DE202010001907U1

DE202010001907U1 - Rotary piston engine

Info

Publication number: DE202010001907U1
Application number: DE201020001907
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2020-02-03

Abstract

Rotationskolbenmaschine, bei der in einem Gehäuse in gleiche Drehrichtung jeweils mit einer Welle verbunden rotierende Kolben angeordnet sind, wobei die Kolben mit einem Gehäusewandabschnitt eine Arbeitskammer bilden, die durch eine Relativbewegung der Kolben zueinander vergrößerbar und verkleinerbar ist und die über Ein- und Auslassöffnungen verfügt, wobei die Wellenbewegung auf eine Arbeitswelle übertragbar ist oder umgekehrt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenraum jedes Gehäuses (1) rotationssymmetrisch zu den Wellen (3, 5) der Kolben (4, 6) ausgebildet ist,
die Kolben (4, 6) jeweils die Form eines Gehäuseinnenraumsegmentes aufweisen oder scheibenförmig ausgebildet sind,
jede Gehäuseinnenwand in den Innenraum weisende offene Kanäle (18) für den Ein- und oder Auslass von und/oder Ein- und Auslassöffnungen (16, 17) für Arbeitsmittel aufweist und
die Wellen (3) und (5) außerhalb des Gehäuseinnenraumes ständig miteinander und/oder mit der Arbeitswelle (2) getriebetechnisch so verbunden sind, dass die Drehzahl der Wellen (3) und (5) derart zueinander...Rotary piston machine, in which in a housing in the same direction of rotation in each case connected to a shaft rotating pistons are arranged, the pistons with a housing wall portion form a working chamber which is enlarged and reduced by a relative movement of the piston to each other and which has inlet and outlet openings, wherein the wave motion is transferable to a working shaft or vice versa,
characterized in that
the interior of each housing (1) is rotationally symmetrical to the shafts (3, 5) of the pistons (4, 6),
the pistons (4, 6) each have the shape of a housing interior segment or are disc-shaped,
each housing inner wall into the interior facing open channels (18) for the inlet and outlet of and / or inlet and outlet openings (16, 17) for working means and having
the shafts (3) and (5) outside of the housing interior are constantly connected to one another and / or to the working shaft (2) so that the rotational speed of the shafts (3) and (5) are connected to one another in such a way ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine, die als Antriebsmotor oder Pumpe betrieben werden kann und bei der Arbeitskammern durch die Relativbewegung von zwei Rotationskolben zueinander veränderbar sind.The invention relates to a rotary piston machine which can be operated as a drive motor or pump and in the working chambers by the relative movement of two rotary pistons are mutually variable.

Derartige Maschinen sind bekannt.Such machines are known.

Die DE 41 15 289 C2 beschreibt eine Rotationskolbenmaschine mit zwei um die gleiche Achse rotierenden, mit Kolben ausgerüsteten Rädern, die durch Zwischenelemente eines Getriebes miteinander verkoppelt sind. Kompression und Expansion entstehen durch die Relativbewegung der Kolben, die jeder abwechselnd infolge einer Expansion Arbeit leisten und anschließend in einer Stillstands- bzw. Quasistillstandsphase als Sperrglied wirken. Sie bewegen sich in einem toridförmigen Arbeitsraum. Die Relativbewegung der beiden Räder während des Umlaufs erfolgt über die oszillierenden Winkelbewegungen der koppelnden Zwischenelemente, die Elemente eines Kegel-, Planeten-, oder Hebeltriebes und auf einem Rotationskörper montiert sind, der mit etwa gleichförmiger Geschwindigkeit rotiert, während die Kolbenräder durch die Oszillation der Zwischenelemente oszillieren. An diesem Körper ist auch der Abtrieb bzw. Antrieb montiert. Die Oszillation der Zwischenelemente wird bewirkt durch Zwangskräfte, die von an diesen Koppelelementen angebrachten Steuerarmen erzeugt werden, die eine in sich geschlossene, umlaufende, aus Zykloidenabschnitten, Sinusbögen, oder ähnlichen bestehende Bahnkurve abfahren.The DE 41 15 289 C2 describes a rotary piston machine with two rotating about the same axis, equipped with pistons wheels, which are coupled together by intermediate elements of a transmission. Compression and expansion are caused by the relative movement of the pistons, which each perform alternately as a result of an expansion work and then act as a blocking member in a standstill or Quasistillstandsphase. They move in a toroidal working space. The relative movement of the two wheels during the circulation takes place via the oscillating angular movements of the coupling intermediate elements, which are elements of a bevel, planetary, or lever drive and mounted on a rotary body which rotates at approximately uniform speed, while the piston wheels by the oscillation of the intermediate elements oscillate. On this body and the output or drive is mounted. The oscillation of the intermediate elements is brought about by constraining forces which are generated by control arms attached to these coupling elements, which traverse a self-contained, circumferential trajectory consisting of cycloid sections, sinus arches, or the like.

Aus der DE 200 11 552 U1 ist ein Rotationskolbenverbrennungsmotor bekannt, bei dem sich drei oder mehr scheibenförmige Rotationskolben in gleicher Drehrichtung und mit zueinander definierter Drehzahl um jeweils kolbenzugehörige parallel zueinander stehende Achsen drehen. Der von Kolbensegmenten gebildete Druckraum wird alternativ vergrößert und verkleinert.From the DE 200 11 552 U1 a rotary piston internal combustion engine is known in which three or more disc-shaped rotary piston rotate in the same direction of rotation and with mutually defined speed about each piston associated mutually parallel axes. The pressure chamber formed by piston segments is alternatively enlarged and reduced.

Die in der DE 10 2005 026 661 A1 beschriebene Rotationskolbenmaschine besteht aus einem Gehäuse, in dem ein erster und zumindest ein zweiter Kolben angeordnet sind, die gemeinsam in dem Gehäuse um eine gehäusefeste Drehachse umlaufen können, wobei der erste Kolben eine erste Endfläche und der zumindest zweite Kolben eine der ersten Endfläche zugewandte zweite Endfläche aufweist, wobei die Endflächen eine Arbeitskammer begrenzen und wobei der erste und der zumindest zweite Kolben beim Umlaufen um die Drehachse zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegungen ausführen, um die Arbeitskammer abwechselnd zu vergrößern und zu verkleinern.The in the DE 10 2005 026 661 A1 described rotary piston machine consists of a housing in which a first and at least a second piston are arranged, which can rotate around the housing in the housing about a rotational axis fixed to the housing, wherein the first piston, a first end surface and the at least second piston one of the first end surface facing the second end surface wherein the end faces delimit a working chamber and wherein the first and the at least second pistons, when circulating about the rotation axis, execute opposing reciprocating motions to alternately enlarge and reduce the working chamber.

Die genannten Rotationskolbenmotore sind konstruktiv aufwendig und lassen deutlich wechselnde Abtriebsmomente erwarten.The aforementioned rotary piston engines are structurally complex and can expect significantly changing output torques.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rotationskolbenmotor vorzuschlagen, der eine hohe Arbeitstaktzahl realisiert, einen hohen Wirkungsgrad aufweist und sich durch ein konstantes Abtriebsmoment auszeichnet.The object of the invention is to propose a rotary piston engine, which realizes a high number of work cycles, has a high efficiency and is characterized by a constant output torque.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of claim 1, advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird bei einer Rotationskolbenmaschine, bei der in einem Gehäuse in gleiche Drehrichtung jeweils mit einer Welle verbunden rotierende Kolben angeordnet sind, wobei die Kolben mit einem Gehäusewandabschnitt eine Arbeitskammer bilden, die durch eine Relativbewegung der Kolben zueinander vergrößerbar und verkleinerbar ist und die über Ein- und Auslassöffnungen verfügt, wobei die Wellenbewegung auf eine Arbeitswelle übertragbar ist oder umgekehrt, vorgeschlagen, dass der Innenraum jedes Gehäuses rotationsymmetrisch zu den Wellen der Kolben ausgebildet ist, die Kolben jeweils die Form eines Gehäuseinnenraumsegmentes aufweisen oder scheibenförmig ausgebildet sind, jede Gehäuseinnenwand in den Innenraum weisende offene Kanäle für den Ein- und oder Auslass von Arbeitsmittel und/oder Ein- und Auslassöffnungen für Arbeitsmittel aufweist und die Wellen der Kolben außerhalb des Gehäuseinnenraumes ständig miteinander und/oder mit der Arbeitswelle getriebetechnisch so verbunden sind, dass die Drehzahl der Wellen derart zueinander veränderbar ist, dass unter Beibehaltung der Drehzahl des in Drehrichtung jeweils hinteren Kolbens der vordere Kolben durch eine Drehzahlerhöhung in die hintere Kolbenposition bewegbar ist und nach Erreichen dieser Position die Drehzahlerhöhung zurücknehmbar ist.According to the invention, rotating pistons are arranged in each case in a housing in the same direction of rotation, wherein the pistons form a working chamber with a housing wall section which can be enlarged and reduced relative to one another by a relative movement of the pistons and which and outlet openings, wherein the wave motion is transferable to a working shaft or vice versa, proposed that the interior of each housing is rotationally symmetrical to the waves of the piston, the pistons each have the shape of a housing interior segment or disc-shaped, each housing inner wall facing into the interior having open channels for the inlet and outlet of working fluid and / or inlet and outlet openings for work equipment and the shafts of the piston outside the housing interior constantly geared together and / or with the working shaft Ch are connected so that the rotational speed of the shafts is mutually variable so that while maintaining the rotational speed of each rear piston in the direction of rotation of the front piston is movable by a speed increase in the rear piston position and after reaching this position, the speed increase is retractable.

Eine optimale Geometrie und Steuerbarkeit der Rotationskolbenmaschine ist dabei realisierbar mit Kolben, die jeweils einem ¼ Segment des Gehäuseinnenraumes entsprechen oder wenn bei scheibenförmigen Kolben die Kolben in der Position des Beginns der erhöhten Drehzahl des in Drehrichtung vorn liegenden Kolbens und des Abschlusses der erhöhten Drehzahl des hinten liegenden Kolbens einen Winkel um 90° einschliessen.Optimum geometry and controllability of the rotary piston machine can be realized with pistons which each correspond to a ¼ segment of the housing interior or if disk-shaped piston, the piston in the position of the beginning of the increased speed of the forward piston in the direction of rotation and the completion of the increased speed of the rear lying piston at an angle of 90 °.

Die Wellen der Kolben verlaufen dabei bevorzugt koaxial, wobei die äußere Welle mit einem Kolben verbunden ist und die aus der äußeren Welle herausgeführte Welle mit dem anderen Kolben.The shafts of the pistons preferably extend coaxially, the outer shaft being connected to a piston and the shaft brought out of the outer shaft to the other piston.

Bei ständiger Rotationsbewegung der Kolben lässt sich so ein Drehzahlverhältnis zueinander von 1:3 realisieren. Das bedeutet, dass während sich der hintere Kolben um 90° dreht der vordere Kolben 270° durchläuft und damit die hintere Position einnimmt. Dann beginnt der Vorgang von neuem, wobei die Kolben gewechselt haben. Bei einer Umdrehung der Kolbenwellen finden somit zwei Arbeitsphasen statt.With constant rotational movement of the piston can be as a speed ratio of 1: 3 realize. This means that while the rear piston rotates through 90 °, the front piston rotates 270 ° and thus assumes the rear position. Then the process starts again, the pistons have changed. With one revolution of the piston shafts thus takes place two working phases.

Bewährt haben sich Rotationskolbenmaschinen, bei deren der Innenraum des Gehäuses kugelförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist.Have proved successful rotary piston machines, in which the interior of the housing is spherical or cylindrical.

Die Ein- und Auslasskanäle werden bevorzugt ringförmig in Bezug auf die Wellen in der Gehäusewand angeordnet. Ihr Verlauf in Bezug auf den Umfangswinkel wird in den Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The inlet and outlet channels are preferably arranged annularly with respect to the waves in the housing wall. Their course in relation to the circumferential angle is described in more detail in the embodiments.

Eine optimal auf diesen Verlauf der Ein- und Auslasskanäle abgestimmte Kolbenschmierung wird dadurch erreicht, dass jeder Kolben im Bereich der Gleitpaarung mit der Gehäuseinnenwand mindestens einen vorzugsweise in Wellenlängsrichtung verlaufenden, zur Gehäuseinnenwand hin bis auf den Bereich der Ein- und Auslasskanäle offenen Schmiermittelkanal aufweist.An optimally matched to this course of the inlet and outlet piston lubrication is achieved in that each piston in the region of the sliding pair with the housing inner wall has at least one preferably extending in the longitudinal direction, the housing inner wall down to the region of the inlet and outlet channels open lubricant channel.

Die außerhalb des Gehäuseinnenraumes bestehende Verbindung der Wellen der Kolben miteinander und/oder mit der Arbeitswelle, durch die unter Beibehaltung der Drehzahl des in Drehrichtung jeweils hinteren Kolbens der vordere Kolben durch eine Drehzahlerhöhung in die hintere Kolbenposition bewegbar ist und nach Erreichen dieser Position die Drehzahlerhöhung zurücknehmbar ist, ist in einer bevorzugten Ausführung durch Zahnradpaarungen erreichbar, deren Zahnräder abschnittsweise wechselnde Zahnradteilkreisdurchmesser aufweisen.The outside of the housing interior existing connection of the shafts of the piston with each other and / or with the working shaft through which while maintaining the rotational speed of each rear piston in the direction of rotation of the front piston by a speed increase in the rear piston position is movable and after reaching this position, the speed increase retractable is, in a preferred embodiment achievable by gear pairings, the gears have sections of changing gear pitch circle diameter.

Die vorgenannt Rotationskraftmaschine ist als Pumpe betreibbar, wobei das Pumpvolumen bei scheibenförmigen Kolben pro Wellenumrehung 2 × 270° des Gehäuseinnenvolumens beträgt.The aforementioned rotary engine is operable as a pump, wherein the pump volume is at disk-shaped piston per shaft rotation 2 × 270 ° of the housing internal volume.

Die vorgenannte Rotationskraftmaschine kann als Arbeitsmaschine mit Dampf betrieben werden.The aforementioned rotary engine can be operated as a working machine with steam.

Bei einem mit Kraftstoff anzutreibenden Rotationsmotor sind zwei Gehäuse mit jeweils zwei zusammenwirkenden Kolben nebeneinander angeordnet, wobei die jeweiligen Wellen miteinander in koaxialer Bauweise gekoppelt sind. In einem Gehäuse arbeiten die Kolben als Verdichter und im anderen Gehäuse als Turbine, wobei die Gehäuse über eine Verbrennungskammer, in die Kraftstoff einbringbar ist, miteinander gekoppelt sind. Die verdichtete Luft strömt vom Verdichter in die Verbrennungskammer. Hier erfolgt ein Kraftstoffeintrag und die Zündung sowie die Verbrennung. Die expandierenden Verbrennungsgase werden in die Turbine geleitet und verrichten hier Arbeit.In a rotary motor to be driven by fuel, two housings each having two cooperating pistons are arranged next to one another, the respective shafts being coupled to one another in a coaxial construction. In one housing, the pistons work as a compressor and in the other housing as a turbine, wherein the housing via a combustion chamber, in which fuel is introduced, are coupled together. The compressed air flows from the compressor into the combustion chamber. Here is a fuel input and the ignition and combustion. The expanding combustion gases are directed into the turbine and do work here.

Um einen ruhigen Lauf durch ein Kräftegleichgewicht zu erzielen, wird für eine bevorzugte Ausführung vorgeschlagen, dass die auf einer Welle angeordneten Kolben in beiden Gehäusen um 180° zueinander versetzt sind.In order to achieve a smooth running by a balance of power, it is proposed for a preferred embodiment that the arranged on a shaft piston in both housings are offset by 180 ° to each other.

Bei der koaxialen Bauweise der Wellen bei zwei nebeneinander angeordneten und zusammenwirkenden Gehäusen ist bevorzugt eine innenliegende Welle vorgesehen, die mit einem Kolben des ersten Gehäuses verbunden ist, eine äußere Welle, die mit einem Kolben im ersten und im zweiten Gehäuse verbunden ist und eine weitere zweite äußere Welle, die mit einem Kolben des ersten Gehäuses gekoppelt ist, wobei die zweite äußere Welle mit der innenliegenden Welle gleichlaufend verbunden ist.In the coaxial design of the shafts in two juxtaposed and cooperating housings, an internal shaft is preferably provided, which is connected to a piston of the first housing, an outer shaft which is connected to a piston in the first and in the second housing and a further second outer shaft which is coupled to a piston of the first housing, wherein the second outer shaft is connected concurrently with the inner shaft.

Dieser mit Kraftstoff betriebene Rotationskolbenmotor ist erweiterbar. So wird vorgeschlagen, zwei oder drei mit Kraftstoff angetriebene Rotationsmotore mit jeweils zwei Gehäusen parallel zueinander anzuordnen, wobei deren koaxial aufgebauten Wellen durch die Arbeitswelle miteinander gekoppelt werden.This fuel-powered rotary piston engine is expandable. Thus, it is proposed to arrange two or three fuel-driven rotary motors with two housings parallel to each other, wherein the coaxial waves are coupled together by the working shaft.

Der vorgeschlagene Rotationsmotor zeichnet sich neben einem hohen Wirkungsgrad durch eine federlose Konstruktion aus, was hohe Drehzahlen gestattet.The proposed rotary motor is characterized by a high efficiency by a springless design, which allows high speeds.

Der Expansionsraum wird nicht linear verkleinert bedingt durch den nachrückenden Kolben, was die Energiebilanz verbessern dürfte.The expansion space is not linearly reduced due to the advancing piston, which should improve the energy balance.

Der Motor lässt eine hohe Laufruhe zu ohne aufwendige konstruktive Gestaltungen.The engine allows a smooth running without elaborate structural designs.

Die Nachteile einer Vorzündung wie bei Motoren mit Kurbelwelle vorhanden, entfallen.The disadvantages of a pre-ignition as in engines with crankshaft available, omitted.

Der Motor ist mit jeder Art Kraftstoff betreibar. Dichtungs und Schmierungsprobleme wie bei anderen Rotationskolbenmotoren bekannt, treten nicht auf.The engine can be operated with any kind of fuel. Sealing and lubrication problems, as known in other rotary piston engines, do not occur.

Die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The rotary piston machine according to the invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

Es zeigen:Show it:

1 Gehäuse im Schnitt in Wellenlängsrichtung, 1 Housing in section in the wavelength direction,

2 Gehäuse mit scheibenförmigen Kolben, 2 Housing with disk-shaped pistons,

3 Gehäuse mit segmentartigen Kolben (Turbine), 3 Housing with segment-like pistons (turbine),

4 Gehäuse mit segmentartigen Kolben (Verdichter), 4 Housing with segment-like piston (compressor),

5 Verbrennungsmotor, 5 Combustion engine,

6 Zusammenwirken von Verdichter und Turbine, 6 Interaction of compressor and turbine,

7 Getriebe zur Kolbensteuerung, 7 Transmission for piston control,

8 zwei parallel angeordnete Verbrennungsmotore und 8th two parallel combustion engines and

9 drei parallel angeordnete Verbrennungsmotore. 9 three parallel combustion engines.

1 zeigt die Rotationskolbenmaschine mit einem kugelförmigen Gehäuse 1 im Schnitt in Wellenlängsrichtung. 1 shows the rotary piston machine with a spherical housing 1 in section in the wavelength direction.

Der Innenraum jedes Gehäuses 1 ist rotationssymmetrisch zu den Wellen 3, 5 der Kolben 4, 6 ausgebildet. Dabei weisen die Kolben 4, 6 jeweils die Form eines Gehäuseinnenraumsegmentes auf oder sind scheibenförmig ausgebildet.The interior of each case 1 is rotationally symmetric to the waves 3 . 5 The piston 4 . 6 educated. This show the piston 4 . 6 in each case the shape of a housing interior segment or are disc-shaped.

Die Wellen 3, 5 verlaufen koaxial ineinander, wobei die äußere Welle 5 mit dem Kolben 6 verbunden ist und die aus der Welle 5 herausgeführte Welle 3 mit dem Kolben 4.The waves 3 . 5 coaxial with each other, the outer shaft 5 with the piston 6 is connected and out of the shaft 5 led out shaft 3 with the piston 4 ,

Jeder Kolben 4, 6 verfügt im Bereich der Gleitpaarung mit der Gehäuseinnenwand über mindestens einen in Wellenlängsrichtung verlaufenden, zur Gehäuseinnenwand hin bis auf den Bereich der Ein- und Auslasskanäle 18 offenen Schmiermittelkanal 13. Dieser wird über einen Einlass 9 im Bereich der Lagerung der Wellen 3, 5 gespeist. Die in die Gehäuseinnenwand eingelassenen, in den Innenraum weisenden offene Kanäle 18 für den Ein- und oder Auslass von Arbeitsmittel sind in den folgenden Fig. dargestellt.Every piston 4 . 6 has in the region of the sliding pair with the housing inner wall via at least one extending in the longitudinal direction, the housing inner wall down to the area of the inlet and outlet channels 18 open lubricant channel 13 , This one is via an inlet 9 in the area of the storage of the waves 3 . 5 fed. The recessed into the housing inner wall, pointing into the interior open channels 18 for the inlet and outlet of work equipment are shown in the following Fig.

Die Wellen 3 und 5 sind außerhalb des Gehäuseinnenraumes ständig mit der Arbeitswelle 2 getriebetechnisch so verbunden, dass die Drehzahl der Wellen 3 und 5 derart zueinander veränderbar ist, dass unter Beibehaltung der Drehzahl des in Drehrichtung jeweils hinteren Kolbens der vordere Kolben durch eine Drehzahlerhöhung in die hintere Kolbenposition bewegbar ist und nach Erreichen dieser Position die Drehzahlerhöhung zurücknehmbar ist. Dies erfolgt durch Zahnradpaarungen (8/20, 7/21), deren Zahnräder abschnittsweise wechselnde Teilkreisdurchmesser aufweisen.The waves 3 and 5 are outside the housing interior constantly with the working shaft 2 geared so that the speed of the waves 3 and 5 is mutually variable so that while maintaining the speed of each in the direction of rotation of the rear piston, the front piston is movable by an increase in speed in the rear piston position and after reaching this position, the speed increase is retractable. This is done by gear pairs ( 8th / 20 . 7 / 21 ), the gears have sections of varying pitch circle diameter.

2 zeigt ein Gehäuse 1 mit scheibenförmigen Kolben 4, 6. Der Innenraum des Gehäuses 1 ist zylinderförmig ausgebildet und die Wellen 3, 5 sind in der Zylindermittelachse angeordnet. Die Wellen 3, 5 verlaufen koaxial ineinander, wobei die äußere Welle 5 mit dem Kolben 6 verbunden ist und die aus der Welle 5 herausgeführte Welle 3 mit dem Kolben 4. Die Wellen 3, 5 sind über die Arbeitswelle 2 miteinander so gekoppelt, dass die unterschiedlichen Drehzahlen zueinander realisiert werden können. 2 shows a housing 1 with disc-shaped pistons 4 . 6 , The interior of the housing 1 is cylindrical and the waves 3 . 5 are arranged in the cylinder center axis. The waves 3 . 5 coaxial with each other, the outer shaft 5 with the piston 6 is connected and out of the shaft 5 led out shaft 3 with the piston 4 , The waves 3 . 5 are about the working wave 2 coupled together so that the different speeds can be realized to each other.

Die Kolben 4, 6 schließen in der dargestellten Position des Beginns der erhöhten Drehzahl des in Drehrichtung vorn liegenden Kolbens 6 und des Abschlusses der erhöhten Drehzahl des hinten liegenden Kolbens 4 einen Winkel um 90° ein. Ein- und Auslass 16, 17 sind in dieser Position geschlossen.The pistons 4 . 6 Close in the illustrated position of the beginning of the increased speed of the forward direction of rotation piston 6 and the completion of the increased speed of the rearward piston 4 an angle of 90 °. Inlet and outlet 16 . 17 are closed in this position.

Bei Drehung der koaxial angeordneten Wellen 3, 5 wird der Auslass 17 langsam freigegeben während Kolben 6 mit erhöhter Drehzahl das Volumen des Arbeitsraumes 15 ausstößt und rückseitig den sich vergrößernden Raum 14 durch Ansaugen durch den Einlass 16 füllt.Upon rotation of the coaxial shafts 3 . 5 becomes the outlet 17 slowly released during piston 6 with increased speed, the volume of the working space 15 ejects and back the increasing space 14 by suction through the inlet 16 crowded.

Bei ständiger Rotationsbewegung der Kolben 4, 6 beträgt das Drehzahlverhältnis zueinander 1:3, wobei die Kolben dabei die Drehzahl wechseln. Nach einer halben Umdrehung der Arbeitswelle 2 ist die dargestellte Position wieder erreicht, wobei die Kolben gewechselt haben (Drehung der Wellen: Welle 5 = 270°, Welle 3 = 90°, Arbeitswelle 2 = 180°).With constant rotation of the pistons 4 . 6 is the speed ratio to each other 1: 3, the pistons change the speed. After half a revolution of the working shaft 2 the position shown is reached again, with the pistons have changed (rotation of the waves: shaft 5 = 270 °, wave 3 = 90 °, working wave 2 = 180 °).

Diese Rotationskraftmaschine ist somit als Pumpe betreibbar, wobei das Pumpvolumen pro Wellenumrehung 2 × 270° des Gehäuseinnenvolumens beträgt.This rotary engine is thus operable as a pump, wherein the pumping volume per shaft rotation is 2 × 270 ° of the housing internal volume.

3 zeigt eine Rotationskolbenmaschine mit einem kugelförmigen Gehäuse 1 und Kolben 4, 6, die jeweils einem ¼ Segment des Gehäuseinnenraumes entsprechen. 3 shows a rotary piston machine with a spherical housing 1 and pistons 4 . 6 , each corresponding to a ¼ segment of the housing interior.

Der Innenraum des Gehäuses 1 ist auch hier rotationssymmetrisch zu den koaxial angeordneten Wellen 3, 5 der Kolben 4, 6 ausgebildet.The interior of the housing 1 is also rotationally symmetric to the coaxial waves 3 . 5 The piston 4 . 6 educated.

In die Gehäuseinnenwand sind in den Innenraum weisende offene Kanäle 18 für den Ein- und oder Auslass von Arbeitsmittel eingelassen. Die Ein- und Auslasskanäle 18 sind dabei ringförmig in Bezug auf die Wellen 3, 5 in der Gehäusewand angeordnet.In the housing inner wall are in the interior facing open channels 18 admitted for the inlet and outlet of work equipment. The inlet and outlet channels 18 are annular with respect to the waves 3 . 5 arranged in the housing wall.

Die Wellen 3 und 5 sind außerhalb des Gehäuseinnenraumes ständig miteinander und/oder mit der Arbeitswelle 2 getriebetechnisch so verbunden, dass die Drehzahl der Wellen 3 und 5 derart zueinander veränderbar ist, dass unter Beibehaltung der Drehzahl des in Drehrichtung jeweils hinteren Kolbens der vordere Kolben durch eine Drehzahlerhöhung in die hintere Kolbenposition bewegbar ist und nach Erreichen dieser Position die Drehzahlerhöhung zurücknehmbar ist. Bei ständiger Rotationsbewegung der Kolben 4, 6 beträgt das Drehzahlverhältnis zueinander 1:3, wobei die Kolben dabei die Drehzahl wechseln (Drehung der Wellen: Welle 5 = 270°, Welle 3 = 90°, Arbeitswelle 2 = 180°).The waves 3 and 5 are outside of the housing interior constantly with each other and / or with the working shaft 2 geared so that the speed of the waves 3 and 5 is mutually variable so that while maintaining the speed of each in the direction of rotation of the rear piston, the front piston is movable by an increase in speed in the rear piston position and after reaching this position, the speed increase is retractable. With constant rotation of the pistons 4 . 6 is that Speed ratio to each other 1: 3, wherein the piston thereby change the speed (rotation of the shafts: shaft 5 = 270 °, wave 3 = 90 °, working wave 2 = 180 °).

Bei der dargestellten Position der Kolben 4 und 6 beginnt Kolben 6 mit der erhöhten Drehzahl zu drehen, während Kolben 4 diese Phase gerade abgeschlossen hat und jetzt mit der geringeren Drehzahl weiterdreht. Nach einer halben Umdrehung der Arbeitswelle 2 ist die dargestellte Position wieder erreicht, wobei die Kolben gewechselt haben.In the illustrated position of the piston 4 and 6 starts piston 6 to rotate at the increased speed while pistons 4 has just completed this phase and now continues to rotate at the lower speed. After half a revolution of the working shaft 2 the position shown is reached again, the pistons have changed.

Die Ein- und Auslasskanäle 18 sind dabei so angeordnet, dass das Ansaugen hinter dem Kolben 6 etwa mit Beginn der höheren Drehzahl einsetzt und der Auslasskanal 18/17 ca 15° vor dem Beginn des Ansaugkanales 18/16 in Drehrichtung endet.The inlet and outlet channels 18 are arranged so that the suction behind the piston 6 about the beginning of the higher speed starts and the exhaust duct 18 / 17 about 15 ° before the beginning of the intake duct 18 / 16 ends in the direction of rotation.

Die Einlass- und Auslasskanäle 18 erstrecken sich dabei über ein Winkelmaß von 75° mit einer Toleranz von –15°.The inlet and outlet channels 18 extend over an angular extent of 75 ° with a tolerance of -15 °.

Die dargestellte hintere Kolbenkante entspricht dabei einer Position, bei der die Expansion beginnt, d. h. der Auslasskanal 18/17 beginnt bei 225° und erstreckt sich über den Umfang von 75° und der Einlasskanal 18/16 beginnt bei 315° und erstreckt sich über 75°.

Gewährleistet sind so

a) ein Abstand zwischen dem Ende des Auslasskanals 18/17 und dem Beginn des Einlasskanals 18/16 von mindestens 15° und
b) ein Geschlossensein sowohl des Ein- als auch des Auslasskanals 18 über ein Winkelmaß von mindestens 5°, die Phase in der in die Verbrennungskammer 23 Kraftstoff z. B. eingespritzt wird und zur Zündung gelangt.

The illustrated rear piston edge corresponds to a position at which the expansion begins, ie the outlet channel 18 / 17 begins at 225 ° and extends over the circumference of 75 ° and the inlet channel 18 / 16 starts at 315 ° and extends over 75 °.

Guaranteed are so

a) a distance between the end of the outlet channel 18 / 17 and the beginning of the intake duct 18 / 16 of at least 15 ° and
b) closed both the inlet and the outlet channel 18 over an angle of at least 5 °, the phase in the combustion chamber 23 Fuel z. B. is injected and reaches the ignition.

Die in 3 dargestellte Ausführung der Rotationskolbenmaschine ist vorrangig als Turbine 1.3 einsetzbar und kompatibel mit dem in 4 dargestellten Verdichter 1.2.In the 3 illustrated embodiment of the rotary piston machine is primarily as a turbine 1.3 can be used and compatible with the in 4 shown compressor 1.2 ,

Der in 4 dargestellt Verdichter 1.2 entspricht im Aufbau grundsätzlich der vorab beschriebene Turbine 1.3. Abweichend ist hier lediglich der verkürzte Ausströmkanal 18/17 für verdichtete Luft und eine vorteilhafte Umfangsverschiebung des Ein- und Ausströmkanals 18 in Drehrichtung um ca. 15°.The in 4 represented compressor 1.2 basically corresponds to the previously described turbine 1.3 , Deviating is here only the shortened outflow 18 / 17 for compressed air and an advantageous circumferential displacement of the inlet and outlet 18 in the direction of rotation by approx. 15 °.

Die verdichtete Luft wird so in vollem Umfange nutzbar. Gewährleistet sind auch hier ein Abstand zwischen dem Ende des Auslasskanals 18/17 und dem Beginn des Einlasskanals 18/16 von mindestens 15° und ein Geschlossensein sowohl des Ein- als auch des Auslasskanals 18 über ein Winkelmaß von mindestens 5° in der Phase, in der in die Verbrennungskammer 23 Kraftstoff z. B. eingespritzt wird und zur Zündung gelangt.The compressed air is thus fully usable. Guaranteed here are a distance between the end of the outlet channel 18 / 17 and the beginning of the intake duct 18 / 16 of at least 15 ° and closed both the inlet and the outlet channel 18 over an angular extent of at least 5 ° in the phase in which in the combustion chamber 23 Fuel z. B. is injected and reaches the ignition.

Natürlich sind auch vorliegend bei den angegebenen Winkeln für den Beginn und das Ende von Ein- und Ausströmkanälen 18 Modifizierungen und Optimierungen denkbar. Wesentlich ist aber, dass die vorgeschlagene Rotationsmaschine ohne Ventile steuerbar ist.Of course, these are also present at the indicated angles for the beginning and end of inflow and outflow channels 18 Modifications and optimizations conceivable. It is essential, however, that the proposed rotary machine can be controlled without valves.

5 und 6 zeigen in unterschiedlichen Schnittansichten einen mit Kraftstoff angetriebenen Rotationsmotor mit zwei Gehäusen 1 mit jeweils Kolben 4, 6 nebeneinander angeordnet sind, wobei die jeweiligen Wellen 3, 5 miteinander in koaxialer Bauweise gekoppelt sind. Im Gehäuse 1.2 arbeiten die Kolben 4, 6 als Verdichter und im Gehäuse 1.3 als Turbine. Die Gehäuse 1.2 und 1.3 sind über eine Verbrennungskammer 23, in die Kraftstoff einbringbar ist, miteinander gekoppelt. 5 and 6 show in different sectional views a fuel-driven rotary motor with two housings 1 with each piston 4 . 6 are arranged side by side, with the respective waves 3 . 5 coupled together in coaxial design. In the case 1.2 the pistons work 4 . 6 as a compressor and in the housing 1.3 as a turbine. The housing 1.2 and 1.3 are about a combustion chamber 23 into which fuel is introduced, coupled with each other.

Die koaxiale Bauweise der Wellen 3, 5 sieht bei diesen zwei nebeneinander angeordneten und zusammenwirkenden Gehäusen 1.2, 1.3 eine innenliegende Welle 3 vor, die mit dem Kolben 4 des Gehäuses 1.2 verbunden ist, eine äußere Welle 5, die mit dem Kolben 6 im Gehäuse 1.2 und dem Kolben 6 im Gehäuse 1.3 verbunden ist und einer weiteren äußeren Welle 5', die mit dem Kolben 4 des Gehäuses 1.3 gekoppelt ist, wobei die Welle 5' mit der Welle 3 gleichlaufend verbunden ist. Dazu wird eine Drehübertragungsbrücke 22 genutzt.The coaxial design of the waves 3 . 5 looks at these two juxtaposed and cooperating housings 1.2 . 1.3 an internal shaft 3 before that with the piston 4 of the housing 1.2 connected, an outer shaft 5 that with the piston 6 in the case 1.2 and the piston 6 in the case 1.3 is connected and another outer shaft 5 ' that with the piston 4 of the housing 1.3 coupled, the shaft 5 ' with the wave 3 concurrently connected. This will be a rotation transfer bridge 22 used.

Von Vorteil ist es, wenn die auf der Welle 3/5' oder 5 angeordneten Kolben 4 oder 6, die in den Gehäusen 1.2 und 1.3 drehen, um 180° zueinander versetzt sind, so dass ein gewisses Kräftegleichgewicht besteht, was die Laufruhe deutlich verbessert.It is beneficial if the on the shaft 3 / 5 ' or 5 arranged piston 4 or 6 in the housings 1.2 and 1.3 rotate, offset by 180 ° to each other, so that there is a certain balance of power, which improves the smoothness significantly.

Die verdichtete Luft strömt vom Verdichter 1.2 in die Verbrennungskammer 23. Hier erfolgt ein Kraftstoffeintrag z. B. über eine Einspritzdüse 19, die Zündung sowie die Verbrennung. Die expandierenden Verbrennungsgase werden in die Turbine 1.3 geleitet und verrichten hier Arbeit, indem der Kolben 6 (vgl. 3) in Drehrichtung bewegt wird, wobei gleichzeitig die Gase vom vorherigen Arbeitsgang ausgestoßen werden. Während sich der Kolben 6 mit der erhöhten Drehzahl in Richtung der Position des Kolbens 4 bewegt, bewegt sich Kolben 4 auf die Arbeitsposition des in 3 dargestellten Kolbens 6.The compressed air flows from the compressor 1.2 into the combustion chamber 23 , Here is a fuel entry z. B. via an injection nozzle 19 , the ignition as well as the combustion. The expanding combustion gases are in the turbine 1.3 guided and doing work here by the piston 6 (see. 3 ) is moved in the direction of rotation, at the same time the gases are ejected from the previous operation. While the piston 6 with the increased speed in the direction of the position of the piston 4 moves, piston moves 4 on the working position of in 3 represented piston 6 ,

7 zeigt die außerhalb des Gehäuseinnenraumes bestehende Verbindung der Wellen 3 und 5 mit der Arbeitswelle 2 und damit auch miteinander, durch die unter Beibehaltung der Drehzahl des in Drehrichtung jeweils hinteren Kolbens der vordere Kolben durch eine Drehzahlerhöhung in die hintere Kolbenposition bewegbar ist und nach Erreichen dieser Position die Drehzahlerhöhung zurücknehmbar ist. 7 shows the outside of the housing interior existing connection of the waves 3 and 5 with the wave of work 2 and thus with each other, by maintaining the rotational speed of each in the direction of rotation of the rear piston of the front piston by a speed increase in the rear piston position is movable and after reaching this position, the speed increase is retractable.

Genutzt werden dafür Zahnradpaarungen 8/20 und 7/21, deren Zahnräder abschnittsweise wechselnde Teilkreisdurchmesser aufweisen und die miteinander kämmen, wobei die äußeren Teilkreisdurchmesser 8.2, mit 7.2 und 21.1 mit 20.1 der Zahnradabschnitte von gleicher Größe sind und die inneren 8.1 mit 7.1 und 21.2 mit 20.2 ebenfalls. Dabei sind die Zahnräder mit den wechselnden Teilkreisen auf folgenden Wellen angeordnet: Welle 5 Zahnrad 20, Welle 3 Zahnrad 21, Welle 2 Zahnräder 7, 8. To be used for gear pairings 8th / 20 and 7 / 21 whose gear wheels have sections of varying pitch circle diameter and which mesh with each other, wherein the outer pitch circle diameter 8.2 , With 7.2 and 21.1 With 20.1 the gear sections are of equal size and the inner ones 8.1 With 7.1 and 21.2 With 20.2 also. The gears with the alternating pitch circles are arranged on the following shafts: Shaft 5 gear 20 , Wave 3 gear 21 , Wave 2 gears 7 . 8th ,

Das Übersetzungsverhältnis vom Zahnradpaar 8.1 mit 20.1 und 7.1 mit 21.1 beträgt 1:2 und das Übersetzungsverhältnis vom Zahnradpaar 7.2 mit 21.2 und 8.2 mit 20.2 beträgt 2:3.The gear ratio of the gear pair 8.1 With 20.1 and 7.1 With 21.1 is 1: 2 and the gear ratio of the gear pair 7.2 With 21.2 and 8.2 With 20.2 is 2: 3.

Bei ständiger Rotationsbewegung der Kolben 4, 6 infolge der Bewegung ihrer Wellen 3, 5 beträgt durch die entsprechende Zahnradabschnittanordnung das Drehzahlverhältnis zueinander 1:3 als optimales Verhältnis.With constant rotation of the pistons 4 . 6 as a result of the movement of their waves 3 . 5 is by the corresponding gear section arrangement, the speed ratio to each other 1: 3 as the optimum ratio.

Diese getriebetechnische Verbindung der Wellen 3 und 5 mit der Arbeitswelle 2 gewährleistet, dass zwei Wechsel des vorderen Kolbens zum hinteren Kolben während einer Umdrehung der Arbeitswelle 2 und Wellen 3 und 5 vollzogen werden, wobei die Arbeitswelle 2 im Vergleich zu den Wellen 3 und 5 ihr konstantes Drehmoment unverändert beibehält.This transmission connection of the shafts 3 and 5 with the wave of work 2 ensures that two changes of the front piston to the rear piston during one revolution of the working shaft 2 and waves 3 and 5 be carried out, with the wave of work 2 compared to the waves 3 and 5 maintains its constant torque unchanged.

8 und 9 zeigen zwei oder drei mit Kraftstoff angetriebene Rotationsmotore mit jeweils zwei Gehäusen 1 (wie in 5 dargestellt) parallel zueinander angeordnet, wobei deren koaxial aufgebauten Wellen 3, 5 durch die Arbeitswelle 2 miteinander koppelbar sind, wobei pro Gehäuse 1 zwei Wechsel des vorderen Kolbens zum hinteren Kolben während einer Umdrehung der Arbeitswelle 2 realisierbar sind. 8th and 9 show two or three fuel-powered rotary engines with two housings each 1 (as in 5 shown) arranged parallel to each other, wherein the coaxial waves 3 . 5 through the wave of work 2 can be coupled with each other, wherein per housing 1 two changes of the front piston to the rear piston during one revolution of the working shaft 2 are feasible.

Der Motor gemäß 8 weist bei einer Drehung der Arbeitswelle 2 (= eine Umdrehung der Wellen 3, 5) vier Arbeitstakte auf, der in 9 sogar 6 Arbeitstakte.The engine according to 8th points at a rotation of the working shaft 2 (= one revolution of the waves 3 . 5 ) four working cycles, which in 9 even 6 work cycles.

Derartige Kombinationen sind natürlich auch möglich, wenn Rotationskolbenmaschinen mit nur einem Gehäuse 1 eingesetzt werden, z. B. eine Pumpe, Turbine oder ein Verdichter als selbständige Maschinen.Of course, such combinations are also possible if rotary piston machines with only one housing 1 be used, for. As a pump, turbine or a compressor as independent machines.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäuse (Kugelgehäuse oder Zylindergehäuse)Housing (ball housing or cylinder housing)
1.11.1: Pumpepump
1.21.2: Verdichtercompressor
1.31.3: Turbineturbine
22: Arbeitswelleworking shaft
33: Wellewave
44: Kolbenpiston
55: Wellewave
66: Kolbenpiston
77: Zahnrad mit DoppelübersetzungGear with double translation
88th: Zahnrad mit DoppelübersetzungGear with double translation
99: Einlassinlet
1010: Triebwerkengine
1111: Ringring
1212: Ringring
1313: Schmiermittelkanallubricant channel
1414: Arbeitsraumworking space
1515: Arbeitsraumworking space
1616: Einlassinlet
1717: Auslassoutlet
1818: Ein- und AuslasskanäleInlet and outlet channels
1919: Einspritzdüseinjection
2020: Zahnrad mit DoppelübersetzungGear with double translation
2121: Zahnrad mit DoppelübersetzungGear with double translation
2222: DrehübertragungsbrückeRotation transmitting bridge
2323: Verbrennungskammercombustion chamber

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4115289 C2 [0003]
DE 20011552 U1 [0004]
DE 102005026661 A1 [0005]

Claims

Rotary piston machine, in which in a housing in the same direction of rotation in each case connected to a shaft rotating pistons are arranged, wherein the pistons form a working chamber with a housing wall portion which is enlarged and reduced by a relative movement of the piston to each other and which has inlet and outlet openings, wherein the wave movement is transferable to a working shaft or vice versa, characterized in that the interior of each housing ( 1 ) rotationally symmetric to the waves ( 3 . 5 ) The piston ( 4 . 6 ), the pistons ( 4 . 6 ) each having the shape of a housing interior segment or are disc-shaped, each housing inner wall in the interior facing open channels ( 18 ) for the inlet and outlet of and / or inlet and outlet openings ( 16 . 17 ) for work equipment and the waves ( 3 ) and ( 5 ) outside of the housing interior constantly with each other and / or with the working shaft ( 2 ) are geared so that the speed of the shafts ( 3 ) and ( 5 ) Is mutually variable so that, while maintaining the rotational speed of each rear piston in the direction of rotation of the front piston is movable by an increase in speed in the rear piston position and after reaching this position, the speed increase is retractable.

Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the pistons ( 4 . 6 ) each correspond to a segment of the housing interior.

Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that in disk-shaped pistons ( 4 . 6 ) the pistons enclose an angle of 90 ° in the position of the beginning of the increased speed of the forward piston and the completion of the increased speed of the rear piston.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that in constant rotational movement of the piston 4 . 6 the speed ratio to each other is 1: 3.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmission connection of the shafts ( 3 ) and ( 5 ) with the working wave ( 2 ) so that two changes of the front piston to the rear piston during one revolution of the working shaft ( 2 ) are feasible.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the interior of the housing ( 1 ) is spherical.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the interior of the housing ( 1 ) is cylindrical and the waves ( 3 . 5 ) are arranged in the cylinder center axis.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inlet and outlet channels ( 18 ) annular with respect to the waves ( 3 . 5 ) are arranged in the housing wall.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that each piston ( 4 . 6 ) in the region of the sliding pair with the housing inner wall at least one preferably extending in the longitudinal direction, to the housing inner wall down to the region of the inlet and outlet channels ( 18 ) open lubricant channel ( 13 ) having.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shafts ( 3 . 5 ) coaxial with the outer shaft ( 5 ) with the piston ( 6 ) and the out of the shaft ( 5 ) led out wave ( 3 ) with the piston ( 4 ).

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outside of the housing interior existing connection of the shafts ( 3 ) and ( 5 ) with each other and / or with the working wave ( 2 ), by maintaining the rotational speed of each in the direction of rotation of the rear piston of the front piston by an increase in speed in the rear piston position is movable and after reaching this position, the speed increase is retractable, by gear pairs ( 8th / 20 . 7 / 21 ), the gears have sections of varying pitch circle diameter.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that in a fuel-driven rotary motor two housings ( 1 ) with each piston ( 4 . 6 ) are arranged side by side, wherein the respective shafts ( 3 . 5 ) are coupled together in coaxial construction, in the housing ( 1.2 ) the pistons ( 4 . 6 ) work as a compressor and in the housing ( 1.3 ) as a turbine and the housing ( 1.2 ) and ( 1.3 ) via a combustion chamber ( 23 ), in which fuel is introduced, are coupled together.

Rotary piston machine according to claim 12, characterized in that on a shaft ( 3 or 3 / 5 ' or 5 ) arranged piston ( 4 . 6 ), which are in the housings ( 1.2 ) and ( 1.3 ) are rotated, offset by 180 ° to each other.

Rotary piston machine according to claim 12 or 13, characterized in that the coaxial construction of the shafts ( 3 . 5 ) in two juxtaposed and cooperating housings ( 1.2 . 1.3 ) an internal shaft ( 3 ) provided with a piston of the housing ( 1.2 ), an outer shaft ( 5 ) with a piston in the housing ( 1.2 ) and a piston in the housing ( 1.3 ) and another outer shaft ( 5 ' ) with a piston of the housing ( 1.3 ), the shaft ( 5 ' ) with the wave ( 3 ) is connected concurrently.

Rotary piston machine according to one of claims 12 to 14, characterized in that two or three fuel-driven rotary engines or turbines, compressors or pumps, each with two housings ( 1 ) or a housing ( 1 ) are arranged parallel to each other, wherein the coaxial waves ( 3 . 5 ) through the wave of work ( 2 ) are coupled together.