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Drehkolbenbreimkra. ftmaschine.
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Das Gehäuse 1 bildet den feststehenden Teil der Maschine ; der kreisende Teil 7 (Fig. 6 und 7) bildet den Kolben und besteht aus einem hohlen Gusskörper, der mit einer Nabe 7a und Speichen 7b versehen und auf der Welle 8 aufgekeilt ist, die gleiehaehsig zur zylindrischen Bohrung des Gehäuses 1 gelagert ist.
Der Kolben 7 hat eiförmigen Querschnitt und berühit die innere Oberfläche des Gehäuses 1 nur mit dem Scheitel seines Querschnittes.
Um eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Kolben 7 und dem Gehause 1 zu erhalten und die Abnutzung infolge der Reibung auszugleichen, ist er über die ganze Scheitellänge mit einem leicht auswechselbaren Dichtungsstreifen 9 versehen, der mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 1 mittels Druekfedern 9 a im Kolben 7 in Berührung gehalten wird.
Ein aus Gehäuse und Kolben bestehender Luftverdichter 10 (Fig. 1 und 2) der in ähnlicher Weise wie das Kraftmasehinengehäuse. 1 mit seinem Kolben 7 ausgebildet ist, liegt in der axialen Verlängerung
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dichters 10 auf dieselbe Welle 8 aufgekeilt ist wie der Kraftmaschinenkolben. Die Welle S läuft in Kugel- lagern 12 der Endplatten 13 (Fig. 17), die an den äusseren Enden des Kraftmaschinen- und Verdichtergehäuses angebracht sind, und in kugellagern 14 einer Mittelplatte 15 (Fig. 15). die zwischen den Flanschen 2 und 10a des Kraftmaschinen-und des Verdiehtergehäuses angebracht ist.
Eine Platte 16 (Fig. 1, 2, 3, 18,19 und 20) ist mit jeder der beiden lotrechten Flächen. 3 des Kraftmaschinengehäuses 1 und des Verdichters 10 verbunden. An dieser Platte 16 sind Gehäuse 17 für die
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vom Verdichter 10 zur Maschine führen, weiters Gehäuse 21 für Ventile 22, die das Arbeitsmittel zur Maschine durchlassen, und schliesslich Gehäuse 23 für Ventile 24 angeordnet, durch die die Abgase ausgestossen werden.
In den Schlitzen 4 des Maschinengehäuses 1 und Schlitzen 2J in den Platten 16. die mit den Schlitzen 4 übereinstimmen, sind bewegliche Widerlagerschieber 26 (Fig. 3. 15 und 17) an jeder Seite der Maschine angeordnet, deren innere Kanten mit der äusseren Oberfläche des Kolbens 7 durch die Wirkung von Federn 27 (Fig. 10, 11) in Berührung gehalten werden, welche Federn 27 zwischen an den Platten 16
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gehen durch Löcher 30ain den Platten 16 und tragen an ihren äusseren Enden die Widerlagersehieber 26.
Die inneren Flächen der Widerlagerschieber 26 sind auf einen halbrunden Querschnitt hohl ausgefräst (Fig. 12), in welche Aussparungen eine halbrunde Stange 30 eingesetzt ist, deren flache Seite auf der äusseren Oberfläche des Kolbens 7 aufruht. Die halbrunde Stange : 30 hat an ihren Enden halbrunde Zapfen 30a (Fig. 13), die mit an den Schenkeln 32 der Schieber 26 befestigten Platten 31 zusammenarbeiten. Die Platten 31 haben an ihren Enden halbrunde Ausparungen, die zu den halbrunden Zapfen 30a passen und die halbrunden Stangen 30 in den inneren Ecken der Schieber 26 halten. Die halbrunden Stangen 30 in den Widerlagerschiebern 26 bezwecken, der Kolbenoberfläche eine flache Fläche zu bieten. die sich verdrehen und dadurch der Kolbenoberfläehe anpassen kann.
Die Schenkel 32 der Platten 26 können in radialen Aussparungen 13a der Endplatten 13 (Fig. 16 und 17) und in radialen aussparungen 15a der Mittelplatte. M (Fig. H und 15) gleiten, wobei die Enden dieser Schenkel 32 mit dem Umfang von Nocken. 33 (Fig. 10,11 und 17) in Berührung sind, die auf die Welle 8 aufgekeilt und in Aussparungen 34 der End- und Mittelplatten 13, 15 untergebracht sind.
Der Verdichter 10 ist mit Widerlagersehiebern 35 versehen, die in ähnlicher Weise wie die Widerlagerschieber 26 der Kraftmaschine ausgebildet und angeordnet sind (Fig. 10).
Um eine flüssigkeitsdiehte Verbindung zwischen den Stirnenden der Kolben und dem diese enthaltenden Gehäuse zu bewirken, wobei jedoch gleichzeitig den einer Ausdehnung und Zusammenziehung unterliegenden Teilen eine Axialbewegung möglich sein muss, ist ein Dichtungsring 36 (Fig. 8,9. 15 und 17) an jedem Ende des Kolbens vorgesehen, der eine dem Querschnitt des Kolben entsprechende Form hat und mit einer kreisrunden Rippe 37 versehen ist. die in eine Xut 3 (Fig. 6.7) am Ende des Kolbens eingreift, wobei radiale Zähne 39 des Ringes 36 in radiale Ausnehmungen 40 des Kolbens eingreifen.
Druckfedern 90 in den Stirnenden des Kolbens wirken auf die Rippe 37 und halten den Ring 36 mit den Platten 13, 15 in Berührung.
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gibt und in dem Ende des Diehtungsstreifens 9 untergebracht ist, hält das genannte kreuzförmige Passstück 9b mit dem Ring 36, den Endplatten und der Mittelplatte des Gehäuses in BerÜhrung.
Um dem Streben des Dichtungsstreifens 9 übermässig stark gegen die Innenfläche des Gehäuses zu drücken, entgegenzuwirken, sind an der Nabe 7a des Kolbens (Fig. 6. 7) Hebel 41 angeordnet, mit derem einen Ende eine Stange 42 verbunden ist, die mit einer Verstärkung 42 in eine schwalbenschwanz- förmige Ausnehmung 43 an der inneren Seite des Dichtungsstreifens 9 eingreift, wogegen die anderen Enden
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Weise verbunden und mit Luftauslassöffnungen 46a versehen sind. Wenn der Kolben rotiert, sind die Gewichte 45 bestrebt, sieh nach aussen zu bewegen und wirken so der Auswärtsbewegung der Dichtungsstreifen 9 entgegen.
Wie die Fig. 1, 2. 18 und 19 zeigen, sind die Ventile 18, 20, 22 und 24 an jeder Seite der Kraftmaschine und des Verdichters doppelt angeordnet. Aus den Fig. 3, 4 und 5 ist ersichtlich, dass Öffnungen in das Innere des Gehäuses oberhalb und unterhalb der Widerlagerschieber, 96 an beiden Seiten des Gehäuses führen. Wenn man annimmt, dass der Kolben in der durch den Pfeil (Fig. 3 und 5) angegebenen Richtung gedreht werden soll. so muss das Arbeitsmittel in das Gehäuse durch die rechts angeordneten, unteren Einlassöffnungen 5 eingeführt werden. Wenn sich dann das Arbeitsmittel in dem Zwischenraum zwischen dem Scheitel des Kolbens 7 und dem rechts angeordneten Widerlager 26 ausdehnet, wird der Kolben in der Pfeilrichtung gedreht.
Das Arbeitsmittel entweicht durch die in Fig. 5 links unten angeordnete Auslassöffnung 6. Der Kolben 7 überquert nun, indem er seine Drehbewegung foltsetzt. mit seinem Scheitel die obere, links vorgesehene Öffnung. 5 an dem Einlassende des Gehäuses, durch welche Öffnung eine frische Ladung des Arbeitsmittels in den Zwischenraum zwischen dem Kolbenscheitel und dem linken Widerlager 26 eingeführt wird. wobei der Kolben einen neuen Impuls erhält, worauf das Arbeitsmittel durch die rechts oben vorgesehene Auslassöffnung 6 entweicht.
Hieraus ist zu ersehen, dass die untere Einlassöffnung 5 auf der einen Seite der Maschine und die obere Einlassöffnung J auf der entgegengesetzten Seite der Maschine benutzt werden. wenn der Kolben in einer Richtung getrieben wird und die beiden anderen Einlassöffnungen 5 geschlossen sind. Das gleiche trifft für die Auslassöffnungen 6 an dem entgegengesetzten Ende der Maschine zu. Wenn die so benutzten Einlassöffnungen geschlossen und die geschlossen gewesenen Einlassöffnungen zur Einführung des Arbeitsmittels benutzt werden und dementsprechend mit den erforderlichen Auslass- öffnungen zusammenarbeiten, wird die Drehriehtung umgekehrt.
Was von den Ein- und Auslassöffnungen der Kraftmaschine gesagt wurde, gilt auch für die Einund Auslassöffnungen des Verdichters, wobei jedoch der Verdichterkolben durch die Welle 8 getrieben
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übereinstimmt. Anderseits sind die Luftauslassventile 20 in dem Gehäuse 19 für die verdichtete Luft so ausgebildet, dass sie sich unter der Saugwirkung schliessen und unter dem Verdiehterdruek öffnen, wobei sie gewöhnlich durch Federn 20 a auf ihren Sitzflächen gedrückt werden :
wenn der Verdichter in Tätigkeit ist, wird Luft durch den vom Kolben geschaffenen Unterdruck in das Verdichtergehäuse durch das obere Ventil 18 an der einen Seite des Verdichters und das untere Ventil M an der entgegengesetzten Seite eingesaugt, wobei diese Ventile 18 jene Öffnungen im Verdichtergehäuse steuern, von denen sich der Scheitel des Kolbens 7 fortbewegt, nachdem er an den Widerlagern. 35 vorbeigegangen ist.
Die Gehäuse 19 sind mit Öffnungen 48 (siehe auch Fig. 30) in den Platten 16 verbunden, welche Öffnungen mit besonderen Öffnungen übereinstimmen. die in das Innere des Verdichtergehäuses führen. und stehen mit einer Brennkammer 49 in der Platte 16 (Fig. 18,19 und 30) in Verbindung. Der zwischen dem Scheitel des Verdiehterkolbens und einem Widerlager 35 hervorgerufene Druck öffnet das entsprechende Ventil 20 nach aussen, so dass die verdichtete Luft in die Brennkammer 49 einströmen kann.
Durch das Rohr. ? (Fig. 1 und 2) wird die in die Brennkammer 49 geleitete verdichtete Luft mit verdampftem bzw. zerstäubtem Brennstoff zusammengebracht, der unter Druck in die Brennkammer 49 eingeführt wird, wobei auch zerstäubtes Wasser in die Brennkammer 49 durch ein Rohr 51 eingeführt wird.
Die Brennkammer 49 ist mit Gehäusen 21 verbunden. in denen Ventile 22 durch locken gesteuert und durch Federn 22 a einwärts gedrückt werden, um eine Verbindung zwischen den Gehäusen 21 und dem
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besteht. Jedes Ventil 22 hat einen Schaft mit einem Knopf 52, unter den das eine Ende eines mit zwei Enden versehenen Ventilhebers J-3 (Fig. 1, 2. 3 und 29) greift, der auf einem Bolzen 54 gleitet, welch letzterer mit einem Arm oo versehen ist. mit dem ein Ende einer Stange 56 verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem Schenkel eines Winkelhebels 57 verbunden ist. der durch eine Stange 58, eine Hebelplatte 59 und einen Nocken 60 auf der'WeIle 8 betätigt wird.
Jedes Ventilpaar 22 ist mit dem beschriebenen Ventilheber 5 : 3 und zugehörigen Bewegungsmechanismus versehen, wobei die Heber 53 derart miteinander gekuppelt sind (Fig. l. 2 und 3) dass, wenn der Ventilheber auf der einen Seite der Maschine auf seinem Schaft 54 in jene Stellung gebracht wurde, in der er z.
B. mit dem Knopf 52 des oberen Ventils 22 in Eingriff gelangt. der Heber 53 auf der anderen Seite der Maschine in jene Stellung gleitet, in der er mit dem Knopf j2 des unteren Ventils 22 in Eingriff kommt, so dass die auf diese Weise mit dem Nockengetriebe verbundenen Ventile 22 während einer einzigen Umdrehung des Nockens 60 jeweilig einmal angehoben werden, um zwei Ladungen des Arbeitsmittels in das Kraftmaschinengehäuse 1 einzuführen und dem Kolben 7 der Kraftmaschine während einer einzigen Umdrehung zwei Impulse zu geben. Wenn die Einlassöffnungen zwecks Umkehrung der Drehrichtung
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die Gegenwirkung einer gespannten Feder 64.
Die die Auslassventile bewegenden Mittel an jeder Seite der Maschine sind derart miteinander gekuppelt, dass nur ein Auslassventil auf jeder Seite der Maschine geöffnet ist, wobei die genannten Mittel ebenfalls mit den Gliedern verbunden sind, die die Ventile 22
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Maschine durch den locken 6C geöffnet wird. mit diesem Ventil das obere Auslassventil auf dem entgegengesetzten Ende und der entgegengesetzten Seite der Maschine geöffnet wird. usw.
Die Mittel zur gemeinsamen Steuerung der Ventilheber 53 und Schwinghebel 61 bestehen aus einer waagreehten Stange 72, die in Lagern 72a auf dem Kraftmaschinengehäuse 1 (Fig. 1 und 2) gelagert sind.
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ist durch die Drähte 76 mit den Ventilhebern 53 auf jeder Seite der Maschine verbunden, wobei an den Ventilhebern ;2 angebrachte Federn 77 (Fig. 29) gegen den Zug der Drähte arbeiten. Ein weiterer an der Stange 72 befestigter Arm 75 ist durch die Drähte 63 mit den Armen 62 des Schwinghebels 67 auf jeder Seite der Maschine verbunden.
Die Bewegung des Hand hebels 73 in einer Richtung bewirkt das Gleiten des Ventilhebeis auf einer Seite der Maschine aufwärts, um dessen oberes gegabeltes Ende zu
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der Ventilheber 53 auf der anderen Seite der Maschine zur gleichen Zeit durch seine zugehörigen Federn 77 abwärtsgezogen wird, so dass das untere gegabelte Ende unter den Knopf 52 des unteren Ventils 22 ein-
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einer einzigen Umdrehung des Kolbens 7 zum Masehinengehäuse zu bringen.
Gleichzeitig mit der vorbeschriebenen Steuerung der Ventil heber 53 werden auf jeder Seite der Maschine die Schwinghebel 67 betätigt u. zw. der eine durch den Zug, der auf den angelenkten Draht 63 ausgeübt wird, um das eine Auslassventil auf der einen Seite der Maschine niederzudrücken und zu öffnen, während der andere Schwinghebel 61 auf der entgegengesetzten Seite der Maschine durch den Zug der zugehörigen Federn 64 betätigt wird. um das AuslasswntiI 24 auf der letzterwähnten Seite der Maschine niederzudrücken und zu öffnen.
Das Auslassventilgehäuse 23 steht jeweilig mit dem Innern des Maschinengchäuses 1 durch Öff- rungen 23a (Fig. 18, 19) in der Platte 16 in Verbindung, welche Öffnungen mit den Öffnungen 6 (Fig. 4) in der ebenen Fläche 3 des Maschinengehäuses 1 übereinstimmen. wobei die Gehäuse 23 ferner mit einem gemeinsamen Auslass 65 (Fig. 2) in Verbindung stehen. der mit dem Auslass von der anderen Seite der maschinezumhauptauslassführenkann.
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sind in der Brennkammer Führungen 66 angeordnet (Fig. 10, 11 und 28). die einen flüssigkeitsdichten Abschluss bewirken.
Die Pumpen 6' und 67ss (Fig. 1-3 und 21, 22) zum Speisen der Biennkammein 49 mit Wasser und Brennstoff unter Druck sind von bekannter Art und werden durch Necken 68 und 69 auf der Welle 8 betätigt. auf der auch eine Zündreglerscheibe 70 aufgekeilt ist, um die in die Brennkammern 4. 9 zwecks Erleichterung des Anlassens der Maschine eingesetzten Zündkerzen 71 (Fig. 18, 19) mit elektrischem Strom
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kammer 49 wird verdichtete luft eingelassen, worauf der Brennstoff in die Brennkammer eingefüh@ t wird.
Ferner wird. wenn der höchste Punkt der Verbrennung eueieht ist. zerstäubtes Wasser über die Sitz e der Ventile 22 gespritzt, wenn sich diese öffnen. um das Arbeitsmittel zur Maschine zu bringen.
Es ist nicht nötig, dass die Maschine oder der Verdichter auf zwei einander gegenüberliegende Widerlager und Sätze von Öffnungen beschränkt ist. da jede geeignete Anzahl von Wideilagern und
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Ferner ist für die Schmieiung der Kugellager 12 und 14 Vorsorge getroffen durch Schmierbüchsen 82 (Fig. 1 und 10), die an den End-und Mittelplatten J. 3 und-15 angeordnet sind, ferner durch Leitungen 83, um das Fett oder Öl zu den Lagern zu bringen, die in oder in der Nähe der genannten Platten vorgesehen sind.
Die End-und Mittelplatten M und 15 sind mit Öffnungen 84 (Fig. 10) vergehen und die Speichen 7b (Fig. 7) des Kolbens sind schief gestellt nach Art von Propellerfliigeln, um Luft durch das Innere der
Kolben zu fördern und eine Kühlwirkung für diese zu erzielen.
Der Nocken 60 für die Steuerung der Ventile 22 ist einstellbar gemacht, indem der KockenteH 85 als besonderer Teil ausgebildet, mit Klötzen 86 in einem Schlitz 87 im Nockenköiper gleitend angebracht ist und in diesem durch Unterlegscheiben 88 an den genannten Klötzen gehalten wird (Fig. 24 und 25) :
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehkolbenbrennkraftmaschine mit zwischen einem kreisenden Kolben von eiförmigem Querschnitt, einem zylindrischen Gehäuse und radial im Gehäuse gleitenden und mit dem Kolben in Berührung stehenden Widerlagerschiebern gebildeten Arbeitsräumen, zu und von denen das Arbeitsmittel durch gesteuerte Ventile strömt, dadurch gekennzeichnet. dass der Brennstoff in die Brennkammer (49) durch eine Pumpe (67a) eingeführt und gleichzeitig Wasser mittels einer zweiten Pumpe (67) über die Sitze der von der Brennstoffkammer nach dem Arbeitsraum führenden Einlassventile (22) gespritzt wird.