ITTO950335A1

ITTO950335A1 - ENDOTHERMAL MOTOR WITH ROTATING PISTONS, PERFECTED

Info

Publication number: ITTO950335A1
Application number: IT95TO000335A
Authority: IT
Inventors: Antioco Lampis
Original assignee: Antioco Lampis
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-10-28
Also published as: EP0740051A3; ITTO950335A0; IT1279148B1; EP0740051A2

Abstract

Motore endotermico a stantuffi rotanti, costituito da uno statore (1), due rotori (2, 3), un albero (4) sul quale sono montati i due rotori (2, 3). Lo statore (1) è formato da due camere cilindriche (A, B), distanziate, contrapposte, disassate e riunite in un unico blocco. Ciascuna camera (A, B) è dotata di una torretta (13, 19), la torretta (13) di A dotata di una paratia (6) divisoria, la torretta (19) di B dotata di un pattino di tenuta (20), spirito verso il centro da molle. (21, 22), e falsata rispetto ad A. Le camere (A) e (B) sono collegate, da un "tunnel di compressione" (5). Lo sfasamento tra le torrette (13, 19) è condizionato dal tunnel (5) e dal centro di rotazione un tubo d'ammissione (26) e un tubo di scarico (36) completano lo statore (1).Endothermic engine with rotating pistons, consisting of a stator (1), two rotors (2, 3), a shaft (4) on which the two rotors (2, 3) are mounted. The stator (1) is formed by two cylindrical chambers (A, B), spaced, opposite, offset and united in a single block. Each chamber (A, B) is equipped with a turret (13, 19), A's turret (13) equipped with a dividing bulkhead (6), B's turret (19) equipped with a sealing shoe (20) , spirit towards the center by springs. (21, 22), and distorted with respect to A. The chambers (A) and (B) are connected by a "compression tunnel" (5). The phase shift between the turrets (13, 19) is conditioned by the tunnel (5) and by the center of rotation an inlet pipe (26) and an exhaust pipe (36) complete the stator (1).

Description

Descrizione del Brevetto d'invenzione Industriale dal titolo: Description of the Industrial Invention Patent entitled:

"Motore endotermico a stantuffi rotanti, perfezionato" , "Endothermic engine with rotating pistons, perfected",

Descrizione Description

La presente invenzione si riferisce ad un motore endotermico stantuffi rotanti, perfezionato . The present invention relates to an improved internal combustion engine with rotating pistons.

Il titolare della presente domanda di brevetto è già titolare di una precedente domanda di brevetto, depositata il 21 febbraio 1986 e rilasciata il 23 dicembre 1987, con il No. The owner of this patent application is already the owner of a previous patent application, filed on February 21, 1986 and issued on December 23, 1987, with the No.

1.187.953, relativa ad un "Motore endotermico a stantuffi rotanti... 1.187.953, relating to an "Endothermic engine with rotating pistons ...

La presente invenzione si riallaccia sostanzialmente a quanto tracciato nel brevetto citato, apportando alcuni perfezionamenti atti a rendere detto motore più funzionale, più semplice e con maggior rendimento. The present invention is substantially linked to what has been outlined in the cited patent, making some improvements suitable for making said motor more functional, simpler and with greater efficiency.

Le caratteristiche fondamentali della presente invenzione sono elencate nella parte caratterizzante delle rivendicazioni allegate. The fundamental characteristics of the present invention are listed in the characterizing part of the attached claims.

Il motore in oggetto verrà ora dettagliatamente descritto con particolare riferimento ai disegni allegati, forniti a titolo d'esempio non limitativo ed illustranti schematicamente i concetti innovativi del trovato. The engine in question will now be described in detail with particular reference to the attached drawings, provided by way of non-limiting example and schematically illustrating the innovative concepts of the invention.

- Fig. 1 è una sezione longitudinale del motore in oggetto, con le camere rappresentate "in asse" e non sfasate come in realtà, per motivi di chiarezza; - Fig. 1 is a longitudinal section of the engine in question, with the chambers shown "in axis" and not out of phase as in reality, for reasons of clarity;

- Fig. 2 è una sezione verticale del rotore compressore ; - Fig. 2 is a vertical section of the compressor rotor;

- Fig. 3 è una sezione verticale del rotore motore; - Fig. 3 is a vertical section of the motor rotor;

- Fig. 4 illustra il particolare del collare di adattamento del rotore compressore alla manovella; - Fig. 4 shows the detail of the collar for adapting the compressor rotor to the crank;

- Fig. 5 illustra il particolare della paratia e del suo dispositivo di comando desmodromico. - Fig. 5 shows the detail of the bulkhead and its desmodromic control device.

- Figg. 6a e 6b illustrano il particolare del pattino e del suo dispositivo di comando desmodromico, analogo al particolare di Fig. 5. - Figs. 6a and 6b show the detail of the shoe and its desmodromic control device, similar to the detail of Fig. 5.

Come appare evidente dalle figure, il motore in oggetto si compone di tre parti: uno statore 1, o parte fissa, due rotori o stantuffi rotanti 2 e 3, un albero 4 che attraversa lo statore 1, sul quale albero sono montati i due rotori 2 e 3. As is evident from the figures, the motor in question is made up of three parts: a stator 1, or fixed part, two rotors or rotating pistons 2 and 3, a shaft 4 which crosses the stator 1, on which shaft the two rotors are mounted 2 and 3.

Lo statore 1 è formato da due camere cilindriche, A e B, distanziate tra loro, con fondi contrapposti , disassate e riunite solidalmente in un unico blocco. The stator 1 is formed by two cylindrical chambers, A and B, spaced apart, with opposite ends, offset and joined together in a single block.

Ciascuna camera è dotata di una torretta 13, 19, accorpata con lo statore 1, destinata ad accogliere due diversi organi: la torretta 13 della camera A una speciale paratia 6, scorrevole in apposita scanalatura 11, 12, con funzione divisoria: la torretta 19 della camera B un pattino 20 di tenuta, spinto verso il centro della cavità da molle 21, 22. La torretta 19 della camera B risulta sfalsata in senso orario rispetto alla camera A, per stabilire il senso di rotazione del motore . Each chamber is equipped with a turret 13, 19, merged with the stator 1, intended to accommodate two different members: the turret 13 of chamber A a special bulkhead 6, sliding in a special groove 11, 12, with a dividing function: the turret 19 of the chamber B a sealing shoe 20, pushed towards the center of the cavity by springs 21, 22. The turret 19 of the chamber B is offset clockwise with respect to the chamber A, to establish the direction of rotation of the motor.

In prossimità delle torrette 13, 19, ma da lati opposti, sono ricavati sui fondi delle camere A e B due fori di identiche dimensioni, perfettamente in asse, collegati da un tunnel 5 che rende le camere stesse intercomunicanti: tale tunnel 5 è il cosiddetto "tunnel di compressione". Near the turrets 13, 19, but on opposite sides, two holes of identical dimensions are made on the bottoms of chambers A and B, perfectly aligned, connected by a tunnel 5 which makes the chambers themselves intercommunicating: this tunnel 5 is the so-called "compression tunnel".

Il foro attraverso cui passa l'albero 4 corrisponde al centro della camera A ma non al centro della camera B, che pertanto risulterà disassata rispetto alla prima. Ovviamente è comune il centro di rotazione dell'albero. L'angolo di sfasamento tra le due torrette 13, 19, è condizionato da due elementi basilari: il tunnel di compressione 5 e il centro di rotazione. The hole through which the shaft 4 passes corresponds to the center of chamber A but not to the center of chamber B, which will therefore be offset with respect to the first. Obviously, the center of rotation of the shaft is common. The phase shift angle between the two turrets 13, 19 is conditioned by two basic elements: the compression tunnel 5 and the center of rotation.

Completano lo statore 1 il tubo di ammissione 16 e il tubo di scarico 36, le cui imboccature fanno parte del blocco. The stator 1 is completed by the inlet pipe 16 and the exhaust pipe 36, the mouths of which form part of the block.

I rotori 2 e 3 sono corpi cilindrici scatolati, di diametro inferiore alle rispettive camere, destinati a ruotare internamente ad esse. Un rotore 2 ha la funzione di compressore nella camera A, l'altro 3 ha la funzione motrice nella camera B. Quest'ultimo è animato al suo interno, in 35, sia per permetterne il fissaggio all'albero 4 sia per la sistemazione di altri organi di cui si dirà in seguito. The rotors 2 and 3 are boxed cylindrical bodies, having a smaller diameter than the respective chambers, intended to rotate inside them. One rotor 2 has the function of compressor in chamber A, the other 3 has the driving function in chamber B. The latter is animated inside, at 35, both to allow it to be fixed to the shaft 4 and to accommodate other bodies which will be discussed later.

L'albero 4 è per metà della sua lunghezza costituito da una manovella, in corrispondenza della camera A, e per l'altra metà dalla presa di forza, in corrispondenza della camera B. The shaft 4 is constituted for half of its length by a crank, in correspondence of chamber A, and for the other half by the power take-off, in correspondence of chamber B.

II rotore compressore 2 gira folle sulla manovella 4, alla quale è adattato da un apposito collare 17 a doppio guscio, compiendo oltre al moto rotatorio sul proprio asse, un moto orbitale all'interno della camera A, mantenendo costantemente un punto di tangenza tra la sua periferia e quella della camera stessa. Ne deriva che, mentre l'albero a manovella 4 gira in un senso, il rotore 2 gira in senso opposto. The compressor rotor 2 turns idle on the crank 4, to which it is adapted by a special double-shell collar 17, performing in addition to the rotary motion on its own axis, an orbital motion inside the chamber A, constantly maintaining a point of tangency between the its periphery and that of the chamber itself. It follows that, while the crank shaft 4 turns in one direction, the rotor 2 turns in the opposite direction.

Il rotore motore 3 è invece calettato sull'albero 4 e girerà in posizione eccentrica rispetto alla cavità, in modo che la sua periferia venga in contatto col pattino 20 della torretta B, al quale è affidata la funzione di tenuta. The motor rotor 3 is instead keyed on the shaft 4 and will rotate in an eccentric position with respect to the cavity, so that its periphery comes into contact with the shoe 20 of the turret B, to which the sealing function is entrusted.

Nel rotore motore 3 scorre in apposita scanalatura, con moto alternativo, un pattino 28, preferibilmente a rullo 29, la cui funzione è quella di rimanere sempre a contatto con la periferia per far assumere alla camera B in cui opera un volume variabile con la rotazione. Questo fa si che, mentre da un lato avviene la fase di espansione, dall'altro si compie quella di espulsione dei gas di scarico bruciati nel giro precedente. Il moto alternativo del pattino 28, combinato con quello rotatorio, è ottenuto mediante un'asta telescopica 30, comandata da una camma circolare 32 fissata allo statore 2 che funge anche da supporto all'albero 4. Il collegamento elastico alla· camma 32 e la particolare rotondità del pattino 28 sono voluti per compensare il diverso angolo di incidenza che si verifica durante la rotazione . In the motor rotor 3, with reciprocating motion, a shoe 28, preferably a roller 29, slides in a special groove, the function of which is to always remain in contact with the periphery in order to make the chamber B in which operates a variable volume with rotation . This means that, while on the one hand the expansion phase takes place, on the other hand the expulsion phase of the exhaust gases burned in the previous lap takes place. The reciprocating motion of the shoe 28, combined with the rotary one, is obtained by means of a telescopic rod 30, controlled by a circular cam 32 fixed to the stator 2 which also acts as a support to the shaft 4. The elastic connection to the cam 32 and the particular roundness of the shoe 28 are required to compensate for the different angle of incidence which occurs during rotation.

Il rotore motore 3 contiene altresì, ricavata in una nicchia periferica, la camera di scoppio 25. Essa è dotata di un foro di ammissione 26 che verrà a sovrapporsi, ad un dato momento, al foro d'uscita 27 del tunnel di compressione 5 dal quale preleverà la miscela compressa destinata allo scoppio. The engine rotor 3 also contains, obtained in a peripheral niche, the combustion chamber 25. It is equipped with an inlet hole 26 which will overlap, at a given moment, the outlet hole 27 of the compression tunnel 5 from the which will pick up the compressed mixture intended for bursting.

Entrambi i rotori sono dotati di organi di tenuta laterali. Both rotors are equipped with lateral sealing elements.

La variabilità di volume della camera A è ottenuta per mezzo della paratia 6 cui si è accennato prima, il cui moto alternativo è assicurato desmodromicamente tramite due cassetti oscillanti 9, 10, uno per ogni lato del rotore, azionati dalla manovella 4. La paratia 6, dotata di un pattino 14 che, tramite una molla 15, preme costantemente sulla periferia del rotore 3, divide la camera A, in combinazione col moto orbitale, in due parti, permettendo da un lato di creare la depressione e quindi l’aspirazione della miscela esplosiva, e dall'altro la compressione della miscela aspirata nel giro precedente. Il collegamento elastico, attraverso la molla 15, è dovuto all'esigenza di compensare la diversa incidenza angolare della paratia rispetto al rotore durante la rotazione. The volume variability of chamber A is obtained by means of the bulkhead 6 mentioned above, whose reciprocating motion is desmodromically ensured by means of two oscillating drawers 9, 10, one for each side of the rotor, operated by the crank 4. The bulkhead 6 , equipped with a shoe 14 which, by means of a spring 15, constantly presses on the periphery of the rotor 3, divides the chamber A, in combination with the orbital motion, into two parts, allowing on the one hand to create the depression and therefore the suction of the explosive mixture, and on the other the compression of the mixture aspirated in the previous lap. The elastic connection, through the spring 15, is due to the need to compensate for the different angular incidence of the bulkhead with respect to the rotor during rotation.

Nello statore I ruotano due rotori: il n. 2 in camera A e il n. 3 in camera B. Il primo, girando folle sulla manovella dell'albero 4 compie un moto orbitale all'interno della camera, aspirando attraverso il tubo di ammissione 16 la miscela esplosiva e comprimendo quella aspirata col giro precedente, che, attraverso il foro 18, verrà inviata al tunnel di compressione 5. La divisione tra la parte aspirante e quella premente è ottenuta con la paratia 6, dotata del pattino di tenuta 14, azionata desmodromicamente attraverso le aste di collegamento 7 e 8 dei cassetti oscillanti 9 e 10. In the stator I two rotors rotate: the n. 2 in room A and n. 3 in chamber B. The first, turning idly on the crank of the shaft 4, performs an orbital motion inside the chamber, sucking the explosive mixture through the inlet pipe 16 and compressing the one sucked in with the previous turn, which, through the hole 18 , will be sent to the compression tunnel 5. The division between the suction and the pressing part is obtained with the bulkhead 6, equipped with the sealing shoe 14, desmodromically operated through the connecting rods 7 and 8 of the oscillating drawers 9 and 10.

L'apertura e la chiusura del tunnel di compressione 5 è regolata automaticamente dalla rotazione dei rotori, nel senso che l'entrata rimarrà normalmente aperta salvo nel momento in cui la miscela verrà trasferita nella camera di scoppio 25; mentre l'uscita rimarrà normalmente chiusa escluso il momento di cui sopra. The opening and closing of the compression tunnel 5 is automatically regulated by the rotation of the rotors, in the sense that the inlet will normally remain open except when the mixture is transferred into the combustion chamber 25; while the exit will normally remain closed except for the moment mentioned above.

Il rotore motore 3 provvederà a rifornirsi di miscela compressa attraverso il foro di ammmissione 26, 'dopo di che, per mezzo della candela di accensione 24, avverrà l'esplosione che provocherà il movimento nello stesso senso rotatorio del rotore compressore 2. Nello stesso tempo, mentre i gas si espandono, procurando la forza motrice, il pattino 28 provvederà ad espellere, attraverso il tubo di scarico 36, i gas bruciati nel giro precedente . The engine rotor 3 will supply itself with the compressed mixture through the inlet hole 26, after which, by means of the spark plug 24, the explosion will occur which will cause the compressor rotor 2 to move in the same rotational direction. At the same time , while the gases expand, providing the driving force, the pad 28 will expel, through the exhaust pipe 36, the gases burned in the preceding turn.

In particolare, è possibile ottenere il comando desmodromico del pattino 28, pur conservando il collegamento elastico, mediante il dispositivo a "gabbia oscillante" illustrato nelle Figg. 6a e 6b, analogamente a quanto già avviene per la paratia 6 del compressore 2. In particular, it is possible to obtain the desmodromic control of the shoe 28, while maintaining the elastic connection, by means of the "oscillating cage" device illustrated in Figs. 6a and 6b, similarly to what already happens for the bulkhead 6 of compressor 2.

Ciò per controbilanciare la forza centrifuga del pattino stesso e mantenere costante la sua pressione entro un valore predeterminato in qualunque condizione di funzionamento. This is to counterbalance the centrifugal force of the shoe itself and keep its pressure constant within a predetermined value in any operating condition.

Le scatole a bagno d'olio 37, 38, 39, e 40 assicurano un'agevole lubrificazione degli organi in movimento, sia alternativo che rotatorio, mentre per il pattino fisso e per la paratia si provvederà con apposita pompa (non raffigurata). The oil bath boxes 37, 38, 39, and 40 ensure easy lubrication of the moving parts, both reciprocating and rotating, while for the fixed sliding block and for the bulkhead it will be provided with a special pump (not shown).

E' evidente che l'invenzione non è limitata alla forma di esecuzione descritta ed illustrata, ma che numerose varianti ed ulteriori perfezionamenti possono esservi apportati senza con ciò uscire dall'ambito del trovato. It is evident that the invention is not limited to the embodiment described and illustrated, but that numerous variations and further improvements can be made without thereby departing from the scope of the invention.

Claims

CLAIMS 1. Endothermic engine with rotating pistons, improved, consisting of a stator (1), two rotors (2, 3), a shaft (4) which crosses the stator (1) and on which the two rotors (2, 3) are mounted ; the stator (1) being formed by two cylindrical chambers (A, B), spaced apart, with opposing, offset and joined together in a single block, characterized by the fact that each chamber (A, B) is equipped with a turret (13, 19) merged with the stator (1), the turret (13) of chamber A equipped with a bulkhead (6), sliding in a special groove (11, 12), with a dividing function, the turret (19) of the chamber B equipped with a sealing shoe (20), pushed towards the center of the cavity by springs (21, 22), and offset clockwise with respect to chamber A, for the direction of rotation of the motor; on the bottoms of the chambers (A) and (B), on opposite sides, two holes of identical dimensions being obtained, connected by a tunnel (5) which makes the chambers themselves intercommunicating and constituting the so-called "compression tunnel" (5); the hole through which the shaft (4) passes, corresponding to the center of chamber A but not to the center of chamber B, which will therefore be offset with respect to the first; the phase shift angle between the two turrets (13, 19), being conditioned by the compression tunnel (5) and by the center of rotation; an inlet pipe (26) and an exhaust pipe (36) completing the stator (1).

2. Motor according to claim 1, wherein the rotors (2, 3) are boxed cylindrical bodies, having a smaller diameter than the respective chambers (A, B), intended to rotate inside them, a rotor (2) being the compressor in the chamber A, the other (3) being the motor rotor in chamber B, characterized by the fact that the latter (3) is animated (in 35) inside it, both to allow it to be fixed to the shaft (4) and to the accommodation of other organs.

3. Engine according to claims 1 and 2, characterized in that the shaft (4) is constituted for half of its length by a crank, in correspondence with the chamber A, and for the other half by the power take-off, in correspondence with the room B.

4. Motor according to the preceding claims, characterized in that the compressor rotor (2), which rotates idle on the crank (4), is adapted to it by a special double-shell collar (17), performing in addition to the rotary motion on the own axis, an orbital motion inside the chamber A, constantly maintaining a point of tangency between its periphery and that of the chamber itself, so that, while the crankshaft (4) turns in one direction, the rotor (2 ) turn in the opposite direction -

5. Motor according to the preceding claims characterized in that the motor rotor (3) is keyed onto the shaft (4) so that it will rotate in an eccentric position with respect to the cavity, so that its periphery comes into contact with the shoe (20) of the turret (19), which is entrusted with the sealing function; in said motor rotor (3) sliding in a special groove, with reciprocating motion, a shoe (28), preferably a roller (29), always in contact with the periphery to make the chamber in which it operates assume a variable volume with rotation, therefore, while on the one hand the expansion phase takes place, on the other hand the expulsion phase of the exhaust gases burned in the previous lap takes place.

6. Motor according to the preceding claims, characterized in that the reciprocating motion of the pad (28), combined with the rotary one, is obtained by means of a telescopic rod (30), controlled by a circular cam (32) fixed to the stator (1 ) which also acts as a support for the shaft (4); the elastic connection to the cam (32) and the particular roundness of the shoes (28) and (14) being provided to compensate for the different angle of incidence that occurs during rotation.

7. Engine according to the preceding claims characterized by the fact that the engine rotor (3) contains, obtained in a peripheral niche, the combustion chamber (25), equipped with an inlet hole (26) which will overlap a given moment, to the outlet hole (27) of the compression tunnel (5) from which it will take the compressed mixture destined for the explosion.

8. Motor according to the preceding claims characterized in that both rotors (2, 3) are equipped with lateral sealing members.

Engine according to the preceding claims characterized in that the volume variability of the chamber A is obtained by means of the bulkhead (6) whose reciprocating motion is desmodremically ensured by means of two oscillating drawers (9, 10), one for each side of the rotor (2), operated by the crank (4); said bulkhead (6) being equipped with a shoe (14) which, by means of a spring (15), constantly presses on the periphery of the rotor (2) and divides the chamber A, in combination with the orbital motion, into two parts, allowing from a on the other hand to create the depression and therefore the suction of the explosive mixture, and on the other hand the compression of the mixture sucked in the previous lap.