DE19954728A1

DE19954728A1 - Rotary piston device

Info

Publication number: DE19954728A1
Application number: DE1999154728
Authority: DE
Inventors: Michael Kresin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2001-05-31
Also published as: WO2001036789A1

Abstract

The invention relates to a rotating piston device having a housing provided with a housing body (1), comprising an essentially circular-shaped housing inner wall (15), whereby a rotating piston (5) is translationally guided in the housing inside a rotor (3) which is connected to a drive or output unit in such a way that said rotor can rotate on a central shaft (4) about the axis (9) of said rotor. Said piston is located in the housing. The piston forms (3) a changeable conveyor chamber (17) defined at least in sections by said piston and rotor. The piston is also provided with an elongate hole-shaped bearing (7). An excentric between the piston and the rotor (3) fixed to the housing and having a circular outer circumference extends into said bearing. According to the invention, the outer circumference of the excentric (6) impinges upon the axis (9) of the rotor. The length (10) of the elongate hole-shaped bearing (7) of the rotating piston (5) is at least two times greater than the diameter of the eccentric(11). The width (12) of the elongate hole-shaped bearing (7) of the rotating pistons (5) is slightly larger than the excentric diameter (11) of the excentric whereby the inner wall of the elongate hole-shaped bearing (7) rolls onto the excentric (6) during the combined rotation-translation-movements. The rotating piston device can be used as a pump or as a motor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenvorrichtung nach dem Oberbegriff des An spruchs 1. Derartige Vorrichtungen, bei denen sich ein Rotor und ein Drehkolben in einem Gehäuse drehen, wobei der Drehkolben oder mit ihm verbundene Ele mente zusätzlich eine Hubbewegung ausführen, sind grundsätzlich bekannt und werden als Pumpen oder motorische Antriebe eingesetzt, bestehen jedoch über wiegend aus einer Vielzahl von komplizierten Einzelteilen und sind meist mit durch Liniendichtungen bedingten Abdichtschwierigkeiten, der Problematik eines notwendigen Radienausgleichs sowie hohen Spalt- oder Kantendrücken behaftet.The invention relates to a rotary piston device according to the preamble of the Proverb 1. Such devices, in which there is a rotor and a rotary piston rotate in a housing, the rotary piston or Ele elements additionally perform a lifting movement are generally known and are used as pumps or motor drives, but exist over weighing from a variety of complicated individual parts and are mostly with sealing problems caused by line seals, the problem of a necessary radius compensation as well as high gap or edge pressures.

Eine gattungsgemäße Drehkolbenvorrichtung ist in der DE AS 10 00 029 be schrieben, bei der der Drehkolben während der Rotation innerhalb des Rotors alternierende Hubbewegungen ausführt und dabei das Vollumen von zwischen sich und dem Rotor gebildeten Förderräumen verändert. Sowohl der Drehkolben als auch der Rotor sind bei dieser Vorrichtung angetrieben und die Hubbewegung des Kolbens wird durch eine exzentrisch mit der Kolbenmitte über ein Lager verbundene Kurbelwelle eingeleitet. Diese Lagerung auf der Kurbelwelle ist in ihrem Aufbau aufwendig und verschleißanfällig.A generic rotary piston device is in DE AS 10 00 029 be wrote in which the rotary lobe during rotation within the rotor alternating lifting movements and doing the full volume from between themselves and the rotor formed delivery spaces changed. Both the rotary lobe as well as the rotor are driven in this device and the stroke movement the piston is connected eccentrically to the center of the piston via a bearing Crankshaft initiated. This bearing on the crankshaft is in yours Construction complex and prone to wear.

Die DE 29 48 746 A1 zeigt eine zwar nicht gattungsgemäße jedoch ebenfalls nach dem Prinzip der exzentrischen Rotation betriebene Drehkolbenmaschine, bei der die Förderräume zwischen dem gehäusefesten Exzenter und dem Dreh kolben ausgebildet werden. Bei der Rotationsbewegung ist der Drehkolben mit einer inneren, die Förderräume ausbildenden Ausnehmung auf dem Exzenter gleitend verschieblich gelagert. Die Förderräume sind daher nur durch Liniendich tungen voneinander getrennt. Außerdem wird zur Überwindung des Totpunktes bei der Kolbendrehung ein weiteres Langloch im Drehkolben benötigt, das auf einem Zapfen geführt ist. Diese Vorrichtung ist durch ihre Vielzahl notwendiger Teile außerordentlich kompliziert und wegen der Liniendichtung zwischen Exzen ter und Drehkolben hinsichtlich der Abdichtung problematisch.DE 29 48 746 A1 also shows a not generic one Rotary piston machine operated according to the principle of eccentric rotation, in which the delivery spaces between the housing-fixed eccentric and the rotation pistons are formed. The rotary piston is included in the rotational movement an inner recess on the eccentric that forms the delivery spaces slidably mounted. The funding areas are therefore only through lines separated from each other. It also helps to overcome dead center when the piston rotates, another elongated hole in the rotary piston is required a pin is guided. This device is necessary due to its large number Parts extremely complicated and because of the line seal between exzen ter and rotary lobes problematic in terms of sealing.

Die Erfindung befaßt sich daher mit dem Problem, eine Drehkolbenvorrichtung zu schaffen, die aus wenigen Teilen einfach herzustellen ist und verschleißarm be trieben werden kann.The invention is therefore concerned with the problem of a rotary piston device create that is easy to manufacture from a few parts and low wear can be driven.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Drehkolbenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das Vorsehen eines gehäusefesten Ex zenters und die Ausbildung des Drehkolbens mit einer langlochförmigen Lage rung dergestalt, daß die Innenwandung der langlochförmigen Lagerung während der Rotations- und Hubbewegung des Kolbens auf dem Exzenter abrollt, erübrigt sich eine komplizierte Lagerung des Kolbens, da diese Funktion vom Exzenter übernommen wird. Der Exzenter und die Innenwandung der langlochförmigen Lagerung bilden damit ein Wälzlager aus, über das sich die Kolbenkräfte übertra gen. Im günstigsten Fall kann daher das erfindungsgemäße Drehkolbensystem aus lediglich drei Teilen, nämlich dem Gehäuse, dem Rotor und dem Drehkolben bestehen. Wegen der Abrollbewegung des Drehkolbens auf dem Exzenter ist die vorgeschlagene Konstruktion zudem extrem verschleiß- und wartungsarm. Da kein zusätzliches Lager benutzt wird, ist es außerdem möglich, die erfindungsge mäße Drehkolbenvorrichtung in extrem kleinen Abmessungen zu bauen, was deren mögliche Einsatzbereiche erweitert. Sie eignet sich sowohl als Pumpe, bei spielsweise Vakuumpumpe, Verdichter oder Hydraulikpumpe als auch für den Einsatz als Kraftmaschine, wie z. B. als Hydraulikmotor, Verbrennungsmotor oder andere Expansionsmaschine.According to the invention, this problem is solved by a rotary piston device with the Features of claim 1 solved. By providing a housing-fixed Ex zenters and the formation of the rotary lobe with a slot-shaped position tion such that the inner wall of the elongated storage during the rotation and stroke movement of the piston rolls on the eccentric, superfluous there is a complicated bearing of the piston because this function from the eccentric is taken over. The eccentric and the inner wall of the elongated hole Bearing thus form a rolling bearing through which the piston forces are transmitted In the most favorable case, the rotary piston system according to the invention can therefore only three parts, namely the housing, the rotor and the rotary lobe consist. Because of the rolling motion of the rotary piston on the eccentric proposed construction also extremely low wear and low maintenance. There no additional bearing is used, it is also possible to the fiction, ge moderate rotary piston device in extremely small dimensions, what their possible areas of application expanded. It is suitable both as a pump, at for example vacuum pump, compressor or hydraulic pump as well as for the Use as an engine, such as B. as a hydraulic motor, internal combustion engine or other expansion machine.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus einem in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drehkolbenvorrichtung, die im folgenden erläutert wird; es zeigen:Further advantages and details result from one shown in the drawing provided embodiment of the rotary piston device according to the invention, which is explained below; show it:

Fig. 1 die Einzelteile einer erfindungsgemäßen Drehkolbenvorrich tung in Explosionsdarstellung, FIG. 1 shows the individual parts of a Drehkolbenvorrich invention tung exploded,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die zusammengesetzte Drehkolbenvorrich tung aus Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the composite Drehkolbenvorrich processing of FIG. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 3 is a section along the line IV-IV in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2 und Fig. 4 is a section along the line VV in Fig. 2 and

Fig. 5a-f einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 4 in verschiede nen Drehpositionen der Vorrichtung. Fig. 5a-f shows a section along the line VI-VI in Fig. 4 in various NEN rotational positions of the device.

Die Fig. 1 zeigt die Grundelemente, aus denen sich die erfindungsgemäße Dreh kolbenvorrichtung zusammensetzt. Diese hat einen Gehäusekorpus 1 und einen Deckel 2, die zusammen das Gehäuse der Vorrichtung bilden. Im Gehäuse ist ein Rotor 3 rotierbar angeordnet, wozu dieser fest mit einer Zentralwelle 4 verbunden ist, die im zusammengebauten Zustand aus dem Gehäuse herausragt. Die Zen tralweile 4 ist bei Nutzung beispielsweise als Pumpe mit einem nicht dargestell ten Antrieb oder bei Nutzung als Kraftmaschine, z. B. Verbrennungsmotor, mit einem Abtrieb verbunden. Innerhalb des Rotors 3 ist ein Drehkolben 5 derart an geordnet, das er bei einer Drehbewegung des Rotors 3 ebenfalls rotiert, jedoch zusätzich eine Hubbewegung ausführen kann. Diese Hubbewegung des Drehkol bens 5 wird durch einen gehäusefesten Exzenter 6 eingeleitet, der außermittig zur Drehachse des Rotors 3 am Deckel 2 befestigt ist und in eine langlochförmige Lagerungsausnehmung 7 des Drehkolbens 5 eingreift. Fig. 1 shows the basic elements from which the rotary piston device according to the invention is composed. This has a housing body 1 and a cover 2 , which together form the housing of the device. A rotor 3 is rotatably arranged in the housing, for which purpose it is firmly connected to a central shaft 4 which, when assembled, protrudes from the housing. The Zen tralweil 4 is used, for example, as a pump with a drive not shown or when used as an engine, for. B. internal combustion engine, connected to an output. Within the rotor 3 , a rotary piston 5 is arranged in such a way that it also rotates when the rotor 3 rotates, but can additionally perform a lifting movement. This stroke movement of the rotary piston 5 is initiated by a housing-fixed eccentric 6 , which is attached to the cover 2 off-center to the axis of rotation of the rotor 3 and engages in an elongated bearing recess 7 of the rotary piston 5 .

Die Anordung der einzelnen Bauteile der Drehkolbenvorrichtung sowie deren Funktion ergibt sich aus den Fig. 2 bis 5. In der dargestellten, bevorzugten Ausfüh rungsform weist der Exzenter einen kreisförmigen Außenumfang 8 auf, den die Rotorachse 9 gerade berührt. Die Länge 10 der langlochförmigen Lagerung 7 ent spricht dem doppelten Exzenterdurchmesser 11 oder ist geringfügig größer und die Breite 12 der langlochförmigen Lagerung 7 ist minimal größer als der Exzen terdurchmesser 11. Bei Verwendung der Drehkolbenvorrichtung als Pumpsystem erfolgt die Kraftübertragung von der Zentralwelle 4 aus, über die eine Rotations bewegung in den Rotor 3 eingeleitet wird. Dieser nimmt den Drehkolben 5 in seiner Drehbewegung mit. Gleichzeitig erfolgt eine Translationsbewegung des Drehkolbens 5 relativ zum Rotor 3, da der Exzenter 6 den Drehkolben 5 ver schiebt. Der Berühr- und Druckpunkt zwischen dem feststehenden Exzenter 6 und der Innenwandung der langlochförmigen Lagerung 7 des Drehkolbens 5 be schreibt bei einem kompletten Umlauf der Zentralwelle 4 einen Kreis, der die Leitkurve einer Hypozykloide bildet. Bei einem Verhältnis des Durchmessers der Leitkurve zum Exzenterdurchmesser 11 von 2 : 1 entartet die Hypozykloide zu einem Durchmesser des Leitkreises, d. h. zu einer Linie. Dies ist bei den in der bevorzugten Ausführungsform gewählten Größenverhältnissen, wobei der Exzen terdurchmesser 11 etwa der Breite 12 der langlochförmigen Lagerung 7 und etwa deren halber Länge 10 entspricht, gerade der Fall. Die Translationsbewegung des Drehkolbens 5 relativ zu dem Rotor 3 geht dabei mit einem reinen Abrollen der Innenwandung der langlochförmigen Lagerung 7 des Drehkolbens 5 auf dem Ex zenter 6 einher. Der Exzenter 6 und die langlochförmige Lagerung 7 bilden damit ein Wälzlager, über das sich die Kolbenkräfte übertragen. Wenn dies wie bei der dargestellten Ausführungsform durch reines Abrollen auf dem Exzenter 6 ge schieht, wird der Verschleiß an diesem Lager minimiert, da keine Gleitreibungsan teile vorhanden sind.The arrangement of the individual components of the rotary piston device and their function can be seen in FIGS . 2 to 5. In the preferred embodiment shown, the eccentric has a circular outer circumference 8 which the rotor axis 9 just touches. The length 10 of the slot-shaped bearing 7 speaks twice the eccentric diameter 11 or is slightly larger and the width 12 of the slot-shaped bearing 7 is minimally larger than the eccentric diameter 11th When using the rotary piston device as a pump system, the power transmission takes place from the central shaft 4 , via which a rotational movement is initiated in the rotor 3 . This takes the rotary piston 5 with it in its rotational movement. At the same time there is a translational movement of the rotary piston 5 relative to the rotor 3 , since the eccentric 6 pushes the rotary piston 5 ver. The contact and pressure point between the fixed eccentric 6 and the inner wall of the slot-shaped bearing 7 of the rotary piston 5 be writes in a complete revolution of the central shaft 4, a circle that forms the leading curve of a hypocycloid. With a ratio of the diameter of the guide curve to the eccentric diameter 11 of 2: 1, the hypocycloid degenerates to a diameter of the guide circle, ie to a line. This is the case with the size ratios chosen in the preferred embodiment, the excenter diameter 11 corresponding approximately to the width 12 of the slot-shaped bearing 7 and approximately half its length 10 . The translational movement of the rotary piston 5 relative to the rotor 3 is accompanied by a pure rolling of the inner wall of the slot-shaped bearing 7 of the rotary piston 5 on the center 6 Ex. The eccentric 6 and the slot-shaped bearing 7 thus form a roller bearing through which the piston forces are transmitted. If this happens as in the illustrated embodiment by simply rolling on the eccentric 6 , the wear on this bearing is minimized since there are no sliding friction parts.

Zur variablen Nutzung der Drehkolbenvorrichtung ist der Exzenter 6 vorzugsweie am Gehäuse entlang der Linnie IV-IV in Fig. 2 versetzbar und in verschiedenen Positionen arretierbar angeordnet, wobei die Exzentrizität E von Null bis zum Ex zenterradius variiert werden kann. Dadurch läßt sich eine Variiation der Menge des in der Vorrichtung bewegten Fördermediums von Null bis zur maximalen Menge erreichen. Bei jeder Position des Exzenters, bei der die Exzentrizität E nicht dem Exzenterradius entspricht, müssen jedoch zwischen dem Exzenter 6 und der langlochförmigen Lagerung 7 Gleitreibungsanteile in Kauf genommen werden. Bevorzugt ist der Exzenter 6 am Deckel 2 des Gehäuses befestigt, so daß sich durch Umpositionierung des Deckels 2 in eine zur Normalposition um 180° verdrehte Position der Förderstrom der Drehkolbenvorrichtung umkehrt, ohne daß die Drehrichtung der Zentralwelle 4 geändert werden muß. In dieser um 180° verdrehten Postion des Deckels 2 mit dem Exzenter 6 würde bei der dargestellten Ausführungsform dann wiederum lediglich Rollreibung auftreten. For variable use of the rotary piston device, the eccentric 6 is preferably displaceable on the housing along the line IV-IV in FIG. 2 and can be locked in various positions, the eccentricity E being variable from zero to the eccentric radius. As a result, the amount of the conveyed medium moved in the device can be varied from zero to the maximum amount. At each position of the eccentric, in which the eccentricity E does not correspond to the eccentric radius, 7 sliding friction components must be accepted between the eccentric 6 and the slot-shaped bearing 7 . Preferably, the eccentric 6 is attached to the cover 2 of the housing, so that by repositioning the cover 2 in a position rotated by 180 ° to the normal position, the delivery flow of the rotary piston device is reversed without the direction of rotation of the central shaft 4 having to be changed. In this position of the cover 2 with the eccentric 6 rotated by 180 °, only rolling friction would then again occur in the embodiment shown.

Wie insbesondere in Fig. 1 erkennbar ist, besteht der Rotor 3 bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei sich gegenüberliegenden zylindersegmentförmigen Kolbenführungen 13, deren Außenflächen 14 mit dem gleichen oder einem mi nimal kleineren Radius gerundet sind, als die Gehäuseinnenwand 15. Die Kolben führungen 13 sind über eine Platte 16 starr miteinander und mit der Zentralwelle 4 verbunden. Diese Ausführungsform des Rotors 3 ist mechanisch besonders ein fach, vorzugsweise einstückig, zu fertigen und reicht trotz geringen Materialge wichtes zur Mitnahme des Drehkolbens 5 völlig aus. Im Idealfall sind die Radien der Außenflächen 14 der Kolbenführungen 13 und der Gehäuseinnenwand 15 so aufeinander abgestimmt, daß der Rotor 3 berühungs- und verschleißfrei im Ge häuse umlaufen kann.As can be seen in particular in FIG. 1, the rotor 3 in the embodiment shown consists of two opposing cylinder segment-shaped piston guides 13 , the outer surfaces 14 of which are rounded with the same or a mi nimally smaller radius than the housing inner wall 15 . The piston guides 13 are rigidly connected to one another and to the central shaft 4 via a plate 16 . This embodiment of the rotor 3 is mechanically particularly a subject, preferably in one piece, to be manufactured and is sufficient in spite of low material weight to take the rotary piston 5 completely. Ideally, the radii of the outer surfaces 14 of the piston guides 13 and the housing inner wall 15 are matched to one another so that the rotor 3 can rotate in the housing without contact and wear.

In Fig. 5 ist die Drehkolbenvorrichtung in verschiedenen Drehpositionen während einer halben Umdrehung des Rotors 3 abgebildet, wobei die Fig. 5a die Position bei einem Drehwinkel von 0° und 180°, Fig. 5b einen Drehwinkel von 30°, Fig. 5c einen Drehwinkel von 60°, Fig. 5d einen Drehwinkel von 90°, Fig. 5e einen Drehwinkel von 120° und Fig. 5f einen Drehwinkel von 150° darstellt. Zur Tren nung der ausgebildeten veränderlichen Förderräume 17 voneinander ist der Drehkolben 5 im Querschnitt rechteckförmig mit zwei planparallelen Gleitflächen 18 ausgebildet, die an entsprechenden ebenfalls planparallelen Führungsflächen 19 der Kolbenführungen 13 gleitend geführt anliegen. Dadurch werden dort und zwischen der Ober- und Unterseite des Drehkolbens 5 und dem Rotor 3 bzw. dem Deckel 2 Flächendichtungen ausgebildet, die hinsichtlich ihrer Dichtigkeit wesentlich günstiger als die bei einer Vielzahlt der bisher bekannten Vorrichtun gen auftretenden Liniendichtungen sind und daher effektiv einen Rückstrom des Fördermediums verhindern und die Saug- von der Druckseite trennen. Die Dich tung kann durch nicht dargestellte Kolbenleisten an den Gleitfächen 18 des Drehkolbens 5 sowie an dessen oben und unten mit dem Rotor 3 bzw. dem Deckel 2 in Kontakt stehenden Dichtflächen noch verbessert werden. FIG. 5 shows the rotary piston device in different rotational positions during half a revolution of the rotor 3 , FIG. 5a the position at an angle of rotation of 0 ° and 180 °, FIG. 5b an angle of rotation of 30 °, and FIG. 5c an angle of rotation of 60 °, FIG. 5d an angle of rotation of 90 °, FIG. 5e an angle of rotation of 120 ° and FIG. 5f an angle of rotation of 150 °. To Tren voltage of the formed variable delivery spaces 17 from each other, the rotary piston 5 is rectangular in cross section with two plane-parallel sliding surfaces 18 which rest on corresponding also plane-parallel guide surfaces 19 of the piston guides 13 slidably guided. As a result, surface seals are formed there and between the top and bottom of the rotary piston 5 and the rotor 3 or the cover 2 , which are considerably cheaper in terms of their tightness than the line seals occurring in a large number of the previously known devices and therefore effectively a backflow of the Prevent the medium to be pumped and separate the suction from the pressure side. The device you can be improved by piston strips, not shown, on the sliding surfaces 18 of the rotary piston 5 and on its top and bottom with the rotor 3 or the cover 2 in contact sealing surfaces.

Anstelle des rechteckigen Querschnitts des Drehkolbens 5 kann dieser auch be liebige andere Querschnittsformen aufweisen. So können beispielsweise, ausge hend von einer rechteckigen Querschnittsform, die Ecken abgerundet ausgebildet sein, wobei die Rundungen so stark sein könne, daß sie sich auf den Schmalseiten berühren. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise den Einsatz von Kolbenringen zum Abdichten. Insbesondere kann der Kolben in einer nicht dargestellten Ausführungsform als Rundkolben mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein. Auch hier finden statt Kolbenleisten Kolbenringe Anwendung. Die Ausfüh rungsform als Rundkolben läßt sich in vorteilhafter Weise besonders exakt ferti gen. Dabei müssen jedoch gegenüber einem Drehkolben 5 mit rechteckigem Querschnitt wesentlich größere Baumaße bei gleicher Förderleistung in Kauf ge nommen werden.Instead of the rectangular cross section of the rotary piston 5 , this can also be any other cross-sectional shapes. For example, starting from a rectangular cross-sectional shape, the corners can be rounded, the curves being so strong that they touch on the narrow sides. This advantageously enables the use of piston rings for sealing. In particular, in an embodiment not shown, the piston can be designed as a round piston with a circular cross section. Here, too, piston rings are used instead of piston strips. The Ausfüh approximate shape as a round-bottomed flask can be advantageously manufactured in a particularly precise manner. However, compared to a rotary piston 5 with a rectangular cross section, much larger dimensions with the same delivery rate must be taken into account.

Wie insbesondere in Fig. 5 erkennbar ist, sind die Kolbenführungen 13 bei der dargestellen Ausführungsform so dimensioniert, daß sie im Verlauf einer ganzen Umdrehung des Rotors 3 die Zufuhröffung 20 und die Abfuhröffung 21, die Schlauchanschlüsse oder Rohranschlußflansche aufweisen können, in genau zwei Positionen, nämlich denen in Fig. 6a dargestellten bei einem Drehwinkel von 0° und 180°, gerade abdecken. Bei einer Verdrehung gibt die eine Kolbenführung 13 die Abfuhröffung 21, d. h. die Druckseite frei, sobald die Zufuhröffung 20 auf der Saugseite durch die andere Kolbenführung 13 verschlossen ist. Dadurch wird bei einem weitgehend inkompressiblen Fördermedium eine Kompression im ab geschlossenen Hubraum vermieden, die mit sehr hohem Drücken einhergehen würde. Wären die Kolbenführungen 13 größer als die Zufuhr- und Abfuhröffnun gen 20,21, so würde bei einer Verdrehung ausgehend von Fig. 6a in Richtung auf die in Fig. 6b dargestellte Position die Abfuhröffung 21 zunächst noch einen Mo ment verschlossen bleiben, während sich der Drehkolben 5 bereits nach oben bewegt und den obenliegenden Förderraum 17 verkleinert und das darin bewegte Fördermedium komprimiert. Bei einer Ausführung als Kompressionsmaschine kann dieser Effekt jedoch erwünscht sein und auf dem beschriebenen Wege er reicht werden. Wären die Kolbenführungen 13 hingegen kleiner als die Zufuhr- und Abfuhröffnungen 20,21 ausgebildet, so wären in der in Fig. 6a dargestellten Position beide Öffnungen 20,21 gleichzeitig teilweise offen und verbunden, so daß ein ungewünschter Rücklauf des Fördermediums erfolgen könnte. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Zufuhr- und Abfuhröffnungen 20,21 in der Gehäuseinnenwand 1 S ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, das Förderme dium in Richtung der Rotorachse 9 durch beispielsweise nieren- oder sichelför mige Öffnungen im Deckel 2 oder Gehäuseboden vorzusehen.As can be seen in particular in FIG. 5, the piston guides 13 in the embodiment shown are dimensioned such that, in the course of a complete revolution of the rotor 3, the feed opening 20 and the discharge opening 21 , which can have hose connections or pipe connection flanges, in exactly two positions, namely cover those shown in Fig. 6a at an angle of rotation of 0 ° and 180 °. In the event of rotation, one piston guide 13 opens the discharge opening 21 , ie the pressure side, as soon as the supply opening 20 on the suction side is closed by the other piston guide 13 . With a largely incompressible delivery medium, this avoids compression in the closed displacement, which would be associated with very high pressures. If the piston guides 13 were larger than the feed and discharge openings 20 , 21 , the discharge opening 21 would initially remain closed for a moment during a rotation starting from FIG. 6a in the direction of the position shown in FIG. 6b, while the Rotary piston 5 has already moved upwards and the overhead delivery space 17 is reduced and the delivery medium moved therein is compressed. When running as a compression machine, however, this effect may be desirable and can be achieved in the way described. If, on the other hand, the piston guides 13 were made smaller than the feed and discharge openings 20 , 21 , then in the position shown in FIG. 6a, both openings 20 , 21 would be partially open and connected at the same time, so that an undesired return of the delivery medium could take place. In the illustrated embodiment, the feed and discharge openings 20 , 21 are formed in the inner wall 1 S of the housing. However, it is also possible to provide the medium in the direction of the rotor axis 9 through, for example, kidney-shaped or sickle-shaped openings in the cover 2 or the housing base.

Die bei der dargestellten Ausführungsform gewählte Kolbenform mit zwei sich in Translationsbewegungsrichtung gegenüberliegenden konvex gewölbten Außenflä chen 22, deren Radien im wesentlichen dem der Gehäuseinnenwand 15 entspre chen, ist in Bezug auf eine möglichst vollständige Entleerung der Förderräume 17 wünschenswert. Die Außenflächen 22 können aber auch gerade ausgeführt sein, wobei dann jedoch keine vollständige Entleerung der Förderräume 17 erfolgt.The piston shape selected in the illustrated embodiment with two convexly curved outer surfaces 22 opposite each other in the direction of translational movement, the radii of which essentially correspond to that of the housing inner wall 15 , is desirable in terms of emptying the delivery spaces 17 as completely as possible. However, the outer surfaces 22 can also be straight, but then the conveying spaces 17 are not completely emptied.

Der Exzenter 6 der erfindungsgemäßen Drehkolbenvorrichtung kann, falls erfor derlich, eine Zuleitung, beispielsweise über eine zentrale Bohrung und einen Schmiernippel für Schmierstoff zur Schmierung der Exzenterwandung und des Drehkolbens 5, aufweisen. Auch kann über Zu- und Ableitungen Kühlmittel an den beanspruchten Flächen des Drehkolbens 5 vorbeigeführt werden. Wenn ent sprechende Öffnungen im Drehkolben 5 vorhanden sind, ist auch eine Schmierung der Gleitflächen 18 des Drehkolbens 5 vom Drehkolbeninneren aus mög lich.The eccentric 6 of the rotary piston device according to the invention can, if necessary, have a feed line, for example via a central bore and a lubricating nipple for lubricant for lubricating the eccentric wall and the rotary piston 5 . Coolant can also be guided past the stressed surfaces of the rotary piston 5 via supply and discharge lines. If there are appropriate openings in the rotary piston 5 , lubrication of the sliding surfaces 18 of the rotary piston 5 from the inside of the rotary piston is also possible.

Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Drehkolbenvorrichtung auch als Verbren nungsmotor Verwendung finden, wobei in der Gehäuseinnenwand 15 Mulden oder Vertiefungen für die Aufnahme von z. B. Zündkerzen oder Einspritzdüsen vorgesehen sein können. Die Öffnungen 20, 21 müssen nicht wie abgebildet zu sätzliche von der Kreisform abweichende Ausnehmungen in der Gehäuseinnen wand 15 aufweisen. Der Drehkolben 5 kann aber an zumindest einer seiner Au ßenflächen 22 mit einer Ausnehmung versehen sein, die zwischen dem Drehkol ben 5 und der Gehäuseinnenwand 15 einen Brennraum ausbildet. Vorzugsweise sind an beiden gegenüberliegenden Außenflächen 22 des Drehkolbens 5 solche Ausnehmungen bzw. Brennräume vorgesehen. Wenn die Drehkolbenvorrichtung z. B. als 2-Takt-Dieselmotor betriebenwird, kann eine der beiden Öffnung 20,21 entfallen. In der Gehäuseinnenwand 15 ist dann nur noch eine Öffnung vorhan den, über die der Ladungswechsel erfolgt. Ein als erfindungsgemäße Drehkol benvorrichtung ausgebildeter Motor läuft wegen der entsprechenden Anordnung von Drehkolben 5, Lagerung 7 und Exzenter 6 sehr vibrationsarm.Preferably, the rotary piston device according to the invention can also be used as a combustion engine, with 15 troughs or depressions in the housing inner wall for receiving z. B. spark plugs or injectors can be provided. The openings 20 , 21 need not, as shown, have additional recesses in the housing inner wall 15 that deviate from the circular shape. The rotary piston 5 can, however, be provided on at least one of its outer surfaces 22 with a recess which forms a combustion chamber between the rotary piston 5 and the housing inner wall 15 . Such recesses or combustion chambers are preferably provided on both opposite outer surfaces 22 of the rotary piston 5 . If the rotary piston device z. B. is operated as a 2-stroke diesel engine, one of the two openings 20 , 21 can be omitted. In the housing inner wall 15 there is then only one opening, through which the charge exchange takes place. A trained as a rotary piston benvorrichtung engine runs because of the corresponding arrangement of rotary piston 5 , bearing 7 and eccentric 6 very low vibration.

Zusammenfassend zeichnet sich die beschriebene Drehkolbenvorrichtung da durch aus, daß sie verschleißarm, ventillos, selbstansaugend, trockenlaufsicher und in jeder Lage einbaufähig ist. Sie weist eine hohe spezifische Förderleistung bei geringer Baugröße verbunden mit den Vorteilen eines Kolbensystems auf. Zu dem ermöglicht die Vorrichtung durch ihren einfachen Aufbau aus wenigen Ein zelteilen einen problemlosen Einbau insbesondere des Kolbens sowie ein bei Be darf leichtes Austauschen einzelner Elemente.In summary, the rotary piston device described is distinguished from that they are wear-resistant, valve-less, self-priming, safe to run dry and can be installed in any position. It has a high specific delivery rate with a small size combined with the advantages of a piston system. To this is made possible by the simple construction of a few A parts of a problem-free installation, in particular of the piston, and one at Be may easily replace individual elements.

Claims

1. Rotary piston device with a housing with a housing body ( 1 ), which has a substantially circular inner wall ( 15 ) in circumference, and one in the housing within one with an input or output about a rotor axis ( 9 ) on a central shaft ( 4 ) rotatably connected rotor ( 3 ) translationally guided rotary piston ( 5 ), which forms at least in certain areas of itself and the rotor ( 3 ) limited variable delivery spaces ( 17 ), characterized in that the rotary piston ( 5 ) has a slot-shaped bearing ( 7 ) has, the inner wall rolls during the combined rotation-translation movement on a housing-fixed eccentric ( 6 ).

2. Rotary piston device according to claim 1, characterized in that the eccentric ( 6 ) has a circular outer circumference which the rotor axis ( 9 ) touches, and in that the length ( 10 ) of the slot-shaped bearing ( 7 ) of the rotary piston ( 5 ) at least that corresponds to twice the eccentric diameter ( 11 ) and the width ( 12 ) of the slot-shaped bearing ( 7 ) of the rotary piston ( 5 ) is slightly larger than the eccentric diameter ( 11 ).

3. Rotary piston device according to claim 1 or 2, characterized in that the eccentric ( 6 ) is displaceable on the housing and is fixed in various positions locking bar.

4. Rotary piston device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the eccentric ( 6 ) is attached to a cover ( 2 ) of the housing, which can be rotated through 180 ° to the normal position on the housing body ( 1 ).

5. Rotary piston device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the eccentric ( 6 ) has at least one supply line for lubricant for lubrication and / or cooling of the eccentric wall and / or the rotary piston ( 5 ).

6. Rotary piston device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotor ( 3 ) has two opposing cylinder segment-shaped piston guides ( 13 ), the outer surfaces ( 14 ) of which are substantially curved according to the inner diameter of the housing and which with each other and with the central shaft ( 4 ) are rigidly connected.

7. Rotary piston device according to claim 6, characterized in that the rotary piston ( 5 ) is rectangular in cross section with plane-parallel sliding surfaces ( 18 ), the surfaces on corresponding plane-parallel Guide surfaces ( 19 ) of the piston guides ( 13 ) are slidably guided.

8. Rotary piston device according to claim 7, characterized in that the rotary piston ( 5 ) on its sliding surfaces ( 18 ) has piston strips.

9. Rotary piston device according to claim 8, characterized in that the Rotary piston is designed as a round piston with a circular cross section.

10. Rotary piston device according to one of claims 6 to 9, each with at least one feed and one discharge opening ( 20 , 21 ) in the housing for the conveying medium, characterized in that the piston guides ( 13 ) are shaped such that they the feed and discharge openings Cover ( 20 , 21 ) in exactly two positions in the course of a complete revolution of the rotor ( 3 ).

11. Rotary piston device according to one of claims 1 to 10, wherein the rotary piston ( 5 ) has outer surfaces ( 22 ), characterized in that the outer surfaces ( 22 ) in the translational movement direction of the rotary piston ( 5 ) are arranged opposite and convex, wherein the radii of the outer surfaces ( 22 ) substantially correspond to that of the housing inner wall ( 15 ).

12. Rotary piston device according to one of claims 1 to 11, wherein the rotary piston ( 5 ) has outer surfaces ( 22 ), characterized in that at least one of the outer surfaces ( 22 ) of the rotary piston ( 5 ) is shaped such that between it and the housing inner wall ( 15 ) forms a combustion chamber for using the rotary piston device as an internal combustion engine.