<Desc/Clms Page number 1>
Rotierende Brennkraftmaschine.
Die Erfindung betrifft eine rotierende Brennkraftmaschine mit zwei auf verschiedenen Wellen sitzenden, konzentrisch ineinander angeordneten Flügelkörpern mit gleicher mittlerer Geschwindigkeit, wobei der eine sich relativ zum andern derart bewegt, dass zwischen je einem Flügel des einen und einem Flügel des andern Flügelkörpers ein Arbeitsraum von sich periodisch änderndem Volumen gebildet wird und beide Flügelkörper durch eine Getriebekupplung zur Erzielung von Relativbewegungen in der Drehrichtung verbunden sind.
Die Erfindung ist hauptsächlich darin gelegen, dass die die beiden Flügelkörper verbindende Getriebekupplung aus nicht verzahnten Elementen besteht, die derart angeordnet sind, dass sich mindestens ein Körper um die Hauptachse und um seine eigene Achse dreht, wobei der Körper mit der kontinuierlich rotierenden Welle und mit der beschleunigten und verzögerten Welle fest verbunden ist.
In der Zeichnung ist als beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ein Viertaktmotor dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt ; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Flügelkörper gemäss der Linie lI-lI in Fig. 1 ; Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäss der Linie 777-777 in Fig. 1. Die Fig. 4,5, 6 und 7. zeigen schematisch verschiedene relative Stellungen der beiden Flügelkörper ; Fig. 8 zeigt die nichtverzahnte Getriebekupplung im Axialschnitt ; Fig. 9 zeigt die Getriebekupplung im Querschnitt gemäss Linie X-X in Fig. 8 ; Fig. 10 zeigt die Getriebekupplung im Querschnitt gemäss Linie Xll-XII in Fig. 8, und Fig. 11 zeigt die Getriebekupplung im Querschnitt gemäss Linie XIII-XIII in Fig. 8.
Die dargestellte Brennkraftmaschine weist eine innere Welle 12 und eine äussere Welle 13 auf.
Auf ersterer ist ein Flügelkörper 20, auf letzterer ein Flügelkörper 18 aufgekeilt. Beide Flügelkörper sind in bekannter Weise mit radialen Flügeln 25-32 versehen, wobei zwischen einem Flügel des einen und einem Flügel des andern Flügelkörpers je ein Arbeitsraum gebildet wird.
Die mit dem anzutreibenden Teil gekuppelte Welle 13, das auf ihr aufgekeilte Schwungrad 11 und der auf der Welle 13 aufgekeilte Flügelkörper 18 drehen sich um ihre Achse mit gleichmässiger Geschwindigkeit. Die andere Welle 12 und der auf ihr aufgekeilte Flügelkörper 20 drehen sich um die gleiche Achse und mit gleicher mittlerer Geschwindigkeit als die Welle 13, jedoch ist deren Geschwindigkeit abwechselnd beschleunigt und verzögert. Daher weisen die zwischen den Flügeln eingeschlossenen Arbeitsräume ein sich periodisch änderndes Volumen auf.
Beide ineinander angeordneten Flügelkörper sind zur Erzielung von Relativbewegungen in der Drehrichtung durch eine Getriebekupplung miteinander verbunden.
Der äussere Flügelkörper 18 ist mit bekannten Organen zum Einlass des Gasgemisches sowie zum Auslass der Verbrennungsprodukte und mit Zündvorrichtungen versehen, welche in ebenfalls bekannter Weise gesteuert werden.
In Fig. 1 ist eine bereits bekannte Getriebekupplung, aus verzahnten Elementen und aus Hebeln bestehend, dargestellt.
Die bereits bekannten verzahnten Getriebekupplungen weisen verschiedene Nachteile auf. Sie sind kompliziert und daher auch teuer in der Herstellung, umständlich im Unterhalt und einer starken Abnutzung unterworfen.
Andere bereits bekannte Getriebekupplungen weisen zwar keine verzahnten Elemente auf, jedoch ist deren praktische Anwendung durch die ungünstige Form und Anordnung der verschiedenen Organe erschwert. Diese bekannten zahnlosen Getriebekupplungen weisen unrunde und daher äusserst schwer herzustellende Organe auf, deren Schmierung grosse Schwierigkeiten bietet.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Getriebekupplung aus nicht verzahnten Elementen, die derart angeordnet sind, dass sich mindestens ein Körper 81 um die Hauptachse 8 und um seine eigene Achse 86 dreht, wobei der Körper 81 mit der kontinuierlich rotierenden Welle 13 und mit der beschleunigten und verzögerten Welle fest verbunden ist.
Die in den Fig. 8-11 dargestellte nichtverzahnte Getriebekupplung besteht aus zwei Exzentergruppen, wobei sich jede Gruppe aus zwei feststehenden Exzentern 79 zusammensetzt. Beide Exzenter einer Gruppe sind relativ zueinander um 180'versetzt. Zwischen beiden Exzentergruppen befinden sich zwei Scheiben 83 und 84, von denen die Scheibe 83 mit der den äusseren Flügelkörper 18 tragenden Welle 13 verbunden ist, während die andere Scheibe 84 mit der ersten Scheibe 83 mittels Segmenten 85 verbunden ist. In diesen zwei Scheiben 83 und 84 sind zwei Kurbelwellen 81 um ihre Hauptzapfen 86 drehbar gelagert.
Die Kurbelwellen 81 sind ausserhalb der Hauptzapfen 86 beidseitig mit je einem Kurbelzapfen 8'1 versehen. Ein Hebel 88 ist an seinem einen Ende mit dem Zapfen 8'1 gelenkartig verbunden ; an seinem andern Ende ist er um das Exzenter 79 drehbar angeordnet. Zwischen beiden Hauptzapfen 86 befindet sich
<Desc/Clms Page number 2>
noch ein dritter Kurbelzapfen 82, der mittels Hebel 90 mit einem Zapfen 89 gelenkartig verbunden ist, wobei der Zapfen 89 mit der den innern Flügelkörper 20 tragenden Welle 12 fest verbunden ist.
Wird nun die Welle 13 in Rotation versetzt, so drehen sich die Scheiben 83 und 84 und mit ihnen die Kurbelwellen 81 um die Achse 8. Dadurch werden die Hebel 88 gezwungen, sich um die feststehenden Exzenter 79 zu drehen, wodurch eine Rotation der Kurbelwellen 81 um ihre Hauptzapfen 86 entsteht.
Der Kurbelzapfen 82 beschreibt nun einerseits eine Rotation um die Achse 8, anderseits eine Rotation um die Hauptzapfen 86. Der mit dem Kurbelzapfen 82 verbundene Hebel 90 zieht die Welle 12 derart nach sich, dass deren Geschwindigkeit abwechselnd beschleunigt und verzögert wird.
Auf diese Weise entsteht die relative Bewegung zwischen beiden Flügelkörpern 18 und 20. Um bei diesem Getriebe einen Klemmpunkt zu vermeiden, müssen die Exzentergruppen so angeordnet sein, dass die durch die Zentren der Exzenter einer Gruppe gehende Gerade mit der durch die Zentren der Exzenter der andern Gruppe gehenden Geraden einen Winkel einschliesst, der grösser als 0 und kleiner als 180 ist. Der Winkel wird zweckmässig gleich 900 angenommen.
Statt zwei Exzentergruppen können selbstverständlich auch deren mehrere angeordnet werden, wobei dann der zwischen den durch die Zentren gehenden Geraden eingeschlossene Winkel zweckmässig gleich 3600 dividiert durch die Anzahl der Exzentergruppen ist. Ebenfalls kann jede Exzentergruppe nur ein oder mehrere Exzenter enthalten, wobei dann der zwischen zwei Exzenterzentren eingeschlossene Zentriwinkel gleich ist 3600 dividiert durch die Anzahl Exzenter in ein und derselben Gruppe.
Die mit einer solchen Getriebekupplung ausgestattete rotierende Brennkraftmaschine kann selbstverständlich mittels Benzin, Öl oder auf andere bekannte Art betrieben werden. Es können mehrere Maschinen mittels starrer oder Freilaufkupplungen miteinander verbunden werden. Die Getriebekupplung kann in einem Schmiermittel enthaltenden Gehäuse eingekapselt werden. Die Kühlung kann mittels Luft, Wasser oder auf andere bekannte Art geschehen. Die Zuführung des Gasgemisches kann z. B. durch die hohle Welle 12 und die Öffnungen 54 geschehen.
So kann der innere Flügelkörper 20 durch Öl gekühlt werden, welches z. B. durch das Rohr 55 und die Öffnung 56 zugeführt und durch die Öffnung 59, die hohle Welle 12, die Öffnung 60 und die Ringkammer 61 abgeführt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Rotierende Brennkraftmaschine mit zwei auf verschiedenen Wellen sitzenden konzentrisch ineinander angeordneten Flügelkörpern mit gleicher mittlerer Geschwindigkeit, wobei der eine sich relativ zum andern derart bewegt, dass zwischen je einem Flügel des einen und einem Flügel des andern Flügelkörpers ein Arbeitsraum von sich periodisch änderndem Volumen gebildet wird und beide Flügelkörper durch eine Getriebekupplung zur Erzielung von Relativbewegungen in der Drehrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiden Flügelkörper verbindende Getriebekupplung aus nicht verzahnten Elementen besteht, die derart angeordnet sind, dass sich mindestens ein Körper (81) um die Hauptachse (8) und um seine eigene Achse (86) dreht, wobei der Körper (81)
mit der kontinuierlich rotierenden Welle (13) und mit der beschleunigten und verzögerten Welle (12) fest verbunden ist.
<Desc / Clms Page number 1>
Rotating internal combustion engine.
The invention relates to a rotating internal combustion engine with two vane bodies sitting on different shafts and arranged concentrically one inside the other at the same average speed, one moving relative to the other in such a way that a working space of itself periodically between a vane of one and a vane of the other vane body changing volume is formed and both vane bodies are connected by a gear coupling to achieve relative movements in the direction of rotation.
The invention is mainly located in that the gear coupling connecting the two vane bodies consists of non-toothed elements which are arranged in such a way that at least one body rotates around the main axis and around its own axis, the body with the continuously rotating shaft and with the accelerated and decelerated wave is firmly connected.
In the drawing, a four-stroke engine is shown as an example embodiment of the subject matter of the invention. Fig. 1 shows an axial section; FIG. 2 shows a section through the wing body according to the line II-II in FIG. 1; 3 shows a section along the line 777-777 in FIG. 1. FIGS. 4, 5, 6 and 7 schematically show different relative positions of the two wing bodies; 8 shows the non-toothed gear coupling in axial section; FIG. 9 shows the gear coupling in cross section along line X-X in FIG. 8; FIG. 10 shows the gear coupling in cross section according to line XII-XII in FIG. 8, and FIG. 11 shows the gear coupling in cross section according to line XIII-XIII in FIG. 8.
The internal combustion engine shown has an inner shaft 12 and an outer shaft 13.
A wing body 20 is wedged onto the former and a wing body 18 is wedged onto the latter. Both vane bodies are provided in a known manner with radial vanes 25-32, a working space being formed between a vane of the one and a vane of the other vane body.
The shaft 13 coupled to the part to be driven, the flywheel 11 keyed onto it and the vane body 18 keyed onto the shaft 13 rotate around their axis at a constant speed. The other shaft 12 and the wing body 20 keyed onto it rotate about the same axis and at the same average speed as the shaft 13, but their speed is alternately accelerated and decelerated. The working spaces enclosed between the wings therefore have a periodically changing volume.
Both vane bodies, which are arranged one inside the other, are connected to one another by a gear coupling in order to achieve relative movements in the direction of rotation.
The outer wing body 18 is provided with known devices for the inlet of the gas mixture and for the outlet of the combustion products and with ignition devices, which are controlled in a known manner.
In Fig. 1 an already known gear coupling, consisting of toothed elements and levers, is shown.
The already known toothed gear couplings have various disadvantages. They are complicated and therefore expensive to manufacture, cumbersome to maintain and subject to heavy wear.
Other already known gear couplings do not have any toothed elements, but their practical use is made difficult by the unfavorable shape and arrangement of the various organs. These known toothless gear couplings have non-circular and therefore extremely difficult to manufacture organs, the lubrication of which presents great difficulties.
The invention now relates to a gear coupling made of non-toothed elements which are arranged in such a way that at least one body 81 rotates around the main axis 8 and around its own axis 86, the body 81 with the continuously rotating shaft 13 and with the accelerated and delayed shaft is firmly connected.
The non-toothed gear coupling shown in FIGS. 8-11 consists of two eccentric groups, each group being composed of two fixed eccentrics 79. Both eccentrics of a group are offset by 180 ° relative to one another. Between the two eccentric groups there are two disks 83 and 84, of which the disk 83 is connected to the shaft 13 carrying the outer vane body 18, while the other disk 84 is connected to the first disk 83 by means of segments 85. Two crankshafts 81 are rotatably mounted about their main journals 86 in these two disks 83 and 84.
Outside the main journals 86, the crankshafts 81 are each provided with a crankpin 8'1 on both sides. A lever 88 is articulated at one end to the pin 8'1; at its other end it is arranged to be rotatable about the eccentric 79. Between the two main pins 86 is located
<Desc / Clms Page number 2>
a third crank pin 82, which is connected in an articulated manner to a pin 89 by means of a lever 90, the pin 89 being firmly connected to the shaft 12 carrying the inner wing body 20.
If the shaft 13 is now set in rotation, the disks 83 and 84 and with them the crankshafts 81 rotate about the axis 8. This forces the levers 88 to rotate about the fixed eccentrics 79, causing the crankshafts 81 to rotate around their main pin 86 arises.
The crank pin 82 describes a rotation about the axis 8 on the one hand, and a rotation about the main pin 86 on the other hand. The lever 90 connected to the crank pin 82 pulls the shaft 12 with it in such a way that its speed is alternately accelerated and decelerated.
This creates the relative movement between the two wing bodies 18 and 20. To avoid a pinch point in this gear, the eccentric groups must be arranged in such a way that the straight line passing through the centers of the eccentrics of one group matches the straight line through the centers of the eccentrics of the other Group of straight lines includes an angle that is greater than 0 and less than 180. The angle is expediently assumed to be 900.
Instead of two eccentric groups, it is of course also possible to arrange several, in which case the angle enclosed between the straight lines passing through the centers is expediently equal to 3600 divided by the number of eccentric groups. Each eccentric group can also contain only one or more eccentrics, in which case the central angle enclosed between two eccentric centers is equal to 3600 divided by the number of eccentrics in one and the same group.
The rotating internal combustion engine equipped with such a gear clutch can of course be operated by means of gasoline, oil or in another known manner. Several machines can be connected to one another by means of rigid or overrunning clutches. The transmission clutch can be encapsulated in a housing containing lubricant. The cooling can take place by means of air, water or in another known manner. The supply of the gas mixture can, for. B. through the hollow shaft 12 and the openings 54.
So the inner wing body 20 can be cooled by oil, which z. B. fed through the tube 55 and the opening 56 and discharged through the opening 59, the hollow shaft 12, the opening 60 and the annular chamber 61.
PATENT CLAIMS:
1. Rotating internal combustion engine with two vane bodies sitting concentrically one inside the other at the same average speed, one moving relative to the other in such a way that a working space of periodically changing volume is formed between each vane of one and one vane of the other vane body and both vane bodies are connected by a gear coupling to achieve relative movements in the direction of rotation, characterized in that the gear coupling connecting the two vane bodies consists of non-toothed elements which are arranged in such a way that at least one body (81) extends around the main axis ( 8) and rotates around its own axis (86), the body (81)
is firmly connected to the continuously rotating shaft (13) and to the accelerated and decelerated shaft (12).