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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Rotationsmotor gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruches.
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Im
Gegensatz zu den mit auf- und abgehenden Kolben ausgerüsteten Verbrennungsmotoren sind
auch Verbrennungsmotore bekanntgeworden, die als Rotationsmotore
ausgebildet sind, wobei insbesondere der unter dem Begriff „Wankelmotor" bekanntgewordene
Rotationsmotor in der Praxis allgemein bekannt ist. Bei diesem bekannten
Motor bewegt sich die Antriebswelle nicht nur hinsichtlich ihrer Umdrehungen,
sondern macht auch eine auf- und abgehende Bewegung mit.
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Aus
der gattungsbildenden
DE
44 09 212 A1 ist ein Doppeldrehkolbenverbrennungsmotor
bekannt geworden, der mit zwei Gehäusen ausgerüstet ist.
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Aus
der
FR 2 634 821 ist
ein Drehkolbenverbrennungsmotor bekannt geworden, bei dem die Aufnahmeräume innerhalb
eines Gehäuses
angeordnet sind.
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Auch
die
DD 61 675 A zeigt
eine Rotationkolben-Brennkraftmaschine, bei welcher der Kompressionsraum
in einem Kompressionsraumschieber angeordnet ist, der das verdichtete
Medium über
Schlitze aus einer Verdichterbaugruppe aufnimmt und nach der Zündung an
eine Motorbaugruppe abgibt.
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Auch
in der
DE 295 16 250
U1 wird eine Rotationskolbenmaschine beschrieben, bei der
die unterschiedlichsten Energieträger verwendet werden können, wie
beispielsweise jedes Verbrennungsgas bzw. irgendein Druckmedium.
Hierbei ist der Expansionsraum so ausgeführt, dass die Expansion des Abgases
nutzbringend, nahezu bis auf den Umgebungsdruck erfolgen kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsmotor zu schaffen,
bei welchem die Antriebswelle während
des Betriebes des Motors feststeht, d. h. nur eine Rotationsbewegung,
aber keine auf- und abgehende Bewegung ausführt.
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Die
Wirkungsweise eines solchen Motors ist wie folgt:
Durch die
feste Verbindung der Exzenterscheiben auf einer gemeinsamen Welle
in einem Gehäuse
hält der
Antriebsläufer
während
des Vorganges des Ansaugens des Brennstoffes und des Verdichtens
des Brennstoffes im Freiraum des Ansaugkompressionsläufers den
Austritt für
den verdichteten Brennstoff aus der Kompres-sionskammer geschlossen,
wobei der Ansaugkompressions-läufer
das angesaugte Brennstoffgemisch durch einen Überströmkanal in die Kompressionskammer
drückt.
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Durch
die Rotation schließt
der Ansaugkompressionsläufer
den Überströmkanal und
der Antriebsläufer öffnet den
Kompressionsraum und es erfolgt dann die Zündung.
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Gemäß der Erfindung
ist vorgesehen, dass ein Ansaugkompressionsläufer mit zwei Antriebsläufern fest
verbunden ist, wo bei in den Trennwänden zwischen dem Antriebskompressionsläufer und
den beiden Antriebsläufern
nockengesteuerte Stößelventile
vorgesehen sind.
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Hierbei
können
die Abschlußschieber über eine
gemeinsame Nockenwelle gesteuert werden und die Stößelventile
werden ebenfalls über
Nocken gesteuert, ausgehend von der Hauptwelle, auf der die Exzenterscheiben
angeordnet sind.
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Die
durch die Zündung
frei werdende Energie versetzt den Antriebsläufer in Umdrehung, wobei diese
Wirkung durch die im Antriebsläufer
nach der Zündquelle
und vor dem Auspuff eingefrästen
Expansionsrillen unterstützt
werden kann.
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Es
kann auch eine Frequenzzündung
vorgesehen sein, und zwar mit einer zweiten auf dem Gehäuse versetzt
angeordneten Zündkerze.
Hierbei werden nach einer viertel Umdrehung mit dieser versetzten
zweiten Zündkerze
eine Zündung
gestartet und die zweite Zündung
erfolgt dann mit dem Restgasgemisch aus der Kompressionskammer mit
der ent-sprechenden Zeitverschiebung. Entsprechende Ladeschalen
sind dabei in dem Antriebsläufer
vorgesehen.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele anhand
schematischer Zeichnungen erläutert.
Die Zeichnungen zeigen dabei in
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1 zwei
Exzenterscheiben, die auf einer Hauptwelle gegeneinander um 180° versetzt
angeordnet sind, in
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2 ist
eine schematische Ansicht auf das Gehäuse dargestellt, in welchem
die Exzenterscheiben umlaufen, die
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3–8 zeigen
schematisch die Wirkungsweise eines rechts drehenden Motors und
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9 zeigt
eine Ausführungsform
des „Zwei-Antriebsscheiben-Motors".
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(Weiter
ursprüngliche
Unterlagen Seiten 4, 5, 8 und 9)
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In
den 1 und 2 ist ein Gehäuse 1 dargestellt,
das durch eine Trennwand 2 getrennt zwei Aufnahmekammern 3 und 4 schafft,
in denen Exzenterscheiben 14 und 15 angeordnet
sind, die fest auf einer Hauptwelle 5, jedoch gegeneinander um
180° versetzt
angeordnet sind. Die Hauptwelle 5 durchdringt das Gehäuse und
ist die Antriebswelle des Motors. Die Exzenterscheibe 14 wirkt
als Ansaugkompressionsläufer
K und die Exzenterscheibe 15 als Antriebsläufer L.
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In
allen Zeichnungen ist die Exzenterscheibe 14 liniert und
die Exzenterscheibe 15 kariert dargestellt.
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Durch
die Exzentrizität
der Exzenterscheiben 14 und 15 wird in den zugeordneten
Kammern 3 und 4 jeweils ein Freiraum 16 bzw. 17 geschaffen.
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Mit 19 und 20 sind
Abschlußschieber
bezeichnet, die einerseits auf den Stirnwandungen 24, 25 der
Exzenterscheiben 14, 15 anliegen, andererseits
so beweglich sind, dass sie über
Kipphebel 6, 7, die von Nocken 8 und 9 gesteuert
werden, gesteuert werden können,
wobei zwischen den Kipphebeln 6, 7 und den Nocken 8 und 9 Verbindungshebel 10 und 11 vorgesehen
sind. Die Nocken 8 und 9 sind drehfest auf der
Hauptwelle 5 angeordnet.
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Mit 12 ist
in 2 eine Kompressionskammer bezeichnet, die auch
in den 6–8 erkennbar
ist. Weiterhin ist ein Überströmkanal 23 vorgesehen,
der insbesondere aus der Darstellung in den 3–6 hinsichtlich
seiner Lage und seiner Wirkungsweise erkennbar ist.
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Eine
Brennstoffzuführungsleitung 18 (3) mündet in
die Aufnahmekammer 3 und in den Freiraum 16 und
der Überströmkanal 23 mündet einerseits
in der Kompressionskammer 12 und beginnt andererseits in
dem Freiraum 16.
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Der
Freiraum 17 des Antriebsläufers L (7)
steht mit der Kompressionskammer 12 in Verbindung, und
weiterhin ist der Freiraum 17 mit einem Auspuff 22 ausgerüstet.
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Mit 21 ist
in den 6–8 eine
Zündvorrichtung
bezeichnet.
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Die
Wirkungsweise wird aus der Darstellung anhand der 3–8 verständlich:
Gemäß 3 wird
durch die Brennstoffzuführungsleitung 18 und
die in Pfeilrichtung F umlaufende Exzenterscheibe 14 Brennstoff
angesaugt und gelangt in den sich bildenden Freiraum 16,
der durch die Oberseite der Exzentrizität der Exzenterscheibe 14 und
den Abschlußschieber 19 gebildet
wird. Die Öffnung
des Überströmkanales 23 ist
zur Zeit ohne Wirkung und wird gegenüber der Ansaugseite durch den Abschlußschieber 19 geschützt.
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Die
Exzenterscheibe 14 dreht sich als Ansaugkompressionsläufer K weiter
in Richtung des Pfeiles F und der Aufnahmeraum für das durch die Brennstoffzuführungsleitung 18 zugeführte Gemisch vergrößert sich.
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4 zeigt,
dass nunmehr die Exzenterscheibe 14 die Mündung der
Brennstoffzuführungsleitung 18 verschlossen
hat und das im Freiraum befindliche Brennstoffgemisch in Richtung
der Mündung
des Überströmkanales 23 führt. Das
Gemisch wird durch den Überströmkanal 23,
der durch die Trennwand 2 in die Kompressionskammer 12 führt, eingepreßt und aus 5 ist
weiterhin erkennbar, dass während
dieses Vorganges – also
während
des Verdichtens des Brennstoffgemisches – in dem Freiraum 16 und
Einpressen des Brennstoffgemisches in den Überströmkanal 23 gleichzeitig
die Mündung
der Brennstoffzuführungsleitung 18 freigegeben
wird. Hierbei wird der Freiraum 16 gegenüber der
Mündung
der Brennstoffzuführungsleitung 18 durch
den Abschlußschieber 19 verschlossen.
Somit beginnt bereits ein erneutes Ansaugen durch die in Richtung des
Pfeiles F umlaufenden Exzenterscheibe 14 noch während das
erste angesaugte Gemisch in die Mündung des Überströmkanales 23 gepreßt wird.
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Während dieser
Zeit liegt der Abschlußschieber 19 stets
an der Oberseite oder an der Stirnwand 24 des Exzenters 14 an.
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Der
mit der Mündung
der Brennstoffzuführungsleitung 18 in
Verbindung stehende Freiraum 16 vergrößert sich und der mit dem bereits
verdichteten Brennstoffgemisch und mit dem Überströmkanal 23 in Verbindung
stehende Freiraum 16 verkleinert sich und die Mündung des Überströmkanales 23 wird schließlich durch
die Stirnwand 24 des Exzenters 14 verschlossen.
Es erfolgt also eine weitere Kompression des Verbrennungsgemisches
in der Kompressionskammer 12.
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6 zeigt
in einer ungewöhnlichen
Darstellungsweise die zwei auf einer gemeinsamen Hauptwelle 5 um
180° versetzt
angeordneten Exzenterscheiben 14 und 15, wobei
die Exzenterscheibe 15 kariert und die Exzenterscheibe 14 liniert
dargestellt ist.
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Durch
die Anordnung der Exzenterscheiben 14 und 15 wird
das Gemisch aus dem Freiraum 16 durch den Überströmkanal 23 in
die Kompressionskammer 12 gedrückt, wobei zu dieser Zeit auf
der anderen Seite im Aufnahmeraum 4 die Mündung der Kompressionskammer 12 durch
die Exzenterscheibe 15 verschlossen ist.
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Während des
Zeitraumes, in dem das Gemisch aus dem Freiraum 16 in die
Kompressionskammer 12 gepreßt wird, hält der Exzenter 15 im
Aufnahmeraum 4 die Mündung
der Kompressionskammer 12 geschlossen.
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Aus
den 6–8 ist
auch der dem Aufnahmeraum 4 und der Exzenterscheibe 15 zugeordnete
Abschlußschieber 20 erkennbar.
Weiterhin ist der Auspuff 22 erkennbar.
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Durch
weitere Rotation der Exzenterscheiben 14 und 15 wird
einerseits der Überströmkanal 23 im
Aufnahmeraum 3 geschlossen, wobei aber gemäß 7 im
Aufnahmeraum 4 die Exzenterscheibe 15 nunmehr
die Mündung
der Kompressionskammer 12 öffnet und eine Zündung durch
die Zündvorrichtung 21 erfolgen
kann. Auch hier liegt der Abschlußschieber 20 dicht
auf der Stirnwand 25 der Exzenterscheibe 15 im
Aufnahmeraum 4 an.
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8 zeigt,
dass die Exzenterscheibe 15 sich weiterhin in Richtung
des Pfeiles F bewegt hat und nunmehr die Verbrennungsgase aus dem
Freiraum 17 durch den Auspuff 22 ausgestoßen werden.
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Zusammenfassend
ist also festzustellen, dass die Exzenterscheibe 15 im
Aufnahmeraum 4 während
des Vorganges der Verdichtung des angesaugten Brennstoffgemisches
die Mündung
der Kompressionskammer 12 in den Aufnahmeraum 4 geschlossen
hält. Die
Exzenterscheibe 14 drückt
das durch die Brennstoffzuführungsleitung 18 angesaugte
Gemisch durch den Überströmkanal 23 in
die Kompressionskammer 12.
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Da
beide Exzenterscheiben 14 und 15 um 180° versetzt
auf einer Hauptwelle 5 angeordnet sind und mit dieser rotieren,
hält die
Exzenterscheibe 15 im Aufnahmeraum 4 die Mündung des
Kompressionsraumes 12 geschlossen, während die Exzenterscheibe 14 im
Aufnahmeraum 3 das angesaugte Gemisch in den Überströmkanal 23 preßt. Durch
die Rotation schließt
die Exzenterscheibe 14 die Brennstoffzuführungsleitung 18 und
die Exzenterscheibe 15 im Aufnahmeraum 4 öffnet die
Mündung
des Kompressionsraumes 12, so dass die Zündung erfolgen
kann.
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Bei
der in 9 dargestellten Vorrichtung handelt es sich um
einen Zwei-Antriebsscheiben-Motor. In den Aufnahmeräumen 4 und 4a sind
Exzenterscheiben 15 vorgesehen, die die Antriebsläufer L bilden
und zusammen mit der Exzenterscheibe 14 auf einer gemeinsamen
Hauptwelle 5 angeordnet sind.
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An
das Gehäuse 1 ist
ein ähnliches
Gehäuse 1a angeschlossen.
Die Aufnahmeräume 4 und 4a werden
von dem Aufnahmeraum 3 durch Trennwände 2 bzw. 2a getrennt,
in denen Überströmkanäle 23 und 23a vorgesehen
sind, die das Kompressionsgemisch in die Kompressionskammern 12 und 12a führen. Diese Überströmkanäle 23 und 23a werden über Stößelventile 26 und 26a geöffnet und
geschlossen, wobei die Betätigung
dieser Stößelventile 26 und 26a über von
der Hauptwelle 5 ge steuerte Nocken 28 und 29 erfolgt.
Die Stößelventile 26 und 26a arbeiten
dabei gegen die Rückstellfedern 30 und 31.
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In 9 sind
weiterhin die Abschlußschieber 20 und 20a für den Antriebsläufer L und
der Abschlußschieber 19 für den Ansaugkompressionsläufer K erkennbar,
wobei diese Abschlußschieber über eine
gemeinsame Nockenwelle 32 betätigt werden.
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Die
Wirkungsweise dieser Einrichtung ist wie bei der vorher beschriebenen
Einrichtung, nur dass der Antriebskompressionsläufer K einmal den rechten und
einmal den linken Aufnahmeraum 4 und 4a mit komprimiertem
Verbrennungsgas beschickt.
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- 1
- Gehäuse
- 1a
- Gehäuse
- 2
- Trennwand
- 2a
- Trennwand
- 3
- Aufnahmeraum
- 4
- Aufnahmeraum
- 48
- Aufnahmeraum
- 5
- Hauptwelle
- 6
- Kipphebel
- 7
- Kipphebel
- 8
- Nocken
- 9
- Nocken
- 10
- Verbindungshebel
- 11
- Verbindungshebel
- 12
- Kompressionskammer
- 12a
- Kompressionskammer
- 14
- Exzenterscheibe
- 15
- Exzenterscheibe
- 16
- Freiraum
- 17
- Freiraum
- 18
- Brennstoffzuführungsleitung
- 19
- Abschlußschieber
- 20
- Abschlußschieber
- 21
- Zündvorrichtung
- 22
- Auspuff
- 23
- Überströmkanal
- 23a
- Überströmkanal
- 24
- Stirnwandung
- 25
- Stirnwandung
- 26
- Stößelventil
- 26a
- Stößelventil
- 28
- Nocken
- 29
- Nocken
- 30
- Rückstellfeder
- 31
- Rückstellfeder
- 32
- Nockenwelle