DE102007004736B4

DE102007004736B4 - Heat engine with steering gear

Info

Publication number: DE102007004736B4
Application number: DE200710004736
Authority: DE
Inventors: Freiherr Von Waechter-Spittler
Original assignee: Waechter-Spittler Freiherr von Hartmut
Current assignee: Waechter-Spittler Freiherr von Hartmut
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: DE102007004736A1

Abstract

Wärmemotor-Vorrichtung (100) mit zwei Rotationseinheiten (I, II) mit jeweils einer Mehrzahl von kolbenführenden Zylindern (110, 110'), in die während einer ersten Schwingperiode Gase zeitgesteuert einleitbar sind und in die während einer zweien Schwingperiode Gase zeitgesteuert ausleitbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationseinheiten (I, II) auf einem gemeinsamen Dorn (120) jeweils drehbar gelagert sind und die Kolben (160, 160') der sich gegenüberstehenden jeweiligen Zylinder (110, 110') der beiden Rotationseinheiten (I, II) mindestens indirekt über ein Getriebe mit einer bezüglich des Dorns 120 parallel versetzt angeordneten, eine Steuerscheibe 130 treibenden Welle 157 miteinander verbunden sind.Heat engine system (100) with two rotation units (I, II) each having a plurality of piston-leading Cylinders (110, 110 ') into which during a first period of oscillation gases can be introduced timed and in the while a period of two oscillation gases are time-controlled derivable, characterized in that the rotation units (I, II) on a common mandrel (120) are each rotatably mounted and the Piston (160, 160 ') of the opposing respective cylinder (110, 110 ') of the two rotation units (I, II) at least indirectly via a Transmission with respect to the Dorns 120 arranged offset parallel, a control disk 130th driving shaft 157 are interconnected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmemotor-Vorrichtung mit zwei Rotationseinheiten mit jeweils einer Mehrzahl von kolbenführenden Zylindern, in die während einer ersten Schwingperiode Gase zeitgesteuert einleitbar sind und in die während einer zweien Schwingperiode Gase zeitgesteuert ausleitbar sind.The The invention relates to a heat engine device with two rotating units, each with a plurality of piston-leading Cylinders into which a time-controlled introduction of a first period of oscillation gases and in the while a two-period oscillation gases are time-controlled ausleitbar.

Wärmemotor-Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik als Sterlingmotoren bekannt und finden in der Regel unter speziellen Bedingungen wie Mangel an Sauerstoff für Verbrennungsvorgänge Einsatz. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass ihr Wirkungsgrad für viele technische Anwendungen aufgrund eines zu geringen Temperaturunterschiedes zwischen einem Wärmepol und einem Kältepol zu gering ist.Heat engine devices of the type mentioned above are in the art as Sterling engines known and usually found under special conditions such as Lack of oxygen for combustion use. However, the known devices have the disadvantage that their efficiency for many technical applications due to a too small temperature difference between a heat pole and a cold pole too is low.

Aus US 4,697,970 ist ein Wärme-Kraftmotor nach dem Sterling-Prinzip bekannt, der fünf Zylinder aufweist, die mutuell gleichwinklig ringförmig angeordnet sind. Die Expansionskammer eines Zylinders ist dabei mit der Kompressionskammer eines benachbarten Zylinders über eine Kühleinrichtung, einen Regenerator und eine Heizeinrichtung verbunden.Out US 4,697,970 For example, there is known a Sterling-based heat engine having five cylinders which are mutually equiangularly annularly arranged. The expansion chamber of a cylinder is connected to the compression chamber of an adjacent cylinder via a cooling device, a regenerator and a heater.

Aus US 4,030,404 ist eine Vorrichtung mit wenigstens drei reziprozierbar gelagerten kolbenförmigen Körpern bekannt, von denen jeder eine Antriebsstange aufweist, die über einen Antriebsstangenkopf aufnehmende Gleitkörper mit einer Platte zusammenwirkt, die auf einer rotierbaren Welle angeordnet ist und die um eine Kippachse schwenkbar ist, die zur Mittellinie der Welle rechtwinklig angeordnet ist.Out US 4,030,404 For example, a device is known having at least three reciprocally mounted piston-shaped bodies, each having a drive rod which cooperates via a drive rod head receiving slider with a plate which is arranged on a rotatable shaft and which is pivotable about a tilting axis, which is to the center line of the shaft is arranged at right angles.

Aus US 2,468,293 ist weiterhin ein Kühlsystem mit einem Heißgas-Motor und einer davon betriebenen, auf dem umgekehrten Heißgas-Motor-Prinzip arbeitenden Kühl-Einrichtung bekannt.Out US 2,468,293 Furthermore, a cooling system with a hot gas engine and a operated thereof operating on the reverse hot gas engine principle cooling device is known.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmemotor-Vorrichtung zu schaffen, die einen gegenüber den bekannten Vorrichtungen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.task The invention is a heat engine device to create one opposite the other known devices has improved efficiency.

Für eine Wärmemotor-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rotationseinheiten auf einem gemeinsamen Dorn jeweils drehbar gelagert sind und die Kolben der sich gegenüberstehenden jeweiligen Zylinder der beiden Rotationseinheiten mindestens indirekt über ein Getriebe mit einer bezüglich des Dorns parallel versetzt angeordneten, eine Steuerscheibe treibenden Welle miteinander verbunden sind.For a heat engine device of the aforementioned type, this object is achieved in that the rotation units each rotatable on a common mandrel are stored and the pistons of the opposing respective cylinder the two rotational units at least indirectly via a Transmission with a re arranged offset parallel to the mandrel, driving a control disk Wave are interconnected.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.preferred embodiments The invention are the subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Wärmemotor-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass die Rotationseinheiten auf einem gemeinsamen Dorn jeweils drehbar gelagert sind und die Kolben der sich gegenüberstehenden jeweiligen Zylinder der beiden Rotationseinheiten mindestens indirekt über ein Getriebe mit einer bezüglich des Dorns parallel versetzt angeordneten, eine Steuerscheibe treibenden Welle miteinander verbunden sind, erreicht, dass mit Hilfe einer ersten Rotationseinheit ausgehend von einem durch eine Heizeinrichtung vorgegebenen Wärmepol aus der thermischen Energie eines Arbeitsgases Bewegungsenergie erzeugbar ist, und mit Hilfe einer zweiten Rotationseinheit durch einen Vorgang des aktiven Komprimierens und Dekomprimierens des Arbeitsgases in Verbindung mit einem als Wärmetauscher ausgelegten Regenerator die Kälte eines Kältepols gegenüber dem Stand der Technik auf verbesserte Weise nutzbar ist.at the heat engine device according to the invention is characterized by the combination of features that the rotation units are rotatably mounted on a common mandrel and the Piston of the opposite respective cylinder of the two rotation units at least indirectly via a Transmission with a re arranged offset parallel to the mandrel, driving a control disk Wave are connected with each other, that with the help of a first rotation unit starting from a by a heating device given heat pol from the thermal energy of a working gas kinetic energy can be generated, and by means of a second rotation unit a process of actively compressing and decompressing the Working gas in conjunction with a designed as a heat exchanger regenerator the cold one cold pole across from The prior art can be used in an improved manner.

Die Anordnung der Steuerscheibe auf einer parallel zum Dorn versetzten Welle bewirkt dabei eine sehr kompakte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The Arrangement of the control disk on a parallel to the mandrel staggered Wave causes a very compact design of the device according to the invention.

Die erste Rotationseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise als Antriebseinheit ausgebildet und die zweite Rotationseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise als Regenerator-Einheit ausgebildet, wobei eine von der Antriebseinheit vorgegebene Drehposition der Steuerscheibe die Position der Kolben der Zylinder der Regeneratoreinheit vorgibt.The first rotation unit of the device according to the invention is preferably designed as a drive unit and the second rotation unit the device according to the invention is preferably designed as a regenerator unit, wherein a from the drive unit predetermined rotational position of the control disk the Position of the piston of the cylinder of the regenerator unit pretends.

Damit weist die erfindungsgemäße Wärmemotor-Vorrichtung auch die wichtige Eigenschaft auf, dass aufgrund einer in einer vorgegebenen Richtung geneigt angeordneten Positionierung der Zylinder eine Drehrichtung der betreffenden Schwungscheiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung von vorneherein festgelegt ist.In order to has the heat engine device according to the invention also the important feature on that, due to one in one given direction arranged inclined positioning of the cylinder Direction of rotation of the relevant flywheels of the device according to the invention is determined from the outset.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Kolben einer Rotationseinheit im Bereich ihrer jeweils ersten Stirnfläche an eine jeweilige Einstellscheibe angrenzend gelagert sind und im Bereich ihrer jeweils zweiten Stirnfläche an eine jeweilige Schwungscheibe angrenzend gelagert sind, wobei die jeweils ersten Stirnflächen der Zylinder gaskommunikativ jeweils mit einer Bohrung in der jeweiligen Einstellscheibe verbunden sind und die jeweils zweiten Stirnflächen der Zylinder fest in Bohrungen der jeweiligen Schwungscheibe gelagert sind.According to one first preferred embodiment the device according to the invention is provided that the pistons of a rotation unit in the range their respective first face are mounted adjacent to a respective shim and in the Area of their respective second end face to a respective flywheel are mounted adjacent, wherein the respective first end faces of the Cylinder Gaskommunikativ each with a bore in the respective Shim are connected and the respective second end faces of the Cylinders are mounted firmly in holes of the respective flywheel.

Die Kolben einer Rotationseinheit sind dabei vorzugsweise bezüglich des Dorns in einem jeweils gleichen spitzen azimutalen (in horizontaler Richtung gemessenen) Winkel angeordnet. Des Weiteren sind die Kolben einer Rotationseinheit bezüglich des Dorns vorzugsweise in einem jeweils gleichen spitzen deklinalen (in vertikaler Richtung gemessenen) Winkel angeordnet.The pistons of a rotary unit are preferably in each case with respect to the mandrel same acute azimuthal (measured in a horizontal direction) angle arranged. Furthermore, the pistons of a rotation unit are preferably arranged with respect to the mandrel in a respective same acute decentered (measured in the vertical direction) angle.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine erste Schwungscheibe und eine zweite Schwungscheibe an den Dorn drehbar gelagert sind und an dem Dorn ein erster Schenkel sowie ein zweier Schenkel befestigt sind, zwischen denen zumindest indirekt ein feststehendes Wellenlager angeordnet ist. Die erste Schwungscheibe und die zweite Schwungscheibe sind dabei vorzugsweise mittels jeweiliger Kugellager um den Dorn drehbar gelagert. Zwischen dem feststehenden Wellenlager und dem zweiten Schenkel kann ein feststehendes Zwischenstück angeordnet sein.According to one important preferred embodiment the device according to the invention is provided that a first flywheel and a second flywheel are rotatably mounted on the mandrel and on the mandrel, a first leg and a two legs are attached, between which at least indirectly a fixed shaft bearing is arranged. The first flywheel and the second flywheel are preferably by means of respective Ball bearings rotatably mounted around the mandrel. Between the fixed Shaft bearing and the second leg can be arranged a fixed spacer be.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass durch das Wellenlager eine Welle α hindurchgeführt und drehbar darin gelagert ist, an deren jeweiligen Enden ein erstes Zahnrad sowie ein zweites Zahnrad befestigt ist, wobei das erste Zahnrad über einen mit der ersten Schwungscheibe gekoppelten Innenkranz mit Innenverzahnung getrieben ist und das zweite Zahnrad von einem an der zweiten Schwungscheibe feststehend angeordneten Zahnkranz mit Innenverzahnung getrieben ist, um die Welle α von sowohl der ersten Schwungscheibe als auch der zweiten Schwungscheibe zu treiben.According to one another preferred embodiment the device according to the invention is provided that passed through the shaft bearing a shaft α and is rotatably mounted therein, at their respective ends a first Gear and a second gear is attached, wherein the first Gear over one with the first flywheel coupled inner ring with internal teeth is driven and the second gear from one to the second flywheel fixed gear ring driven with internal teeth is to the wave α of both the first flywheel and the second flywheel to drive.

An der Welle α ist vorzugsweise ein Zahnrad befestigt, das einen Zahnkranz treibt, der fest mit der Steuerscheibe verbunden ist derart, dass die Steuerscheibe von der ersten und zweiten Schwungscheibe antreibbar ist, wobei die zentrale Achse der Steuerscheibe dezentriert, d. h. parallel versetzt bezüglich der Rotationsachse der ersten und zweiten Schwungscheibe angeordnet ist, wobei die Drehrichtung der Steuerscheibe gleichgerichtet mit der Drehrichtung der ersten und zweiten Schwungscheibe ist. Die Drehgeschwindigkeit der Steuerscheibe 3 ist dabei vorzugsweise gleich der Drehgeschwindigkeit der ersten Schwungscheibe 1 und der zweiten Schwungscheibe 2.On the shaft α is preferably a gear fixed, which drives a ring gear, which is fixedly connected to the control disk such that the control disk of the first and second flywheel is driven, the central axis of the control disk decentered, ie offset parallel to the axis of rotation the first and second flywheel is arranged, wherein the direction of rotation of the control disk is rectified with the direction of rotation of the first and second flywheel. The rotational speed of the control disc 3 is preferably equal to the rotational speed of the first flywheel 1 and the second flywheel 2 ,

Die Betätigungsstangen der entsprechenden Kolben sind vorzugsweise im Bereich der Peripherie der dezentriert gelagerten Steuerscheibe befestigt, um eine zeitkorrekte Schwingbewegung der jeweiligen Kolben zu bewirken, deren jeweilige Zylinder zum einen an der Stirnfläche der ersten Schwungscheibe und zum anderen an der Stirnfläche der zweiten Schwungscheibe gelagert sind.The operating rods the corresponding piston are preferably in the periphery of the decentered mounted control disc fixed to a timely To cause oscillating movement of the respective pistons, their respective Cylinder on the one hand on the end face of the first flywheel and on the other side of the face are stored the second flywheel.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die jeweiligen Kolben der Rotationseinheit mittels Pleuelstangen mit der Steuerscheibe verbunden sind. Eine Pleuelstange kann dabei beispielsweise über ein drehbares Kreuzgelenk oder ein anders geartetes Drehgelenk mit der Steuerscheibe verbunden sein.According to one another preferred embodiment the device according to the invention is provided that the respective pistons of the rotation unit are connected by connecting rods with the control disk. A Connecting rod can, for example, a rotatable universal joint or another type of rotary joint connected to the control disk be.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass im Bereich einer jeweils kolbenfernen Seite einer jeweiligen Einstellscheibe eine feststehend angeordnete, jeweils zwei gebogene Schlitze aufweisende Regelscheibe vorgesehen ist, wobei der Krümmungsradius der Schlitze so bemessen ist, dass diese jeweils einen Raumbereich abdecken, der durch eine Rotationsbewegung der jeweiligen Bohrungen in der betreffenden drehbaren Einstellscheibe vorgegeben ist. Die Schlitze einer Regelscheibe sind dabei spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und erstrecken sich vorzugsweise jeweils über einen Winkelbereich von etwa 70°.According to one another important preferred embodiment of the device according to the invention it is envisaged that in the area of each side remote from the piston a respective shim a fixed arranged, respectively two curved slots having regulating wheel is provided where the radius of curvature The slots are sized so that they each have a space area cover, by a rotational movement of the respective holes is specified in the respective rotatable shim. The Slots of a regulating wheel are mirror-symmetrical to each other are arranged and preferably each extend over a Angular range of about 70 °.

Ein erster Schlitz der Regelscheibe der ersten Rotationseinheit ist vorzugsweise gaskommunikativ mit einer Zuführleitung für heiße Gase verbunden, wobei ein zweiter Schlitz der Regelscheibe der ersten Rotationseinheit gaskommunikativ mit einer Abführleitung für heiße Gase verbunden ist.One first slot of the regulating wheel of the first rotary unit is preferably gas-communicatively connected to a supply line for hot gases, wherein a second slot of the regulating wheel of the first rotation unit gas-communicative with a discharge line for hot gases connected is.

Ein erster Schlitz der Regelscheibe der zweiten Rotationseinheit ist vorzugsweise gaskommunikativ mit einer Zuführleitung für kalte Gase verbunden, wobei ein zweiter Schlitz der Regelscheibe der zweiten Rotationseinheit gaskommunikativ mit einer Abführleitung für kalte Gase verbunden ist.One first slot of the regulating wheel of the second rotating unit preferably gas-communicatively connected to a supply line for cold gases, wherein a second slot of the regulating wheel of the second rotating unit gas communicative with a discharge line for cold Gases is connected.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei vorgesehen, dass bei der ersten Rotations-Einheit die Zuführleitung für heiße Gase mit dem Ausgang einer Heizeinrichtung verbunden ist und die Abführleitung für heiße Gase mit dem Eingang einer Regeneratoreinrichtung (Wärmetauscher) verbunden ist, wobei bei der zweien Rotations-Einheit die Zuführleitung für kalte Gase mit dem Ausgang der Regeneratoreinrichtung (Wärmetauscher) verbunden ist und die Abführleitung für kalte Gase mit dem Eingang der Heizeinrichtung verbunden ist.According to one another important preferred embodiment of the device according to the invention is provided that in the first rotation unit the feed for hot gases with the output of a heater is connected and the discharge line for hot gases connected to the input of a regenerator device (heat exchanger), wherein in the second rotary unit, the cold gas supply line is connected to the outlet the regenerator (heat exchanger) connected is and the discharge line for cold Gases is connected to the input of the heater.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:The inventive device is explained below with reference to a preferred embodiment, the is shown in the figures of the drawing. Show:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht; 1 a preferred embodiment of the device according to the invention in a cross-sectional view;

2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Ansicht; 2 in the 1 illustrated preferred embodiment of the device according to the invention in a schematic view;

Die in den 1 bis 2 dargestellte erfindungsgemäße Wärmemotor-Vorrichtung 100 enthält zwei Rotationseinheiten (I, II) mit jeweils einer Mehrzahl von kolbenführenden Zylindern 110, 110', in die jeweils während einer ersten Schwingperiode Gase zeitgesteuert einleitbar sind und in die während einer zweien Schwingperiode Gase zeitgesteuert ausleitbar sind. Erfindungswesentlich sind die Rotationseinheiten (I, II) auf einem gemeinsamen Dorn 120 jeweils drehbar gelagert, wobei die Kolben 160, 160' der sich gegenüberstehenden jeweiligen Zylinder 110, 110' der beiden Rotationseinheiten mindestens indirekt über eine ebenfalls drehbar auf dem Dorn 120 gelagerte Steuerscheibe 130 miteinander verbunden sind.The in the 1 to 2 illustrated heat engine device according to the invention 100 contains two rotation units (I, II), each with a plurality of piston-carrying cylinders 110 . 110 ' , in each of which gases can be introduced in a time-controlled manner during a first oscillation period and into which gases can be diverted in a time-controlled manner during a two oscillation period. Essential to the invention are the rotation units (I, II) on a common mandrel 120 each rotatably mounted, the pistons 160 . 160 ' the opposing respective cylinder 110 . 110 ' the two rotation units at least indirectly via a likewise rotatable on the mandrel 120 mounted control disk 130 connected to each other.

Die Kolben 160, 160' einer jeden Rotationseinheit sind im Bereich ihrer jeweils ersten Stirnfläche an eine jeweilige Einstellscheibe 140, 140' angrenzend gelagert und im Bereich ihrer jeweils zweiten Stirnfläche an eine jeweilige Schwungscheibe 150, 150' angrenzend gelagert, wobei die jeweils ersten Stirnflächen der Zylinder 110, 110' gaskommunikativ jeweils mit einer Bohrung 141, 141' in der jeweiligen Einstellscheibe 140, 140' verbunden sind und die jeweils zweiten Stirnflächen der Zylinder 110, 110' fest in Bohrungen 151, 151' der jewiligen Schwungscheibe 150, 150' gelagert sind.The pistons 160 . 160 ' of each rotation unit are in the region of their respective first end face to a respective shim 140 . 140 ' mounted adjacent and in the region of their respective second end face to a respective flywheel 150 . 150 ' mounted adjacent, wherein the respective first end faces of the cylinder 110 . 110 ' gas-communicative, each with a bore 141 . 141 ' in the respective shim 140 . 140 ' are connected and the respective second end faces of the cylinder 110 . 110 ' stuck in holes 151 . 151 ' the jewile flywheel 150 . 150 ' are stored.

Die Kolben 160, 160' einer Rotationseinheit sind bezüglich des Dorns 120 in einem jeweils gleichen spitzen azimutalen (in horizontaler Richtung gemessenen) Winkel angeordnet und auch in einem jeweils gleichen spitzen deklinalen (in vertikaler Richtung gemessenen) Winkel angeordnet.The pistons 160 . 160 ' a rotation unit are with respect to the mandrel 120 arranged in a respective same acute azimuthal (measured in the horizontal direction) angle and also arranged in a respective same acute decentralized (measured in the vertical direction) angle.

Eine erste Schwungscheibe 150 und eine zweite Schwungscheibe 150' sind an den Dorn 120 drehbar gelagert, wobei an dem Dorn 120 ein erster Schenkel 152 sowie ein zweiter Schenkel 153 befestigt sind, zwischen denen zumindest indirekt ein feststehendes Wellenlager 154 angeordnet ist. Die erste Schwungscheibe 150 und die zweite Schwungscheibe 150' sind mittels jeweiliger Kugellager 155 um den Dorn 120 drehbar gelagert. Zwischen dem feststehenden Wellenlager 154 und dem zweiten Schenkel 153 ist dabei ein feststehendes Zwischenstück 156 angeordnet ist.A first flywheel 150 and a second flywheel 150 ' are at the thorn 120 rotatably mounted, wherein on the mandrel 120 a first leg 152 and a second leg 153 are fixed, between which, at least indirectly, a fixed shaft bearing 154 is arranged. The first flywheel 150 and the second flywheel 150 ' are by means of respective ball bearings 155 around the thorn 120 rotatably mounted. Between the fixed shaft bearing 154 and the second leg 153 is a fixed intermediate piece 156 is arranged.

Durch das Wellenlager 154 ist eine Welle α 157 hindurchgeführt und drehbar darin gelagert, wobei an den jeweiligen Enden der Welle α 157 ein erstes Zahnrad 158 sowie ein zweites Zahnrad 159 befestigt ist, wobei das erste Zahnrad 158 über einen mit der ersten Schwungscheibe 150 gekoppelten Innenkranz 195 mit Innenverzahnung getrieben ist und das zweite Zahnrad 159 von einem an der zweiten Schwungscheibe 150' feststehend angeordneten Zahnkranz 196 mit Innenverzahnung getrieben ist, um die Welle α 157 indirekt von sowohl der ersten Schwungscheibe 150 als auch der zweiten Schwungscheibe 150' zu treiben.Through the shaft bearing 154 is a wave α 157 guided and rotatably mounted therein, wherein at the respective ends of the shaft α 157 a first gear 158 and a second gear 159 is attached, wherein the first gear 158 about one with the first flywheel 150 coupled interior wreath 195 is driven with internal teeth and the second gear 159 from one to the second flywheel 150 ' fixed gear ring 196 is driven with internal teeth to the shaft α 157 indirectly from both the first flywheel 150 as well as the second flywheel 150 ' to drive.

An der Welle α 157 ist ein Zahnrad 197 befestigt, das einen Zahnkranz 198 treibt, der fest mit der Steuerscheibe 130 verbunden ist derart, dass die Steuerscheibe 130 von der ersten Schwungscheibe 150 und der zweiten Schwungscheibe 150' antreibbar ist, wobei die zentrale Achse B der Steuerscheibe 130 dezentriert bezüglich der Rotationsachse A des Dorns 120 der ersten Schwungscheibe 150 und zweiten Schwungscheibe 150' angeordnet ist und die Drehrichtung der Steuerscheibe 130 gleichgerichtet mit der Drehrichtung der ersten Schwungscheibe 150 und der zweiten Schwungscheibe 150' ist. Die Drehgeschwindigkeit der Steuerscheibe 130 entspricht der Drehgeschwindigkeit der ersten Schwungscheibe 150 und der zweiten Schwungscheibe 150'.At the shaft α 157 is a gear 197 attached, a sprocket 198 drives, which firmly with the control disk 130 connected is such that the control disc 130 from the first flywheel 150 and the second flywheel 150 ' is driven, wherein the central axis B of the control disk 130 decentered with respect to the axis of rotation A of the mandrel 120 the first flywheel 150 and second flywheel 150 ' is arranged and the direction of rotation of the control disk 130 rectified with the direction of rotation of the first flywheel 150 and the second flywheel 150 ' is. The rotational speed of the control disc 130 corresponds to the rotational speed of the first flywheel 150 and the second flywheel 150 ' ,

Die Betätigungsstangen der entsprechenden Kolben 160, 160' sind im Bereich der Peripherie der dezentriert gelagerten Steuerscheibe 130 befestigt, um eine zeitkorrekte Schwingbewegung der jeweiligen Kolben 160, 160' zu bewirken, deren jeweilige Zylinder 110, 110' zum einen an der Stirnfläche der ersten Schwungscheibe 150 und zum anderen an der Stirnfläche der zweiten Schwungscheibe 150' gelagert sind.The actuating rods of the corresponding pistons 160 . 160 ' are in the periphery of the decentered control disk 130 attached to a timely oscillating movement of the respective pistons 160 . 160 ' to effect their respective cylinders 110 . 110 ' on the one hand on the end face of the first flywheel 150 and on the other hand on the end face of the second flywheel 150 ' are stored.

Die jeweiligen Kolben 160, 160' der jeweiligen Rotationseinheiten sind mittels Pleuelstangen 161, 161' mit der Steuerscheibe 130 verbunden, wobei eine Pleuelstange 161, 161' über ein Drehgelenk 162, 162' mit der Steuerscheibe 130 verbunden ist.The respective pistons 160 . 160 ' the respective rotation units are by means of connecting rods 161 . 161 ' with the control disk 130 connected, with a connecting rod 161 . 161 ' over a swivel joint 162 . 162 ' with the control disk 130 connected is.

Im Bereich einer jeweils kolbenfernen Seite einer jeweiligen Einstellscheibe 140, 140' ist eine feststehend angeordnete, jeweils zwei gebogene Schlitze 181, 181' aufweisende Regelscheibe 180, 180' vorgesehen, wobei der Krümmungsradius der Schlitze 181, 181' so bemessen ist, dass diese jeweils einen Raumbereich abdecken, der durch eine Rotationsbewegung der jeweiligen Bohrungen 141, 141' in der betreffenden drehbaren Einstellscheibe 140, 140' vorgegeben ist. Die Schlitze 181, 181' einer Regelscheibe 180, 180' sind dabei spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und erstrecken sich jeweils über einen Winkelbereich von etwa 70°.In the area of a respective piston distant side of a respective shim 140 . 140 ' is a fixed arranged, two curved slots 181 . 181 ' having regulating wheel 180 . 180 ' provided, wherein the radius of curvature of the slots 181 . 181 ' is dimensioned so that each covering a space area, by a rotational movement of the respective holes 141 . 141 ' in the respective rotatable shim 140 . 140 ' is predetermined. The slots 181 . 181 ' a regulating wheel 180 . 180 ' are arranged mirror-symmetrically to each other and each extend over an angular range of about 70 °.

Ein erster Schlitz 181 der Regelscheibe 180 der ersten Rotationseinheit ist gaskommunikativ mit einer Zuführleitung 190 für unter Druck stehende heiße Gase verbunden ist und ein zweiter Schlitz 181 der Regelscheibe 180 der ersten Rotationseinheit ist gaskommunikativ mit einer Abführleitung 191 für heiße Gase verbunden.A first slot 181 the regulating wheel 180 the first rotation unit is gas-communicative with a supply line 190 for pressurized hot gases is connected and a second slot 181 the regulating wheel 180 the first rotation unit is gas communicative with a discharge line 191 connected for hot gases.

Ein erster Schlitz 181 der Regelscheibe 180 der zweiten Rotationseinheit ist gaskommunikativ mit einer Zuführleitung 190 für druckarme kalte Gase verbunden und ein zweiter Schlitz 181 der Regelscheibe 180 der zweiten Rotationseinheit ist gaskommunikativ mit einer Abführleitung 191 für kalte Gase verbunden.A first slot 181 the regulating wheel 180 the second rotation unit is gas-communicative with a supply line 190 connected for low-pressure cold gases and a second slot 181 the regulating wheel 180 the second rotation unit is gas communicative with a discharge line 191 connected for cold gases.

Bei der ersten Rotations-Einheit ist die Zuführleitung 190 für heiße Gase mit dem Ausgang einer Heizeinrichtung 200 verbunden und die Abführleitung 191 für heiße Gase ist mit dem Eingang einer Regeneratoreinrichtung 210 (Wärmetauscher) verbunden, wobei bei der zweien Rotations-Einheit die Zuführleitung 190 für kalte Gase mit dem Ausgang der Regeneratoreinrichtung 210 (Wärmetauscher) verbunden ist und die Abführleitung 191 für kalte Gase mit dem Eingang der Heizeinrichtung 200 verbunden ist.The first rotation unit is the feed line 190 for hot gases with the output of a heater 200 connected and the discharge line 191 for hot gases is with the input of a regenerator device 210 (Heat Exchanger), wherein in the two rotary unit, the supply line 190 for cold gases with the output of the regenerator device 210 (Heat exchanger) is connected and the discharge line 191 for cold gases with the input of the heater 200 connected is.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The explained above embodiment The invention is for the purpose of better understanding only the one by the claims defined teaching according to the invention, as such by the embodiment not limited is.

Claims

Heat engine device ( 100 ) with two rotary units (I, II) each having a plurality of piston-guiding cylinders ( 110 . 110 ' ), in which gases can be introduced in a time-controlled manner during a first oscillation period and into which gases can be diverted in a time-controlled manner during a two oscillation period, characterized in that the rotation units (I, II) are mounted on a common mandrel ( 120 ) are each rotatably mounted and the pistons ( 160 . 160 ' ) of the respective respective cylinder ( 110 . 110 ' ) of the two rotary units (I, II) at least indirectly via a gear with respect to the mandrel 120 arranged offset parallel, a control disk 130 driving wave 157 connected to each other.

Apparatus according to claim 1, characterized in that a first rotation unit (I) is designed as a drive unit and a second rotation unit (II) is designed as a regenerator unit, and wherein a predetermined by the drive unit rotational position of the control disk ( 130 ) the position of the pistons ( 160 . 160 ' ) the cylinder ( 110 . 110 ' ) specifies the regenerator unit.

Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the pistons ( 160 . 160 ' ) of a rotation unit in the region of its respective first end face to a respective adjusting disk ( 140 . 140 ' ) are mounted adjacent and in the region of their respective second end face to a respective flywheel ( 150 . 150 ' ) are mounted adjacent, wherein the respective first end faces of the cylinder ( 110 . 110 ' ) Gaskommunikativ each with a bore ( 141 . 141 ' ) in the respective shim ( 140 . 140 ) are connected and the respective second end faces of the cylinder ( 110 . 110 ) firmly in bores ( 151 . 151 ' ) of the respective flywheel ( 150 . 150 ' ) are stored.

Device according to claim 3, characterized in that the pistons ( 160 . 160 ' ) of a rotation unit with respect to the spine ( 120 ) are arranged in a respective same acute azimuthal (measured in the horizontal direction) angle.

Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the pistons ( 160 . 160 ' ) of a rotation unit with respect to the spine ( 120 ) are arranged in a respective same acute declination (measured in the vertical direction) angle.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the respective pistons ( 160 . 160 ' ) of the rotation unit by means of connecting rods ( 161 . 161 ' ) with the control disk ( 130 ) are connected.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a first flywheel 150 and a second flywheel ( 150 ' ) on the spine ( 120 ) are rotatably mounted and on the mandrel ( 120 ) a first leg ( 152 ) and a second leg ( 153 ), between which at least indirectly a fixed shaft bearing ( 154 ) is arranged.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the first flywheel ( 150 ) and the second flywheel ( 150 ' ) by means of respective ball bearings ( 155 ) around the thorn ( 120 ) are rotatably mounted.

Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that between the fixed shaft bearing ( 154 ) and the thigh ( 153 ) a fixed intermediate piece ( 156 ) is arranged.

Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that by the shaft bearing ( 154 ) a wave α ( 157 ) is guided and rotatably mounted therein, at their respective ends a first gear ( 158 ) and a second gear ( 159 ), wherein the first gear ( 158 ) over one with the first flywheel ( 150 ) coupled inner ring ( 195 ) is driven with internal toothing and the second gear ( 159 ) from one to the second flywheel ( 150 ' ) stationary toothed ring ( 196 ) is driven with internal toothing to the shaft α ( 157 ) of both the first flywheel ( 150 ) as well as the second flywheel ( 150 ' ) to drive.

Device according to claim 10, characterized in that on the shaft α ( 157 ) a gear ( 197 ), which is a sprocket ( 198 ) drives, which firmly with the control disk ( 130 ) is connected such that the control disk ( 130 ) from the first flywheel ( 150 ) and the second flywheel ( 150 ' ) is drivable, wherein the central axis B of the control disk ( 130 ) decentered with respect to the axis of rotation A of the mandrel ( 120 ) of the first flywheel ( 150 ) and second flywheel ( 150 ' ) is arranged and the direction of rotation of the control disk ( 130 ) rectified with the direction of rotation of the first flywheel ( 150 ) and the second flywheel ( 150 ' ).

Apparatus according to claim 11, characterized in that the rotational speed of the control disk ( 130 ) equal to the rotational speed of the first flywheel ( 150 ) and the second flywheel ( 150 ' ).

Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the actuating rods of the corresponding piston ( 160 . 160 ' ) in the region of the periphery of the decentered control disk ( 130 ) are attached to a time-correct swinging movement of the respective piston ( 160 . 160 ' ) whose respective cylinders ( 110 . 110 ' ) on the one hand on the end face of the disc ( 150 ) and on the other on the end face of the disc ( 150 ' ) are stored.

Apparatus according to claim 14, characterized in that a connecting rod ( 161 . 161 ' ) can, for example, via a rotatable universal joint ( 162 . 162 ' ) or a different type of swivel joint with the control disk ( 130 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of a respective piston distant side of a respective shim ( 140 . 140 ' ) a fixed, each two curved slots ( 181 . 181 ' ) regulating wheel ( 180 . 180 ' ), wherein the radius of curvature of the slots ( 181 . 181 ' ) is dimensioned so that they each cover a space area, which by a rotational movement of the respective holes ( 141 . 141 ' ) in the respective rotatable shim ( 140 . 140 ' ) is given.

Device according to claim 16, characterized in that the slots ( 181 . 181 ' ) of a regulating wheel ( 180 . 180 ' ) are arranged mirror-symmetrically to each other and each extending over an angular range of about 70 °.

Device according to one of Claims 16 and 17, characterized in that a first slot ( 181 ) of the regulating wheel ( 180 ) of the first rotation unit gas-communicatively with a supply line ( 190 ) is connected for hot gases and a second slot ( 181 ) of the regulating wheel ( 180 ) of the first rotation unit gas-communicatively with a discharge line ( 191 ) is connected for hot gases.

Device according to one of claims 16 to 18, characterized in that a first slot ( 181 ' ) of the regulating wheel ( 180 ' ) of the second rotation unit gas-communicatively with a supply line ( 190 ' ) for cold gases and a second slot ( 181 ' ) of the regulating wheel ( 180 ' ) of the second rotation unit gas-communicatively with a discharge line ( 191 ' ) for cold gases.

Device according to one of claims 16 to 19, characterized in that in the first rotary unit, the supply line ( 190 ) for hot gases with the output of a heater ( 200 ) and the discharge line ( 191 ) for hot gases with the input of a regenerator device ( 210 ) (Heat exchanger), wherein in the case of the second rotary unit the supply line ( 190 ' ) for cold gases with the output of the regenerator device ( 210 ) (Heat exchanger) is connected and the discharge line ( 191 ' ) for cold gases with the input of the heater ( 200 ) connected is.