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Anlassvorrichtung für Drehkolbenbrennkraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf Drehkolbenbrennkraftmaschinen mit in einem Ringraum umlaufenden Kolben, die bei einer Explosion des Kraftmittels in einem zwischen je zwei zusammenarbeitenden Kolben gebildeten Explosionsraum sich abwechselnd drehen und festgehalten werden, wobei der festgehaltene Kolben die Rückwand der Explosionskammer bildet und von je zwei zusammenarbeitenden Kolben der eine auf einer Tragscheibe und der zweite auf einer andern Tragscheibe befestigt ist.
An jeder Kolbentragscheibe sind zwei in entgegengesetzter Drehrichtung in Eingriff kommende Kupplungen vorgesehen, von denen die eine in eingekuppeltem Zustande die anzutreibende Welle in der gewünschten Bewegungsrichtung mitnimmt, während die andere in eingekuppeltem Zustande mit dem feststehenden Gehäuse in Eingriff kommt, so dass bei einer Explosion des Kraftmittel der jeweils die Vorderwand der Explosionskammer bildende Kolben mit seiner Tragscheibe in der Bewegungsrichtung weitergetrieben wird und hiebei die Arbeitswelle mitnimmt, während der andere die Rückwand der Explosionskammer bildende Kolben an einer der Bewegungsrichtung entgegengesetzten Bewegung durch seine mit dem Maschinengehäuse hiebei in Eingriff kommende Kupplung gehindert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anlassvorrichtung für eine derartige Drehkolbenbrennkraftmaschine, die sich durch Einfachheit und Betriebssicherheit auszeichnet. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen den beiden Tragscheiben für die Kolben eine einzige Mitnehmerscheibe vorgesehen ist, die auf die anzutreibende Welle fest aufgezogen ist. Die Mitnehmerscheibe trägt auf jeder Seite einen oder mehrere Nocken, die gegenüber den Nocken der andern Seite versetzt angeordnet sind. Diese Nocken arbeiten mit federnden Nasen zusammen, die in den Kolbentragscheiben angebracht sind. Sobald beim Anlassen die Mitnehmerscheibe mittels der Kraftmaschinenwelle gedreht wird, nimmt sie mit den Nocken der einen Seite den einen Kolben mit, lässt ihn nach einem bestimmten Umdrehungsstück stehen und nimmt dann mit den Nocken der andern Seite den zweiten Kolben mit.
Um das Ausklinken der federnden Nasen nach einer bestimmten Wegstrecke zu erreichen, ist jede Nase in dem feststehenden Teil des Maschinengehäuses derart geführt, dass sie nach einer bestimmten Wegstrecke verschoben wird und hiedurch von der Mitnehmerscheibe frei kommt.
Infolge ihrer Lagerung zwischen den beiden Kolbenscheiben kann man die Mitnehmerscheibe leicht unter Öl laufen lassen, so dass keinerlei wesentliche Abnutzung eintritt.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Welle der Drehkolbenbrennkraftm aschine und Fig. 2 einen Längsschnitt durch deren untere Hälfte mit der Anlassvorrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 3 die Mitnehmerscheibe vergrössert im Querschnitt und Fig. 4 in Seitenansicht ; In Fig. 5 ist die Ausbildung der federnden Nasen im vergrösserten Massstab dargestellt und die Fig. 6 und 7 zeigen Ausbildungen der Führungen für die Nasen in einem feststehenden Gehäuseteil.
In Fig. 1 ist 1 das zweiteilig ausgeführte Zylindergehäuse, das mit einem Kühlmantel 2 versehen ist. In diesem zylindergehäuse laufen die beiden Kolbenpaare 60, COs bzw. 89 und 89a
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um, die zur Aufnahme des Kühlmittels hohl gegossen und zur Abdichtung gegen den Zylinder aussen mit Kolbenringen versehen sind. Die Kolben 60 und 60 a sind auf eine Tragscheibe 38 und die Kolben 89 und 89 a auf eine Tragscheibe 7 aufgesetzt.
Mit den Kolbentragscheiben 33 bzw. 7 bildet der äussere Stirnkranz : 28 einer Kupplung ein Stück. Der innere Teil 24 dieser Kupplung ist durch Keile 25 mit der anzutreibenden Welle 12 fest verbunden. In den inneren Kupplungsteil 24 sind die beweglichen Kupplungglieder 26 eingesetzt.
Bei einer Drehung des äusseren Stirnkranzes 28, der mit den Kolbentragscheiben 7 und 33 ein Stück bildet, nimmt der Kupplungsteil 24 in der einen Drehrichtung die anzutreibende Welle 12 mit, in der andern Drehrichtung dagegen nicht. Auf jedem Stirnkranz 28 ist ferner der äussere Kupplungsteil 23 der zweiten mit einer der Kolbentragscheiben 33 bzw. 7 zusammenarbeitenden Kupplung fest aufgezogen. Dieser Kupplungsteil 23 dient mit seinem inneren Ende 14 als Träger des inneren Kupplungsteiles 16, in den in gleicher Weise, wie bei der ändern Kupplung, bewegliche Glieder 17 eingesetzt sind. Der Kupplungsteil 16 ist mit Keilen an dem Gehäuse 1 starr befestigt. Zur besseren Lagerung ist zwischen der anzutreibenden Welle 1 : 2 und dem inneren Kupplungsteil 16 noch ein Kugellager 8 vorgesehen.
Die Wirkrichtung der beiden mit einer Kolbentragscheibe zusammenarbeitenden Kupplungen ist so gewählt, dass bei einer Drehung der Kolbenscheibe 33 bzw. 7 in der Arbeitsrichtung die innen liegende Kupplung die Welle 12 mitnimmt, die aussen liegende Kupplung dagegen frei läuft, wogegen in der andern Drehrichtung die innen liegende Kupplung frei läuft und die aussen liegende Kupplung in Eingriff kommt, so dass sich die Kolbenscheibe nicht zurückdrehen kann. Der Kolben bildet dann die Explosionskammerrückwand.
Auf dem Stirnkranz 23 ist mittels Keilen eine Bremsscheibe 138 befestigt, die einen Nocken 141 mit langer Anlauffläche trägt, um das Bremsen stossfrei zu gestalten. Die Bremsscheibe 138 arbeitet mit einem Bremszylinder 137 zusammen. Der Bremszylinder 137 kann mittels einer Federscheibe 134 und einer Stellmutter 135 unter Vermittlung einer auf einem Zapfen 140 gelagerten Rolle 139 mehr oder weniger gegen den Nocken 141 gepresst werden. Die Bremszylinder 137 halten die die Vorderwand der Explosionskammer bildenden Kolben während der Verdichtung fest, so dass also die Stärke der Bremswirkung die Höhe der Verdichtung bestimmt.
Auf den Kupplungsteil 28 sind die Steuernocken 20, 157 und 156 für die Zündmagnete, Einlass-und Auslassventile aufgezogen.
Die Anlassvorrichtung besteht aus einer in Öl laufenden Mitnehmerscheibe 44, die zwischen den beiden Kolbentragscheiben 7 und 33 angeordnet und auf der Welle 12 bei 45 festgekeilt ist. Der Stirnkranz der Scheibe 44 ist T-förmig ausgebildet und weist auf jeder Seite Nocken 51 bzw. 51'auf, wie die Fig. 2-4 zeigen. Die Nocken der einen Seite sind gegenüber den Nocken der andern Seite versetzt angeordnet. Der Winkelgrad der Versetzung richtet sich nach dem Abstand der Punkte, an denen die Explosion stattfinden soll, und ist derart zu wählen, dass an den Explosionsstellen die im folgenden beschriebenen Nasen heruntergedrückt sind.
An Stelle zweier Nocken auf jeder Seite kann auch ein einziger verwendet werden. Die Mitnehmerscheibe 44 arbeitet mit federnden Nasen 52 (Fig. 2 und 5) zusammen, von denen an jeder Kolbenscheibe eine vorgesehen ist. Jede Nase ist, wie Fig. 5 erkennen lässt, an einem Rohrträger 66 befestigt, der in eine Führung 67 der Kolbenträgerscheibe 7 eingeschoben ist.
Zur Erzielung der erforderlichen Federung dient eine Feder 68. Um die Sperrnase 52 in und ausser Eingriff mit den Nocken 51, 511 zu bringen, ist eine Führungsnase 53 vorgesehen, die durch einen Schlitz in der Wandung der Scheibe 7 greift. Diese Führungsnase ist in einer Führungsnut 56 des feststehenden Gehäuses 1 geführt.
Die Fig. 6 zeigt eine Aufsicht auf diese Führung 56 von vorn gesehen. Die im übrigen kreisrunde Nut weist zwei Abflachungen 71 auf. Sobald die Führungsnase 53 aus dem Rundteil der Führung in diese abgeflachten Stücke gelangt, wird ihr Weg verkürzt. Infolgedessen wird die Führungsnase 53 und mit ihr die Nase 52 gegen die Wirkung der Feder 68 in dem Schlitz 67 der Scheibe 7 nach der Welle hin gedrückt, so dass die Nase 52 ausser Eingriff mit dem Nocken kommt. Die Führung für die Führungsnase 53 kann auch die in Fig. 7 dargestellte Ausführung erhalten. Bei dieser läuft die Führungsnase 53 nicht in einer Nut, sondern an der Innenkante einer kreisrunden, bei 71 abgeflachten Führungsschiene 70. Man vermeidet hiedurch die Möglichkeit eines Einklemmens in der Führungsnut.
Aus Fig. 2 sind ferner noch die Stutzen 172 und 172 a für die Einlassventile und die Stutzen 173 und 178 a für die Auslassventile ersichtlich. 63 und 63 a sind die Zündkerzen, die an je eine Magnetzündung angeschlossen sind. In dem Ausführungsbeispiel ist die Maschine also als Viertaktmaschine dargestellt. Sie kann aber auch im Sinne der Erfindung als Zwei-
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende :
Sobald die Maschine angelassen werden soll, wird die Welle 12 von Hand oder mittels eines Anlassaggregates gedreht. Die Anlassscheibe 44 dreht sich infolgedessen ebenfalls.
Sobald einer der Nocken, beispielsweise der Nocken 511, in Eingriff mit der Sperrnase 52 der Kolbentragscheibe 7 kommt, nimmt die Scheibe 44 den Kolben 89 mit. Sobald der Kolben über die Explosionsstelle hinweggedreht worden ist, gelangt, auch wenn noch keine Zündung erfolgt ist, die Führungsnase 53 an die flache Stelle ihrer Führung, so dass die Sperrnase 52 heruntergedrückt und der Kolben infolgedessen freigegeben wird. Nunmehr kommt einer der Nocken 51 der andern Seite mit der Kolbenscheibe 33 in Eingriff und nimmt diese mit. Nach einer vorbestimmten Wegstrecke wird auch die Kolbenscheibe 33 wieder freigegeben. Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich so lange, bis eine Zündung erfolgt. Sobald dies der Fall ist, beginnen die Kolbenscheiben 7 und 33 abwechselnd aus eigener Kraft umzulaufen, so dass sie von der Mitnehmerscheibe 44 nicht mehr mitgenommen zu werden brauchen.
Diese läuft jedoch weiter mit der Welle 12 um, und ihre Nocken 51, 51'kommen abwechselnd mit den Sperrnasen 52 in und ausser Eingriff. Da jedoch hiebei keine Kraftübertragung erfolgt und ausserdem die ganze Anlassvorrichtung unter Öl läuft, tritt eine nennenswerte Abnutzung nicht ein. Sobald jedoch die Maschine infolge Fehlzündungen oder Überlastung stehenzubleiben droht, tritt die Anlassvorrichtung wieder in Tätigkeit und nimmt die Kolben infolge der aufgespeicherten Schwungkraft so lange mit, bis erneute Zündung erfolgt.
Der eigentliche Arbeitsvorgang der Maschine spielt sich hiebei in folgender Weise ab :
Es sei angenommen, dass sich in dem Raum zwischen den beiden Kolben 89 und 60 ein verdichtetes Luft-Gas-Gemisch befindet. Das Einlassventil 172 ist dann geschlossen. In dem Raum zwischen den Kolben 60 und 89 a ist nicht verdichtetes Luft-Gas-Gemisch vorhanden, bei geschlossenem Auslassventil 172 a. Der Raum zwischen den Kolben 89 a und 60 a enthält kein Gemisch bei geöffnetem Einlassventil 172 a, und der Raum zwischen den Kolben 60 a und 89 enthält ebenfalls kein Gemisch, sondern wird bei geöffnetem Auslassventil 173 ausgespült.
Wenn je nach der Einstellung der Bremszylinder 137 ein Verdichtungsdruck von 5 bis 8 Atm. erreicht ist, erfolgt die Zündung. Die Explosion schleudert dann die beiden Kolben 60 und 60 a mit ihrer Tragscheibe 33 in der Pfeilrichtung weiter. Hiebei erfolgt in dem Raum zwischen den Kolben 60 und 89 a die Verdichtung. In dem Raum zwischen den Kolben 89 a und 60 a wird Gemisch angesaugt, und aus dem Raum zwischen den Kolben 60 a und 89 werden die Rückstände ausgetrieben. Die Tragscheibe 33 nimmt bei ihrer Drehung über den äusseren Kupplungsteil 28 und den inneren Kupplungsteil 24 die auzutreibende Welle 12 mit.
Während dieser Zeit werden die beiden andern Kolben 89 und 89 a mit ihrer Tragscheibe 7 festgehalten, da der Explosionsdruck auf diese Kolben in der der Arbeitsrichtung entgegengesetzten Richtung wirkt und die zu der Tragscheibe 7 gehörende äussere Kupplung die Kolben 89 und 89 a in dieser Richtung festhält.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anlassvorrichtung für Drehkolbenbrennkraftmaschinen mit in einem Ringraum umlaufenden Kolben, die bei einer Explosion des Kraftmittels in einem zwischen je zwei zusammenarbeitenden Kolben gebildeten Explosionsraum sich abwechselnd drehen und festgehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Kolbentragscheiben (7,33) eine auf der anzutreibenden Welle 612) starr befestigte Mitnehmerscheibe (44) vorgesehen ist, die an beiden
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oder mehrmals verschoben wird und mit den Nocken (51, 51') der Mitnehmerscheibe (44) derart zusammenarbeitet, dass diese abwechselnd eine Kolbentragscheibe (7, 33) mitnehmen und vor Erreichen der Explosionsstelle durch Verschieben der Nase (52) wieder freigegeben werden.