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Drehkolbenbrennlirattmaschine.
Bei Drehkolbenbrennkraftmaschinen mit zwischen konzentrischen Führungstrommeln umlaufenden, in einer exzentrisch zu den Trommeln gelagerten Kolbentrommel gleitenden Schieberkolben ist es von besonderer Bedeutung, die Arbeitsräume so nach aussen und gegeneinander abzuschliessen, dass einerseits eine vollkommene Abdichtung erreicht wird und anderseits eine möglichst geringe Reibung zwischen den ortsfesten und den beweglichen Teilen der Maschine entsteht.
Man hat, insbesondere bei in ähnlicher Weise ausgebildeten Verdichtern, bereits vorgeschlagen, zu diesem Zweck mit der Kolbentrommel umlaufende Seitenscheiben zu benutzen, welche jedoch eine für das einwandfreie Arbeiten von Kraftmaschine viel zu starke Reibung erzeugen, ausserdem mit besonders zu bearbeitenden Dich- tungs-und Lauffläehen an den festen Gehäuseteilen anliegen und noch zusätzliche Anpressfedern benötigen.
Neben ihrer teueren und umständlichen Herstellung und Einpassung in das Gehäuse weisen diese Scheiben den Nachteil auf, dass sie infolge der bei Brennkraftmaschinen durch die Erwärmung verursachten ungleichmässigen Dehnung der einzelnen Teile sehr leicht zu einem Verziehen und Festklemmen der Scheiben im Gehäuse Anlass geben, und dass weiterhin die Federn unter der Einwirkung der Hitze bald beschädigt werden.
Zur Vermeidung dieser Nachteile werden erfindungsgemäss bei Drehkolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere derjenigen Art, bei denen eine Kraftmaschine mit einem Verdichter gleicher Bauart in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist, die Seitenscheiben der Kraftmaschine und des Verdichters und die den Verdichter von der Kraftmaschine trennende Mittelseheibe unter Wahrung eines Zwischenraumes gegenüber dem ortsfesten Gehäuse mit der beidenMaschineneinheiten gemeinsamen Kolbentrommel starr verbunden und die Zwischenräume zwischen dem Gehäuse, den Scheiben und den Gleitfüssen der Schieberkolben durch Dichtungsringe überbrückt, welche die Arbeitsräume nach aussen hin abschliessen und in bekannter Weise mit den Scheiben umlaufend den Zentrifugaldruck der Schieberkolben aufnehmen.
Diese Ausführung gewährleistet zunächst die völlige Vermeidung von Reibung zwischen den Scheiben und dem Gehäuse, da die Dichtungsringe die einzige Berührungsfläche zwischen diesen Teilen bilden. Weiterhin können sich die Scheiben bei Erwärmung der Maschine dem Gehäuse gegenüber radial zu den Ringen ungehindert ausdehnen, so dass kein Festlaufen der Scheiben möglich ist. Schliesslich wird auch die Herstellung und Einpassung der Scheiben vereinfacht und verbilligt, weil die Scheiben keine besonderen Dichtungsansätze oder Vorsprünge besitzen. Die Verwendung irgendwelcher Federn oder sonstiger zusätzlicher Mittel zur Herbeiführung der Dichtung, welche allein von den zwischen dem Gehäuse und den Scheiben mit umlaufenden Ringen übernommen wird, ist gleichfalls vermieden, so dass die Maschine stets arbeitsfähig bleibt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise in einer Ausführungsform dargestellt, u. zw. zeigt : Fig. 1 eine Seitenansicht der Maschine im Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 1 und Fig. 3 einen Teilschnitt zur Erläuterung der Kühlluftführung.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind in dem aus der Aussentrommel und den Seitenscheiben 2 und 3 bestehenden ortsfesten Gehäuse eine Drehkolbenbrennkraftmaschine und einDrehkolbenverdichter nebeneinander aehsgleich angeordnet und durch die Zwischenwand 4 voneinandergetrennt. Diese Zwischenwand 4 ist mit der zur Trommel 1 exzentrischen, aus einzelnen Sektoren bestehenden Kolbentrommel 5 und den Seitenscheiben 6 und 7 durch Bolzen 8 verbunden. Die Seitenscheiben 6 und 7 sind
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an die Flanschen 9 und 10 der Welle 11 angeschlossen, welche in den Seitenscheiben 2 und 3 des Gehäuses lagert.
Die Schieberkolben 12 sind mit Gleitlüssen 13 und 14 ausgestattet, die sich abdichtend an die Aussentrommel j ! und die zu dieser konzentrische Innentrommel j anlegen. Sie gleiten unter entsprechender
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Bewegung der Kolbentrommel 5 zum Gehäuse bedingte Veränderung der Schrägstellung der Schieberkolben, die durch ihre Gleitfüsse in stets radialer Stellung zu den Trommeln 1 und 15 geführt werden, gegenüber der Kolbentrommel.
Die Seitenscheiben 6 und 7 und auch die Zwischenwand 4 sind so auf der Welle angeordnet, dass sie den feststehenden Teilen gegenüber mit geringem Zwischenraum, also reibungslos, umlaufen. Die dadurch notwendig werdende Abdichtung zwischen den Seitenscheiben 6, 7 bzw. der Zwischenwand 4 und dem Gehäuse erfolgt durch Ringe 22, welche sich abdichtend an die Scheiben bzw. die Zwischenwand und die Aussentrommel legen. Auf diesen Ringen 22 liegen auch die Gleitfüsse 14 der Schieberkolben, so dass die Ringe den durch deren Umlaufen entstehenden Zentrifugaldruck aufnehmen, ohne jedoch das zum Abdichten der einzelnen Räume voneinander erforderliche Anliegen der Gleitfüsse an der Lauffläche der Aussentrommel zu verhindern.
Die Reibung zwischen den umlaufenden und den ortsfesten Teilen der Maschine wird dadurch unter völliger Sicherung der Abdichtung auf ein Mindestmass herabgesetzt.
Der Stutzen 17 des Verdichters führt über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Dochtvergaser zu dem Stutzen 18 der Brennkraftmaschine, der die Aussentrommel j ! an der Stelle unterbricht, an welcher die Arbeitsräume der Brennkraftmaschine ihren Rauminhalt zu vergrössern beginnen. In der Drehrichtung dicht hinter dieser Stelle ist auch die Zündvorrichtung 19 vorgesehen. Beginnend von der Stelle des grössten Inhaltes der Verbrennungsräume bis zum beendeten Auspuff ist die Aussentrommel J durchbrochen, um das Austreten der Verbrennungsgase durch den Kanal 20 und den Stutzen 21 zu ermöglichen.
Als Arbeitsräume kommen sowohl bei der Brennkraftmaschine als auch beim Verdichter nur diejenigen Räume in Betracht, welche zwischen der Kolbentrommel und der äusseren Trommel 1 von den. Stegen der Schieberkolben 12 eingeschlossen werden. Die entsprechenden Räume zwischen der Kolbentrommel und der Innentrommel j ! J sollen bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel zur Förderung von Kühlluft für die Maschine benutzt werden. Sie sind deshalb durch Öffnungen 23 an die Aussparungen 24 der Kolbentrommel angeschlossen, welche ihrerseits durch Öffnungen 25 der Seitenscheiben 6 und 7 und entsprechende Aussparungen im Gehäuse mit der Aussenluft in Verbindung stehen.
Die beim Umlaufen des Motors erfolgende Vergrösserung und Verkleinerung der Räume zwischen Kolbentrommel 5 und Innentrommel M erzeugt dann einen durch die Kolbentrommel hindurchgehenden Kühlluftstrom.
Beim Betrieb der Maschine gelangt die Frischluft durch eine in der Zeichnung nicht angedeutete Öffnung des Trommelmantels 1 in diejenigen Räume der als Verdichter arbeitenden (nach Fig. 2 rechts liegenden) Maschinenhälfte, welche infolge der zum Gehäuse 1 exzentrischen Drehung der Kolbentrommel jeweils einen sich vergrössernden Rauminhalt erhalten und sich bei der Weiterdrehung der Kolbentrommel sodann wieder zu verkleinern beginnen. Die von ihnen eingeschlossene Luft wird dabei verdichtet und verlässt den Verdichter durch den zum Vergaser führenden Stutzen 17. Das im Vergaser entstehende und durch die Arbeit des Verdichters stark verdichtete Gemisch tritt durch den Stutzen 18 (Fig. 1) in die linke Hälfte des Gehäuses 1 ein und füllt dabei die Arbeitsräume der Brennkraftmaschine dann, wenn sie ihren kleinsten Rauminhalt aufweisen.
Die Weiterdrehung der Kolbentrommel im Uhr- zeigersdrehsinn führt die jeweils mit Gemisch gefüllten Kammern an der Zündkerze 19 vorbei. Die bei der Explosion entstehenden Verbrennungsgase üben ihren Druck auf die Stege der Schieberkolben 12 und damit die Kolbentrommel 5 aus und treten nach ihrer Entspannung in den sich durch die Drehung der Kolbentrommel vergrössernden Arbeitsräumen in den Kanal 20 über, den sie durch den Auspuff 21 verlassen. Da die Trommelwandung 1 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise bis nahezu zum Eintrittsstutzen 18 nach dem Kanal 20 hin durchbrochen ist, sind die Arbeitsräume bei ihrer Wiederfüllung mit Brennstoffgemisch praktisch vollkommen frei von Verbrennungsrückständen.
Es ist selbstverständlich, dass der Vergaser nicht zwischen dem Verdichter und der Brennkraftmaschine angeordnet zu sein braucht, sondern auch vor den Verdichter geschaltet werden kann, so dass dieser nicht Frischluft, sondern Gemisch ansaugt, verdichtet und der Brennkraftmaschine zuführt.
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Rotary piston burner machine.
In rotary piston internal combustion engines with slide pistons rotating between concentric guide drums and sliding in a piston drum mounted eccentrically to the drums, it is of particular importance to close off the working spaces to the outside and against each other so that, on the one hand, a perfect seal is achieved and, on the other hand, the least possible friction between the stationary and the the moving parts of the machine.
It has already been proposed, in particular in the case of compressors designed in a similar manner, to use side disks rotating with the piston drum for this purpose, which, however, generate a friction that is far too strong for the engine to work properly, and also with sealing and sealing rings that have to be specially processed The running surfaces are in contact with the fixed housing parts and require additional compression springs.
In addition to their expensive and laborious production and fitting into the housing, these disks have the disadvantage that, due to the uneven expansion of the individual parts caused by the heating in internal combustion engines, they very easily give rise to warping and jamming of the disks in the housing, and that continues the feathers will soon be damaged under the action of the heat.
To avoid these disadvantages, according to the invention, in rotary piston internal combustion engines, in particular of the type in which an engine with a compressor of the same design is arranged in a common housing, the side disks of the engine and the compressor and the central disk separating the compressor from the engine are opposed while maintaining a gap The stationary housing is rigidly connected to the piston drum common to both machine units and the spaces between the housing, the disks and the sliding feet of the slide pistons are bridged by sealing rings, which close off the working spaces from the outside and in a known manner with the disks absorb the centrifugal pressure of the slide pistons.
This design ensures that friction between the discs and the housing is completely avoided, since the sealing rings form the only contact surface between these parts. Furthermore, when the machine heats up, the disks can expand radially to the rings relative to the housing, so that the disks cannot stick. Finally, the production and fitting of the panes is also simplified and made cheaper because the panes do not have any special sealing lugs or projections. The use of any springs or other additional means to produce the seal, which is taken over solely by the ring between the housing and the discs, is also avoided, so that the machine always remains operational.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown, for example, in one embodiment, u. Between: Fig. 1 shows a side view of the machine in cross section along line A-B in Fig. 2, Fig. 2 shows a section along line C-D in Fig. 1 and Fig. 3 shows a partial section to explain the cooling air duct.
In the illustrated embodiment, a rotary piston internal combustion engine and a rotary piston compressor are arranged side by side in the stationary housing consisting of the outer drum and the side disks 2 and 3 and are separated by the partition 4. This partition 4 is connected to the piston drum 5, which is eccentric to the drum 1 and consists of individual sectors, and to the side disks 6 and 7 by bolts 8. The side windows 6 and 7 are
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connected to the flanges 9 and 10 of the shaft 11, which is mounted in the side panels 2 and 3 of the housing.
The slide pistons 12 are equipped with sliding joints 13 and 14, which are sealingly attached to the outer drum j! and apply to this concentric inner drum j. You slide under appropriate
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Movement of the piston drum 5 relative to the housing causes a change in the inclination of the slide pistons, which are guided by their sliding feet in an always radial position to the drums 1 and 15, relative to the piston drum.
The side panels 6 and 7 and also the partition 4 are arranged on the shaft in such a way that they rotate around the stationary parts with a small gap, that is to say smoothly. The sealing between the side panes 6, 7 or the partition 4 and the housing, which becomes necessary as a result, is carried out by rings 22, which are sealingly attached to the panes or the partition and the outer drum. The sliding feet 14 of the slide pistons also lie on these rings 22, so that the rings absorb the centrifugal pressure generated by their rotation, but without preventing the sliding feet from resting against the running surface of the outer drum, which is necessary to seal the individual spaces.
The friction between the rotating and stationary parts of the machine is thereby reduced to a minimum while the seal is completely secure.
The connector 17 of the compressor leads via a wick carburetor, not shown in the drawing, to the connector 18 of the internal combustion engine, which connects the outer drum j! interrupts at the point at which the working spaces of the internal combustion engine begin to increase their volume. The ignition device 19 is also provided in the direction of rotation just behind this point. Starting from the point of the greatest volume of the combustion chambers up to the exhaust pipe, the outer drum J is perforated in order to allow the combustion gases to escape through the channel 20 and the connection 21.
In both the internal combustion engine and the compressor, only those spaces come into consideration as working spaces which are between the piston drum and the outer drum 1 of the. Web of the spool 12 are included. The corresponding spaces between the piston drum and the inner drum j! J are to be used in the illustrated embodiment for conveying cooling air for the machine. They are therefore connected to the recesses 24 of the piston drum through openings 23, which in turn are connected to the outside air through openings 25 in the side disks 6 and 7 and corresponding recesses in the housing.
The enlargement and reduction in size of the spaces between the piston drum 5 and the inner drum M when the engine rotates then generates a cooling air flow passing through the piston drum.
When the machine is in operation, the fresh air passes through an opening in the drum shell 1 (not shown in the drawing) into those rooms of the machine half operating as a compressor (on the right in FIG and then begin to decrease again as the piston drum continues to rotate. The air trapped by them is compressed and leaves the compressor through the nozzle 17 leading to the carburetor. The mixture that is created in the carburettor and is strongly compressed by the work of the compressor passes through the nozzle 18 (FIG. 1) into the left half of the housing 1 and fills the working spaces of the internal combustion engine when they have their smallest volume.
The further rotation of the piston drum in a clockwise direction of rotation leads the chambers filled with mixture past the spark plug 19. The combustion gases produced in the explosion exert their pressure on the webs of the slide piston 12 and thus the piston drum 5 and, after they have been relaxed, enter the working spaces that are enlarged by the rotation of the piston drum into the channel 20, which they leave through the exhaust 21. Since the drum wall 1 is broken through in the manner shown in FIG. 1 almost as far as the inlet connection 18 after the channel 20, the working spaces are practically completely free of combustion residues when they are refilled with fuel mixture.
It goes without saying that the carburetor does not need to be arranged between the compressor and the internal combustion engine, but can also be connected upstream of the compressor so that it does not suck in fresh air but rather a mixture, compresses it and feeds it to the internal combustion engine.
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