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Verbrennungskraftmaschine mit kreisendem Kolben oder kreisendem Gehäuse.
Die Erfindung betrifft Verbrennungskraftmaschinen mit kreisendem Kolben oder kreisendem Gehäuse, bei denen der Verbrennungs-und Arbeitsraum von dem Gehäuse, einer auf einer Welle sitzenden Trommel und mehreren in dieser gleitenden, durch eine Kurvenführung radial bewegten Kolbenflügel gebildet wird. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass das Innere des hohlen Kolbenflügels durch eine Wand in zwei Kammern geteilt ist, von denen die eine für das Überströmen der Ladung aus der hohlen Welle in den Verbrennungsraum hinter dem Kolbenflügel bestimmt und mit durch die Radialbewegung des Flügels gesteuerten Öffnungen für den Durchtritt der Ladung versehen ist, wogegen die andere Kammer zur Aufnahme von Schmieröl dient.
In den Zeichnungen ist Fig. i ein Längsschnitt einer Maschine gemäss der Erfindung, Fig. 2 ein senkrechter Schnitt eines der Kolben, Fig. 3 ein Schnitt des Kolbens nach einer zur Schnittebene der Fig. 2 senkrechten Ebene, Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 und Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3 ; Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Kolben des Luftkompressors und Fig. 7 ein senkrechter Schnitt durch einen zur Ölverteilung dienenden Kolben dieses Kompressors ; Fig. 8 ist ein Schnitt durch einen Block der hohlen Welle, Fig. 9 ein Qerschnitt und zum Teil Aufriss der Trommel ; die Fig. 10 und Ir sind ein senkrechter Schnitt und ein wagrechter Schnitt der Trommel, wobei die hohle Welle fortgelassen ist ;
Fig. 12 ist ein Querschnitt und zum Teil ein Aufriss des Gehäuses und eines Teiles der Trommel, Fig. 13 ein senkrechter Schnitt und zum Teil ein Aufriss des Gehäuses, Fig. 14 ein Schnitt durch den Ölzylinder, Fig. 15 ein Schnitt durch die Zündvorrichtung, Fig. 16 ein Schnitt und Fig. 17 ein Schnitt nach der Linie 17-17 der Fig. 16 eines Steuerschiebers und Fig. 18 ein Schnitt durch ein Ölventil ; Fig. 19 veranschaulicht den Einbau der Maschine in ein Luftfahrzeug und Fig. 20 ist ein Schnitt nach der Linie 20-20 der Fig. 19.
Eine auf einer hohlen Welle 2 sitzende Trommel 1 trägt über ihren Umfang hinaus in ein Gehäuse 4 reichende Kolben 3. Im Gestell sind auf beiden Seiten der Kolben Kurvenführungen 5 (Fig. 12) vorgesehen, in die Kugeln 6 (Fig. 2 und 5) der Kolben 3 eingreifen.
Die Innenwand 7 (Fig. 12 und 13) des Gehäuses 4 ist den Kurvenführungen 5 entsprechend gestaltet, so dass, wenn die Kolben durch die Kurvenführungen 5 in der Trommel nach ein-und auswärts geschoben werden, ihre Enden stets an der Innenwand 7 des Gehäuses 4 anliegen. Jeder Kolben 3 ist, wie Fig. 2 bis 5 zeigen, hohl, der Länge nach durch eine Wand 10 in zwei Kammern 8, 9 geteilt und ferner mit zwei Öffnungen JU,. M versehen.
Bei der äussersten Endstellung des Kolbens liegt die Öffnung 11 vor einer Öffnung 111 (Fig. 12) eines zur hohlen Welle 2 führenden Kanals 121, der so über einen Kanal 131 Anschluss an einen Gasbehälter 13 (Fig. i) hat und das Gemisch in die Kammer 8 des Kolbens 3 eintreten lässt, von wo es durch die Öffnung 12, eine Öffnung 141 und einen Kanal 14 mit Rückschlagventil 15 in eine Verbrennungskammer zwischen der Trommel 1, dem Gehäuse 4 und dem Teil des Kolbens 3 gelangt, der aus der Trommel herausragt. Das innere Ende jedes Kolbens 3 bewegt sich in einem Zylinder 16, der mit einem Vergaser 17 durch einen Kanal 18 mit Rückschlagventil 19 (Fig. Ir), eine Ringkammer 181 und ein Rohr 171 in Verbindung steht.
Die Kammer 181 ist durch einen Kanal 182 (Fig. 9) mit einer Ringkammer 421 in der Trommel 1 verbunden, so dass das Gas zur Trommel zwecks Kühlung strömen kann. Wenn sich der Kolben 3 nach aussen bewegt, saugt er Gas aus dem Vergaser 17 durch das Ventil 19 in den Zylinder 16 und drückt es beim Rückhub aus dem
Zylinder 16 durch ein Ventil 20 und die hohle Welle in den Gasbehälter 13. An letzterem ist ein Ventil 132 vorgesehen, dass beim Ansteigen des Druckes die Gaszufuhr vom Vergaser mittels Stange 133 und Arm 134 unterbricht. Durch den Drosselschieber 21 in der holen Welle S kann die Verbindung zwischen dieser und dem Kanal 121 abgesperrt werden.
Am äusseren Ende jedes Kolbens 3 sind Seitenplatten 22 und Stirnplatten 23 vorgesehen die durch Federn 24 bzw. 25 ständig nach aussen gedrückt werden, so dass das Kolbenende dicht an die Trommel 1 und das Gehäuse 4 anschliesst.
Die Auspuffgase streichen durch die Öffnungen 26 (Fig. 12, 13) in der Innenwand und die Öffnungen 27 in der Aussenwand des Gehäuses in eine Ringkammer 28 (Fig. i) und von da nach aussen.
Bei der dargestellten Maschine sind sechs Kolben vorgesehen, von denen fünf in der vorstehend beschriebenen Weise zur Verdichtung des Gemisches dienen, wogegen der sechste Öl aus dem Ölbehälter 29 pumpt. Der Zylinder 30 dieses Ölkolbens ist in Fig. 14 dargestellt. Bewegt sich der Kolben nach aussen, so saugt er Öl aus dem Ölbehälter : ? 9 durch
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nicht gezeichnete Rohre, ein Rückschlagventil 32 und Öffnungen 33 in den Zylinder. Beim Einwärtshub des Kolbens wird das Öl teils durch einen Kanal 35 mit Rückschlagventil 36 in eine Kammer 37 in der hohlen Welle 2 zwischen einem Block 38 und dem Drossel- schieber 21 gedrückt und gelangt durch die hohle, den Drosselschieber betätigende Stange 39 zu dem nachstehend beschriebenen Luftkompressor.
Der Rest des Öles gelangt durch einen
Kanal 40 über ein Rückschlagventil 41 in eine Ringkammer 42, die mit einem Kanal 43 mit federbelastetem Ventil 44 in Verbindung steht. Letzteres öffnet sich bei zu hohem Druck und gestattet dem Öl in dem Ölbehälter 29 zurücktreten. Die Kammer 42 ist mit den übrigen Kolben durch Öffnungen 45 und 46 in den Zylindern 16 bzw. in den Kolben 3 verbunden. Das durch die Öffnungen 45 und 46 fliessende Öl füllt die Kammern 9 der Kolben und gelangt durch die Öffnungen zwecks Schmierung nach aussen.
Die Zündung kann durch die in Fig. 15 dargestellte Einrichtung erfolgen. Diese ist am Gehäuse bei 471 (Fig. 12 und ig) derart befestigt, dass ein eine Kugel 48 tragender Teil 47 in der Bahn der Kolben liegt. Wenn einer der Kolben über die Kugel weggeht, spannt er eine Feder 49 und drückt einen Kontakt 50 gegen einen anderen Kontakt 51, der durch eine Leitung 52, 53 mit einer Stromquelle verbunden ist. Sobald der Kolben 3 die Kugel 48 freigibt, wird diese durch die Feder 49 nach aussen gedrückt, die Kontakte 50 und 51 trennen sich und es entsteht ein Funke, der die Ladung entzündet.
Um das Anlassen der Maschinen zu erleichtern, kann von den vier Punkten 54 (Fig. 12 und 3) im äusseren Gehäuse eine Verbindung zum Gasbehälter 13 durch einen Kanal 55 hergestellt werden, der zu einem in den Fig. 16 und 17 gezeigten Hahn 56 führt, der einen Kanal 57 beherrscht. Auf der Spindel 58 des Hahnes 56 sitzt eine Hülse 59 mit in einen geschlitzten Hahnkörper 61 eingreifenden Stiften 60, der bei Drehung mittels
Griffes 62 die Verbindung zwischen den Kanälen 55 und 57 öffnet und unterbricht.
In manchen Fällen kann flüssiger Brennstoff oder Rohöl dem Mantel 63 des Gehäuses 4 zugeführt werden ; die aus dem Mantel kommenden Dämpfe werden in den Vergaser 17 geleitet. Man lässt Luft in den Vergaser eintreten und ein Gemisch von Luft und Dämpfen wird durch einen Kompressor aus dem Vergaser abgesaugt.
Befinden sich die Kolben in der äusseren Endlage, so strömt das Gemisch aus dem Behälter 13 durch die hohle Welle 2 über den Drosselschieber 21, Kanäle 121, Öffnungen 111 und 11 zu den Kolbenkammern 8 und durch die Öffnungen 12 und 141, Kanal 14 und Rückschlagventil 15 in die Verbrennungskammer im Gehäuse hinter den Kolben 3. Bei der Bewegung der Kolben werden sie durch die Kurvenführungen 5 eine kurze Strecke nach einwärts bewegt, wobei sie die Öffnungen 12 und 11 schliessen. Die Ladung wird dann entzündet und die Kolben gehen bei der Drehung der Trommel 1 über die Öffnungen 26 und 27 weg, die zur Ringkammer 28 führen. Die Auspuffgase werden durch die folgenden Kolben in diese Kammer gefördert ; die Kolben werden dann durch die Kurvenführungen vollends in die Trommel hineingeschoben.
Die in den Fig. i bis 18 gezeigte Maschine eignet sich für Kraftfahrzeuge, in welchem Falle ein Luftkompressor, dessen Kolben durch Kurvenführungen ähnlich wie die der Kraftmaschine radial zur Trommel bewegt werden, auf der hohlen Welle 2 angeordnet ist und der durch die Reibungskupplung 64 angetrieben wird. Dieser Kompressor besitzt fünf Kolben 65, wie in Fig. 6 und einen Kolben 66, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Kolben 65 dienen zum Zusammendrücken der Luft, der Kolben 66 zum Verteilen von Schmieröl, das ihm, wie oben beschrieben, durch die hohle Stange 39 zugeführt wird. Luft wird durch Kanäle 67 über ein Rückschlagventil 68 in die Zylinder 69 gesaugt und beim Einwärtsgang der Kolben 65 über Ventile 70 und 71 einem Druckluftbehälter 72 zugeführt.
Ein Kanal 73 führt vom Druckluftbehälter 72 zur hohlen Welle auf der von der Kraftmaschine abgekehrten Seite des in dieser Welle befestigten Blockes 74. Diese Druckluft geht durch einen Block 75 (Fig. 8) und drückt auf einen Kolben 76 entgegen der Wirkung einer Feder 77 ; überwindet er diese, so wird die Kupplung 64 gelöst und damit der Kompressor stillgesetzt.
Die Maschine kann wie ein Dieselmotor arbeiten, in welchem Falle die Druckluft in den Verbrennungsraum hinter jeden Kolben gelangt und Ventile im Gehäuse den Zutritt des Brennstoffes gestatten. Ein solches Ventil ist in Fig. 18 gezeigt. Der flüssige Brennstoff gelangt zum Kugelventil 78 durch ein Rohr 79. Ein Ansatz 80 reicht in die Bahn der Kolben 3 und drückt einen Ansatz 81 entgegen der Wirkung eine Feder 82 nieder, wodurch ein Hebel 83 betätigt wird, der die Kugel 78 von ihrem Sitz wegrückt, so dass Öl hinter den Kolben gelangen kann. Von der Scheibe 100 auf einer Welle 101, die eine von einer Riemenscheibe 103 auf der hohlen Welle getriebene Riemenscheibe 102 trägt, kann eine Dynamomaschine getrieben werden.
In den Fig. ig und 20 ist die Anordnung der Kraftmaschine in einem Luftfahrzeug dargestellt. Bei dieser Anordnung bleibt die Trommel in Ruhe, während das Gehäuse 4
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sich dreht, das von Lagern 84, 85 in einem Rahmen 86 getragen wird, der auf Kugellagern 87 ruht und mit einer hohlen Welle 88 gedreht werden kann. Mit einem Schneckenrad 89 steht eine Schnecke 90 im Eingriff, die in Lagern 91 auf einem Arm 92
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werden. 97 ist ein Vergaser, aus dem Gas durch die hohle Welle 93 in die hohle Welle 88 gefördert wird, um dnrch einen Arm 98 des Rahmens 86 zum Druckbehälter 99 zu gelangen.
In einzelnen Fällen kann der Vergaser 97 entfallen ; das Gas wird dann der hohlen Welle 93 aus Druckgasflaschen zugeführt, oder es kann das Druckgas dem Behälter auch aus den Flaschen zugeführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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Trommel und mehreren in dieser gleitenden, durch eine Kurvenführung radial bewegten Kolbenflügeln gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des hohlen Kolbenflügels (3) durch eine Wand (10) in zwei Kammern (8, 9) geteilt ist, von denen die eine (8) für das Überströmen der Ladung aus der hohlen Welle (2) in den Verbrennungsraum hinter dem Kolbenflügel bestimmt und mit durch die Radialbewegung des Flügels gesteuerten Öffnungen (11, 12) für den Durchtritt der Ladung versehen ist, wogegen die andere Kammer (9) zur Aufnahme von Schmieröl dient.