Kraftmasehine. Bei den bekannten Kraftmaschinen mit einem in einem Zylinder bewegbaren Kolben, dessen Bewegungen auf eine Welle über tragen werden, führt. der Kolben geradlinige Bewegungen aus, welche mittels Kurbelge triebe in eine Drehbewegung umgesetzt wer den.
Cxegenstand der Erfindung ist eine Kraft maschine mit einem in einem Gehäuse sich bewegenden Kolben, welcher sich von den bekannten Ausführungen dadurch unter scheidet, dass der Kolben mit der Maschinen welle starr verbunden ist und in einem Ring raum läuft, wobei durch einen in den Ring raum zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung für das Treibmittel hineinragenden Schieber, welcher an dieser Stelle nur während des Kolbendurchganges üen Ringraumquerschnitt frei gibt,
der Ringraum in einen Arbeitsraum auf der einen Kolbenseite und einen Ausschubraum auf der andern Kolbenseite geteilt wird. Es leuchtet ein, dass bei dieser Maschine die mechanischen Verluste auf ein ganz ge ringes Mass zurückgeführt werden können, so dass mit einem äusserst günstigen.
Brenn stoffverbrauch gerechnet werden kann; als weiterer wirtschaftlicher Falltor kommt noch gegenüber der normalen Kolbenmaschine der fast völlige Wegfall von Massenbeschleuni gungen hinzu; wodurch gleichzeitig ein er schütterungsarmer Lauf und damit eine Er höhung der Lebensdauer der Maschine er zielt wird. Endlich wird auch der ganze Aufbau der Maschine durch das Fehlen jeg licher Übertragungsmittel zwischen Kolben und Welle erheblich vereinfacht.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des schematisch .dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Ma schine parallel zur Maschinenwelle, Fig. 2 einen Schnitt nach Ä-B in Fig. 1. Es ist ein Ringwulst a vorgesehen, der in einem senkrecht zur Rotationsebene ge teilten und durch eine Flanschverbindung b zusammengehaltenen ringförmigen Maschi nengehäuse c angeordnet ist, welches doppel wandig ausgebildet ist, so dass um die Ring- wulstwandung herum ein Hohlraum d für den Kühlw asserdurchfluss entsteht.
Mit dem von dem Gehäuse c umschlossenen Raum, in dessen Achse die Maschinenwelle e liegt, ist der den Kolben führende Ringraum x durch einen mehrfach abgesetzten Gehäuseschlitz ; verbunden, welcher von dem mit abdichten den Ringen<I>h,</I> versehenen Kranz<I>i</I> einer mit der Maschinenwelle e umlaufenden Rad scheibe g ausgefüllt wird, die bis an die Kolbenlaufbahn reicht und im Innern des Ringraumes den als Ringwulstsektor ausge bildeten Kolben k trägt.
Das Gehäuse c ist ferner mit einem An bau l versehen, in welchem mit einer Welle m in senkrecht zur Zylinderachse stehender Achse eine Scheibe -rz. (Fix. 2) drehbar ge lagert ist, welche den Ringraum x in seinem vollen Querschnitt durchschneidet und zu sammen mit dem Kolben k in zwei Teile zer legt. Die Scheibe n ist mit einigen Öff nungen o versehen, welche bei ihrer Drehung durch .den Zylinder den Zylinderquerschnitt zeitweise freigeben, damit der Kolben k durchbewegt werden kann.
Dicht vor und hinter der als Schieber wirkenden Scheibe n, weist der Zylinder zwei Öffnungen p und q auf, wobei die Öffnung q (Fix. 2 links) als Einlassöffnung für das Gemisch dient und mittels eines Ventils gesteuert wird, wäh rend die Öffnung q (Fix. 2 rechts) als Aus lassöffnung für die. Abgase dient und keiner lei Steuerorgane aufweist. In einem ge wissen Abstand von der Einlassöffnung p in Bewegungsrichtung des Kolbens ist in dem Ringraum x des Zündorganes s, beispiels weise eine Zündkerze, angeordnet.
Die Steue rung der Schieberscheibe n geschieht von der Kraftwelle e aus, und zwar über ein Zahngetriebe<I>t,</I> 2c, v, qv, <I>x'. y</I> (Fix. 1) in der Weise, dass die Scheibe n bei jedem Um lauf der Maschinenwelle e nur so lange ge- dreht wird, bis eine ihrer Offnungen o den Ringraumqnerschnitt zwecks Durchlassung des Kolbens passiert hat.
Diese unnötige Reibungsverluste ersparende unterbrochene Schalturig des Schiebers n wird dadurch er möglicht, dass das auf der Maschinenwelle e sitzende Getrieberad nur einen einzigen Zahn aufweist, der das in Fig. \3' in Draufsicht gezeigte mehrzahnige (in gezeichneten Bei spiele entsprechend der Anzahl der Schieber öffnungen o dreizahnige)
Rad x" nach jeder Umdrehung der Maschinenwelle um ein Stück fortsehaltet. Die Scheibe fa kann auch fortlaufend mit der Maschinenwelle e mit gleicher Drehzahl gedreht werden, in wel chem Falle die Scheibe nur eine einzige -Öff nung o erhält. An Stelle des umlaufenden Schiebers könnte auch ein hin- und her gehender Schieber treten. Die Dichtungsringe z des Kolbens Ir, sind, wie die Fig. 2 zeigt, mit Rücksicht auf den die Schieberscheibe n führenden Zylinderschlitz etwas breiter als letzterer ausgeführt.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Motors ist folgende: In der strichpunktiert gezeichneten Stel lung I hat der in Pfeilrichtung (Fix. 2) um laufende Kolben Tc die Sehieberöffnung ver lassen und der Schieber n hat hinter ihm wie der abgeschlossen. Beim Weitereilen öffnet der Kolben die Einlassöffnung p, deren Ven til r gleichzeitig angehoben wird-, so dass das Gemisch mittels einer besonderen Förderein richtung, beispielsweise eines Kompressors (nicht gezeichnet) in den Ringraum x ge bracht werden kann.
Die Gemischförderung im Ringraum, das heisst die Offenhaltung des Ventils r, hält so lange an, bis der Kolben die ausgezogen gezeichnete Stellung II erreicht hat, in welcher er auch das Zündorgan s frei gelegt hat. Sobald die Gemischförderung ab gestellt ist, tritt die Zündung in Tätigkeit und bringt das zwischen dem Kolben, dem Ventil r und dem Schieber in den Zylin der eingeschlossene Gemisch zur Explosion.
Durch die hierbei erfolgende Drucksteigerung und die nachfolgende Expansion wird der Kolben weiter getrieben und kehrt unter gleichzeitiger Leistungsabgabe an die 14Taschi- nenwelle e über die strichpunktiert gezeich nete Stellung III, bei welcher der Schieber -fit zu öffnen beginnt, in die mit I bezeichnete Ausgangsstellung zurück.
Während seiner Lewegung von der Stellung I bis zu der Stel lung III schiebt der Kolben gleichzeitig die iii dem Ringraum befindlichen verbrannten Glase durch die Öffnung q aus. Ein auf der Ma schinenwelle e sitzendes Schwungrad stellt den für einen gleichförmigen Gang der llia- schine erforderlichen Leistungsausgleich her.
Der Erfindungsgedanke lässt sich sinnge- m uf Pressluftmotoren, Dampfmaschinen, i äss a M'assermotoren und ähnliche Kraftmaschinen übertragen.
Kraftmachine. In the known engine with a movable piston in a cylinder, the movements of which are carried on a shaft, leads. the piston makes straight movements, which are converted into a rotary movement by means of a crank mechanism.
The object of the invention is a power machine with a piston moving in a housing, which differs from the known designs in that the piston is rigidly connected to the machine shaft and runs in an annular space, with a space in the annular space between an inlet opening and an outlet opening for the propellant protruding slide, which at this point only releases the annular space cross-section during the piston passage,
the annular space is divided into a working space on one side of the piston and an extension space on the other side of the piston. It goes without saying that with this machine the mechanical losses can be reduced to a very low level, so that with an extremely favorable one.
Fuel consumption can be expected; Another economic downfall compared to the normal piston engine is the almost complete elimination of mass accelerations; which at the same time it is a low-vibration run and thus an increase in the service life of the machine it is aimed at. Finally, the entire structure of the machine is considerably simplified due to the lack of any transmission means between the piston and the shaft.
In the drawing, an example embodiment of the subject matter of the invention is schematically represented.
Fig. 1 shows a section through the Ma machine parallel to the machine shaft, Fig. 2 shows a section according to Ä-B in Fig. 1. There is an annular bead a, which is divided in a perpendicular to the plane of rotation ge and held together by a flange connection b annular Machine housing c is arranged, which is double-walled, so that a cavity d arises around the annular bulge wall for the flow of cooling water.
With the space enclosed by the housing c, in the axis of which the machine shaft e lies, the annular space x guiding the piston is through a housing slot that is offset several times; connected, which is filled by the ring <I> i </I> provided with sealing the rings <I> i </I> of a wheel disk g rotating with the machine shaft e, which extends up to the piston raceway and inside the Annular space which is formed as an annular bead sector piston k carries.
The housing c is also provided with an attachment l, in which a disk -rz with a shaft m in an axis perpendicular to the cylinder axis. (Fix. 2) rotatably ge is superimposed, which cuts through the annular space x in its full cross-section and puts together with the piston k into two parts zer. The disk n is provided with some openings o which, when rotated by the cylinder, temporarily release the cylinder cross-section so that the piston k can be moved through.
Close in front of and behind the disk n, which acts as a slide, the cylinder has two openings p and q, whereby the opening q (Fix. 2 left) serves as an inlet opening for the mixture and is controlled by a valve, while the opening q ( Fix. 2 right) as an outlet opening for the. Exhaust serves and has no lei control organs. At a ge know distance from the inlet opening p in the direction of movement of the piston in the annular space x of the ignition element s, for example, a spark plug is arranged.
The control of the slide disk n takes place from the power shaft e, via a toothed gear <I> t, </I> 2c, v, qv, <I> x '. y </I> (Fix. 1) in such a way that the disk n is only rotated with each revolution of the machine shaft e until one of its openings o has passed the annular space cross-section to allow the piston to pass through.
This interrupted switching of the slide n, which saves unnecessary frictional losses, is made possible by the fact that the gear wheel sitting on the machine shaft e has only a single tooth, which is the multi-toothed (in drawn case) games corresponding to the number of slides openings o three-toothed)
Wheel x "is held a little further after each revolution of the machine shaft. The disk fa can also be rotated continuously with the machine shaft e at the same speed, in which case the disk only has a single opening o. Instead of the rotating slide The sealing rings z of the piston Ir are, as FIG. 2 shows, made somewhat wider than the latter with regard to the cylinder slot leading the slide disk n.
The mode of operation of the motor described is as follows: In the dot-dashed position I, the piston Tc running in the direction of the arrow (Fix. 2) has left the valve opening and the slide n has closed behind him. When you continue to rile, the piston opens the inlet port p, the valve r of which is raised at the same time, so that the mixture can be brought into the annular space x by means of a special conveying device, for example a compressor (not shown).
The mixture delivery in the annular space, that is, the valve r is kept open, continues until the piston has reached the position II, shown in a solid line, in which it has also exposed the ignition element s. As soon as the mixture delivery is stopped, the ignition comes into action and causes the mixture between the piston, the valve r and the slide in the cylinder to explode.
As a result of the increase in pressure and the subsequent expansion, the piston is driven further and returns to the initial position marked I with a simultaneous power output to the machine shaft e via the dot-dashed position III, at which the slide begins to open -fit .
While moving from position I to position III, the piston simultaneously pushes the burned glasses located in the annulus through the opening q. A flywheel sitting on the machine shaft e produces the power compensation required for a steady operation of the Ilia machine.
The idea of the invention can be transferred to compressed air motors, steam engines, mass motors and similar power machines.