According to the invention, it is proposed between 2 coupling bodies a coupling body pair to provide a magnetic power coupling. The coupling bodies can off a ferromagnetic material. In a further embodiment may be a first coupling body made of a ferromagnetic material and a second coupling body consist of a paramagnetic material.

In 4 ist eine weitere Variante gezeigt, bei der eine elektromagnetische Spule 11 eine magnetische Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern 10a und 10b des Kopplungskörperpaars 10 zur Verfügung stellt. Die magnetischen Feldlinien der von der elektromagnetischen Spule 11 erzeugten Feldes verlaufen dabei im wesentlichen parallel zur Achse X und damit senkrecht zur Drehachse der Kopplungskörper 10a und 10b, die senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. In 4 ist ferner erkennbar, dass die Spule 11 eine an den Bewegungsumkreis der Kopplungskörper 10a und 10b angepasste Form aufweist.In 4 Another variant is shown in which an electromagnetic coil 11 a magnetic force coupling between the two coupling bodies 10a and 10b of the coupling body pair 10 provides. The magnetic field lines of the electromagnetic coil 11 generated field run substantially parallel to the axis X and thus perpendicular to the axis of rotation of the coupling body 10a and 10b that are perpendicular to the drawing plane. In 4 It can also be seen that the coil 11 one to the motion circle of the coupling body 10a and 10b has adapted shape.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 5 gezeigt, in der um die Kopplungskörper 20a, 20b des Kopplungskörperpaars 20 ein Endlosriemen 21 gelegt ist. Der Endlosriemen 21 umschlingt jeden der beiden Kopplungskörper und gewährleistet auf diese Weise eine Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern 10a und 10b. Vorzugsweise ist der Riemen in der Form einer 8 geführt.Another embodiment of the invention is in 5 shown in the order of the coupling body 20a . 20b of the coupling body pair 20 an endless belt 21 is laid. The endless belt 21 wraps around each of the two coupling bodies and ensures in this way a force coupling between the two coupling bodies 10a and 10b , Preferably, the belt is guided in the form of an 8.

Die Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern kann gemäß der Erfindung zahnlos erfolgen. Ferner können die Kopplungsoberflächen einen gegenseitigen Minimalabstand aufweisen, der der Riemenlänge angepasst ist.The Power coupling between the two coupling bodies can according to the invention toothless. Furthermore, can the coupling surfaces have a mutual minimum distance adapted to the belt length is.

Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung ist besonders vorteilhaft bei einem Kreiskolbenmotor in der Konfiguration der 1 einsetzbar.The coupling device according to the invention is particularly advantageous in a rotary engine in the configuration of 1 used.

Eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung beziehungsweise ein Kreiskolbenmotor mit einer Einrichtung, die eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung umfasst, hat den Vorteil einer sehr hohen Raumausnutzung und einer einfachen Geometrie. Aufgrund einer geringeren Anzahl und einfacheren Teilen ergeben sich reduzierte Fertigungskosten. Da nur eine Drehmomentabstützung notwendig ist, kann eine maximale Laufruhe erreicht werden. Die magnetische Kopplung der Kopplungskörper eines Kopplungskörperpaars hat zur Konsequenz, dass keine Reibungsverluste auftreten, da die Übertragungskörper aufeinander abrollen können. Bei Einsatz in einer Konfiguration gemäß 1a, 1b, ist aufgrund des Vorhandenseins von 2 Antriebswellenabgängen die Möglichkeit einer Ankopplung von mehreren Nebenaggregaten vorhanden. Es versteht sich, dass die Erfindung die weiteren Vorteile eines Kreiskolbenmotors, wie gleiche Leistung bei halber Drehzahl im Vergleich zu einem Hubkolbenmotor mit resultierender Materialschonung bei einer variablen Verdichtung, einer Flächendichtung sowie einer turbulenten Spaltströmung beinhaltet.A coupling device according to the invention or a rotary piston engine with a device comprising a coupling device according to the invention has the advantage of a very high space utilization and a simple geometry. Due to a smaller number and simpler parts resulting in reduced production costs. Since only a torque support is necessary, a maximum smoothness can be achieved. The magnetic coupling of the coupling body of a coupling body pair has the consequence that no friction losses occur because the transmission body can roll on each other. When used in a configuration according to 1a . 1b , due to the presence of 2 drive shaft outlets, there is the possibility of coupling several accessories. It is understood that the invention has the further advantages of a rotary engine, as same power at half speed compared to a reciprocating engine with resulting material protection in a variable compression, a surface seal and a turbulent flow gap includes.

11
KreiskolbenaschineKreiskolbenaschine
1a1a
Kreiskolbenrotary piston
1b1b
Kreiskolbenrotary piston
22
KopplungskörperpaarCoupling body pair
2a2a
Kopplungskörpercoupling body
2b2 B
Kopplungskörpercoupling body
33
KopplungskörperpaarCoupling body pair
44
KopplungskörperpaarCoupling body pair
55
KopplungskörperpaarCoupling body pair
66
Stirnzahnradspur gear
77
Stirnzahnradspur gear
88th
KopplungskörperpaarCoupling body pair
8'8th'
KopplungskörperpaarCoupling body pair
8''8th''
KopplungskörperpaarCoupling body pair
8a8a
Kopplungskörpercoupling body
8b8b
Kopplungskörpercoupling body
8a'8a '
Kopplungskörpercoupling body
8b'8b '
Kopplungskörpercoupling body
8a''8a ''
Kopplungskörpercoupling body
8b''8b ''
Kopplungskörpercoupling body
99
Kopplungskörpercoupling body
9a9a
Kopplungskörpercoupling body
9b9b
Kopplungskörpercoupling body
1010
KopplungskörperpaarCoupling body pair
10a10a
Kopplungskörpercoupling body
10b10b
Kopplungskörpercoupling body
1111
elektromagnetische Spuleelectromagnetic Kitchen sink
2020
KopplungskörperpaarCoupling body pair
20a20a
Kopplungskörpercoupling body
20b20b
Kopplungskörpercoupling body
2121
Endlosriemenendless belts
aa
MinimalradiusR.min.
bb
Maximalradiusmaximum radius
AA
Achseaxis
BB
Achseaxis
CC
Achseaxis

Claims (10)

Kopplungsvorrichtung mit einem Kopplungskörperpaar (2, 3, 4, 5, 8, 8', 8'', 9, 10, 20), welches einen ersten und einen zweiten Kopplungskörper (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) mit kolinearen Drehachsen aufweist zur Transformation einer gleichförmigen axialen Drehbewegung des ersten Kopplungskörpers (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) in eine oszillierende radiale Drehbewegung des zweiten Kopplungskörpers (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b), dadurch gekennzeichnet, dass eine magnetische Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern (2a, 2b; 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) vorgesehen ist.Coupling device with a coupling body pair ( 2 . 3 . 4 . 5 . 8th . 8th' . 8th'' . 9 . 10 . 20 ), which has a first and a second coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) with colinear axes of rotation for transforming a uniform axial rotational movement of the first coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) in an oscillating radial rotational movement of the second coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ), characterized in that a magnetic force coupling between the two coupling bodies ( 2a . 2 B ; 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) is provided. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungskörper (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) aus ferromagnetischem Material bestehen.Coupling device according to claim 1, characterized in that the coupling bodies ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) consist of ferromagnetic material. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Kopplungskörper (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) aus einem ferromagnetischen und ein zweiter Kopplungskörper (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) aus einem paramagnetischem Material besteht.Coupling device according to claim 1 or 2, characterized in that a first coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) of a ferromagnetic and a second coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) consists of a paramagnetic material. Kopplungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische Spule (11) ein äußeres Magnetfeld für die magnetische Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) zur Verfügung stellen kann.Coupling device according to at least one of the preceding claims, characterized in that an electromagnetic coil ( 11 ) an external magnetic field for the magnetic force coupling between the two coupling bodies ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) can provide. Kopplungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Spule eine senkrecht zur Drehachse der Kopplungskörper orientierte Längsachse aufweist.Coupling device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the electromagnetic coil a oriented longitudinal axis perpendicular to the axis of rotation of the coupling body having. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (11) eine an den Bewegungsumkreis der Kopplungskörper (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) angepasste Form aufweist.Coupling device according to claim 4 or 5, characterized in that the coil ( 11 ) one to the motion circumference of the coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) has adapted form. Kopplungsvorrichtung mit einem Kopplungskörperpaar (2, 3, 4, 5, 8, 8', 8'', 9, 10, 20), welches einen ersten und einen zweiten Kopplungskörper (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) mit kolinearen Drehachsen aufweist zur Transformation einer gleichförmigen axialen Drehbewegung des ersten Kopplungskörpers (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) in eine oszillierende radiale Drehbewegung des zweiten Kopplungskörpers (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b), dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) ein jeden der beiden Kopplungskörper (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) umschlingender aufgelegter Endlosriemen (21) vorgesehen ist.Coupling device with a coupling body pair ( 2 . 3 . 4 . 5 . 8th . 8th' . 8th'' . 9 . 10 . 20 ), which has a first and a second coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) with colinear axes of rotation for transforming a uniform axial rotational movement of the first coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) in an oscillating radial rotational movement of the second coupling body ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ), characterized in that for the power coupling between the two coupling bodies ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) each of the two coupling bodies ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) wrapped endless belts ( 21 ) is provided. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen in Form einer 8 geführt ist.Coupling device according to Claim 7, characterized that the belt is guided in the form of an 8. Kopplungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftkopplung zwischen den beiden Kopplungskörpern (2a, 2b, 8a, 8a', 8a'', 8b, 8b', 8b'', 9a, 9b, 10a, 10b, 20a, 20b) zahnlos ist.Coupling device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the power coupling between the two coupling bodies ( 2a . 2 B . 8a . 8a ' . 8a '' . 8b . 8b ' . 8b '' . 9a . 9b . 10a . 10b . 20a . 20b ) is toothless. Kreiskolbenmaschine mit zumindest zwei gegeneinander beweglich gelagerten Kolben, die in einem Zylinder drehbar gelagert sind, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen der beiden jeweiligen Kolben ausgebildet ist, die bei Betrieb der Maschine relativ zueinander eine oszillierende Bewegung ausführen und eine Einrichtung, die bewirkt, dass der Oszillationsbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben überlagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Kopplungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.Rotary piston engine with at least two against each other movably mounted pistons which are rotatably mounted in a cylinder are, wherein a plurality of effective displacements between each two radial interfaces of the two respective pistons is formed, which during operation of the Machine relative to each other perform an oscillating motion and a device that causes the oscillatory motion a Circular motion of both pistons superimposed is, characterized in that the device is a coupling device according to at least one of the preceding claims.
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DE102005062892B3 (en) * 2005-12-29 2007-06-14 Greve, Günther Rotary piston engine for use as e.g. internal combustion engine, has two symmetrically arranged elliptical control teeth gears and elliptical main tooth wheels that are encased by tooth belt, toothed chain and chains

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