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Kraftmaschine mit durch die Abgase oder den Abdampf betriebenen Turbinen.
Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschine, die sowohl aus einer gewöhnlichen Dampfoder Explosionskraftmaschine, als auch aus Reaktionsturbinenrädern besteht, welche Teile derart miteinander verbunden sind, dass das Treibmittel, wie Dampf, Pressluft oder explosible Gase, Arbeit zuerst im Zylinder verrichtet, worauf es während des Auspuffs den Rest. seiner lebendigen Kraft an die Turbinenräder abgibt, so dass der Kraftverlust, der sonst durch die Anordnung von Schalldämpfern oder dgl. beim freien Auspufi entsteht, vermieden wird.
Die Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die sich hin und her bewegenden Arbeitskolben im Kraftmaschinenzylinder derart geführt sind, dass sie bei ihrer durch ein Kurvennutgetriebe bewirkten Drehung um die Zylinderachse den Zylinder mitnehmen, mit dem die als Schwungsmassen wirkenden Turbinenscheiben fest verbunden sind.
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und teilweise in Ansicht, Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Mittelkolben nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 3 ein Längsschnitt nach der Linie 4--4 der Fig. 4 durch eines der Zylinderenden und den darin arbeitenden Endkolben, Fig. 4 ein Querschnitt durch einen der Endkolben, Fig. 5
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Ansicht einer Einzelheit an diesem Ventil ;
Fig. 8 zeigt die Einrichtung der Zündvorrichtung ; Fig. 9 eine Kurvennut in der Abwickelung und Fig. 10 eine Einzelheit an der Steuerung der Einlassventile.
Die Maschine besteht aus einem Zylinder, der drehbar in zwei festen Lagern N gelagert ist
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Der Mittelkolben F (Fig. 1 und 2)( hat einen kreuzförmigen Teil (j. der vier Büchsen II trägt. die je in einem Längsschlitz in der Zylinderwand C gleiten können, derart, dass der Kolben
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her bewegen kann. Die Schlitze 1 werden durch vorstehende, an der Zylinderwand angeordnete LeistenJgebildet.
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die sich dadurch mit geringem Reibungewiderstand um den Bolzen K drehen kann und die in eine Führungsnut 1 (Fig.
1 a) greift, die in einem den Zylinder mit Spielraum umfassenden festen Ring M angebracht ist, derart, dass der Bolzen während der hin und her gebenden Bewegung des Kolbens dazu gezwungen ist. der Führung zu folgen und dadurch den Kolben und dem Zylinder eine ununterbrochene gleichgerichtete Drehung zu erteilen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Führungsnut derart ausgebildet (vgl. die Abwickelung Fig. 9, in der die Linien a-b die Länge des Kolbenhubes angeben), dass der Kolben F sich zweimal hin und her bewegen muss, um. dem Zylinder eine volle Umdrehung zu erteilen.
Die Endkolben werden auf ganz ähnliche Weise durch Führungen 1 in festen um die Zylinderenden A und B angebrachten Ringen M gesteuert.
Von dem stärksten Ende der Endkolben (vgl. Fig. 3) gehen Zugstangen c aus, die durch Öffnungen d der Zylillderwand hindurchtreten und an der Aussenseite des Zylinders in vier Längsnuten geführt werden. Die Nuten sind zum Teil durch Rippenf (Fig. 4) gebildet, derart, dass der Kolben sich frei hin und her bewegen kann, aber gezwungen ist, bei seiner Drehung den Zylinder mitzunehmen. Die Zugstangen c sind mittels Schrauben g mit einem Ring 1t verbunden, der zwei Zapfen mit Kugellagern für Rollen L besitzt.
Die Rollen greifen in die in den festen Ringen M befindlichen Nuten 1 ein, die den Führungsnuten 1 für den Mittelkolben (siehe Fig. 1) ähnlich sind, so dass zwei hin und her gehende Kolbenbewegungen einer vollen Umdrehung des Zylinders entsprechen.
Die Endkolben E sind durchbrochen und die Durchbrechungen werden von zwei durch
Federn beeinflussten Ventilen 0 und P (Fig. 1) geschlossen. Die Stange des Ventiles P hat einen eingedrehten Teil, der von einem aus zwei t. älften gebildeten konischen Ring 7 (Fig. 5) umfasst ist, auf dem eine mit einer entsprechenden konischen Bohrung versehene Hülse 2 aufgeschoben ist, die an ihrem vom Ventil abgewendeten Ende einen flansch förmigen Rand hat, gegen den sich die Ventilfeder 3 stützt, derart, dass diese immer bestrebt ist, die Hülse auf den Ring 7 zu drücken und dadurch seine beiden Hälften auf der Ventilspindel zusammenzuhalten.
An jedem Endteile A und B des Zylinders ist ein Ventilgehäuse Q befestigt, das als Drehzapfen für den Zylinder dient. Es enthält ein Einlassventil R (Fig. 1 und 5), dessen Spindel in
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führungen des Ventilgehäuses greifen, so dass das Ventil sich mit demselben dreht. Die Nabe trägt ferner zwei Arme mit Rollen U, die auf der in das Ventilgehäuse ragenden Vorderkante des feststehenden Rohres V laufen, das mit dem Karburator verbunden ist. Die Dichtung zwischen dem Rohre V und dem Ventilgehäuse Q wird mittels einer Fiberscheibe Y und einer vor dieser angebrachten Scheibe 4 aus Gummi oder dgl. bewirkt. Die Vorderkante des Rohres trägt zwei einander diametral gegenüberliegende Vorsprünge X (Fig. 10), so dass das Ventil zweimal während jeder vollen Drehung des Zylinders geöffnet wird.
Jedes der Turbinenräder D besitzt Kanäle. die durch Öffnungen Z (Fig. 1) in der Zylinderwand C nut dem Inneren des Zylinders in Verbindung stehen, so dass der Auspuff durch die Kanäle der Turbinenräder stattfindet, wenn der Kolben F nicht die Offnungen abschliesst.
Die Explosionsladungen werden in den Räumen zwischen den Endkolben und dem Mittelkolben mittels einer elektrischen Zündvorrichtung entzündet, die aus je einer Zündkerze q besteht
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einer Fiberscheibe k von den festen Ringen 111 isoliert ist. Damit die Funken im rechten Augenblick hervorgebracht werden, ist am rechten Ende der Maschine ein Fiberring m (vgl. auch Fig. 8) angebracht, in dem vier durch Drähte mit einer elektrischen Batterie verbundene Kontakte n eingelegt sind, über die ein sich mit dem Zylinder drehender, federnder Schleppkontakt o schleift, so dass während jeder vollen Drehung des Zylinders vier Funken in ihm erzeugt werden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Maschine ist folgende :
Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Maschinenteile befinden sich die Kolben in ihren Aussenstellungen, indem der linke Endkolben und der Mittelkolben am weitesten voneinander entfernt. der rechte Endkolben und der Mittelkolben einander am nächsten sind.
Während der Drehung nähert sich der linke Endkolben dem Mittelkolben, und sobald der Kolben F die m diesem Ende des Zylinders vorhandenen AuspuffSnungen Z geschlossen hat, beginnt das Zusammenpressen der Ladung zwischen diesen beiden Kolben und wird fortgesetzt. bis die Kolben einander am nächsten sind. Gleichzeitig öffnen die Vorsprünge X das Speiseventil R, so dass Explosionsgemisch in den Raum hinter dem linken Endkolben eingesaugt wird.
Wenn der Endkolben und der Mittelkolben einander am nächsten sind, wird ein elektrischer Funke zwischen den zwei Spitzen der Zündkerze q erzeugt, so dass die Explosion eintritt und die Kolben voneinander treibt. Hiedurch wird das hinter dem Endkolben eingesaugte Explosionsgemisch verdichtet und ein Teil davon durch das Ventil P in den Kolben hineingedrückt, um so, wenn der Mittelkolben F die Öffnungen Z freigibt, das Ventil 0 zu öffnen und dann in den Raum zwischen den zwei Kolben einzuströmen und die Verbrennungsprodukte durch die Turbinenräder hiuauMublasen, worauf die vorhin beschriebene Kolbenbewegung sich wiederholt usw.
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Der Mittelkolben und der rechte Endkolben arbeiten in ganz derselben Weise.
Durch diese Wechselwirkung zwischen den Kolben und wegen der besonderen Form der Kurvennuten 1 wird bewirkt, dass während jeder vollen Drehung vier Zündungen stattfinden, so dass die Maschine, da alle ihre arbeitenden Teile um ihre eigene Achse sich drehen und folglich ganz ausbalanciert sind, mit grosser Drehgeschwindigkeit arbeiten kann und bei geringem Gewicht eine sehr grosse Arbeitsleistung erzielt.
Da der Zylinder selbst, in dem die Verbrennung vor sich geht, sich dreht, der Mittelkolben immer von der Aussenluft umgeben ist, und da ferner die Turbinenräder Wärme abführen, findet eine gute Luftkühlung der Maschine statt. Die Maschine besitzt auch keine Wechselräder zur Bewegung der Ventile oder sonstige komplizierte Teile und ist daher sehr betriebssicher und billig in der Herstellung. Da nur die verhältnismässig leichten Kolben ihre Bewegungsrichtung ändern, jedesmal wenn sie eines der Enden der Führung 1 erreichen, und da sie immer durch die Verdichtung beim Hubwechsel angehalten werden, so geht dieser ruhig und ohne Stoss vor sich und die Auspussrückstände ziehen aus der Maschine lautlos durch die Turbinenräder ab, auf die sie den Rest ihrer Kraft übertragen.
Die Maschine kann-selbstverständlich mit den nötigen Abänderungen-auch mit
Dampf oder Druckluft betrieben werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Kraftmaschine mit durch die Abgase oder den Abdampf betriebenen Turbinen, dadurch
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Drehung um die Zylinderachse den Zylinder mitnehmen, mit dem die als Schwungmassen wirkenden Turbinenscheiben fest verbunden sind.