DE136043C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Explosionskraftmaschine mit kreisenden Kolben, bei der die einzelnen Arbeitsvorgänge, Einströmung, Verdichtung, Explosion, Expansion und Auspuff, ununterbrochen stattfinden. Die Maschine ist so ausgeführt, dafs alle Arbeitsvorgänge einer Umdrehung in einer besonderen ringförmigen Kammer oder ringcylindrischen Aushöhlung stattfinden, in welcher die Kolben kreisen. Die Kammer oder Aushöhlung ist von sich drehenden Hähnen durchsetzt, welche die Kolben hindurchlassen und die Kammer oder Aushöhlung in Abtheilungen trennen.

In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. ι eine Seitenansicht der Maschine,

Fig. 2 einen mittleren Längsschnitt derselben,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine Einzelansicht der Zündvorrichtung in gröfserem Mafsstabe,

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 der Fig. 2,

Fig. 6 einen Schnitt der Misch- und Regelungsvorrichtung in gröfserem Mafsstabe.

Fig. 7 ist eine Ansicht eines Hahnes in gröfserem Mafsstabe.

Fig. 8 ist eine Aufsicht auf den feststehenden Maschinenkörper mit der ringförmigen Cylinderkammer, welcher auch die Hähne trägt.

Fig. 9 und 10 zeigen in gleichen Schnitten wie Fig. 2 Abänderungen der Maschine.

Auf einem Fundament A sind die Lager B und B¹, sowie der Maschinenkörper C befestigt.

Dieser Körper bildet ein Lager C²; in diesem und in den Lagern B und B¹ dreht sich Welle D, welche die Riemscheibe E trägt.

Der Maschinenkörper C besitzt einen Flantsch C¹ (Fig. 2), in dem die Ringkammer K (Fig. 3) ausgesperrt ist, die den Arbeitsraum der Maschine bildet.

Die umlaufende Scheibe F, welche fest mit der Welle D durch Keil / verbunden ist, ist mit einem Flantsch F¹ versehen, der über dem Flantsch C¹ des Maschinenkörpers C pafst und sich auf demselben dreht.

Die Berührungsflächen zwischen den Flantschen F¹ und C¹ bilden eine Kugelzone.

An dem Flantsch F¹ der Scheibe F im Winkel von i8o° zu einander oder diametral gegenüber sind zwei Kolben G und H befestigt.

Die Ringkammer K ist durch eine Anzahl Hähne in eine Anzahl Abtheilungen getrennt. In vorliegendem Beispiel sind drei Hähne J, J¹ und J² angeordnet und dadurch drei Abtheilungen gebildet.

Die Hähne sind an einer Seite ausgespart, so dafs die Kolben hindurchgehen können.

Die AuspufföfFnung L befindet sich in dem Flantsch F¹ (Fig. 3) der umlaufenden Scheibe F.

Die Einströmung des Brennstoffes geschieht durch ein Zuflufsrohr 20, das einen einstellbaren Hahn 21 besitzt. Dieses Rohr 20 ist

mit der Welle D durch ein Kugelgelenk verbunden.

Durch Welle D ist ein Loch 22 gebohrt, durch welches der Brennstoff zum Einsatzstück 23 strömt, das in ein passendes Gewinde der Scheibe F geschraubt ist (Fig. 6).

Das durchbohrte Rohr 24, das an dem Einsatzstück 23 befestigt ist, besitzt eine Anzahl Löcher 25.

26 ist ein Mantel, der an der Scheibe F befestigt ist.

In den Mantel ist ein Ventil 27 eingepafst, das eine Anzahl Löcher 28 besitzt, die mit den Löchern 25 des Rohres 24 zusammenpassen. Aufserdem besitzt das Ventil 27 einen Flantsch 2g· an seinem unteren Ende. Eine Anzahl Löcher 30 des Mantels 26, durch welche die Luft einströmt, liegen mit den Löchern 25 und 28 in derselben Flucht.

Das Ventil 27 ist hohl zur Aufnahme einer Feder 32, auf deren oberem Ende die Mutter 33 sitzt, welche so eingepafst ist, dafs sie in der Höhlung des Ventils auf- und niedergleiten, aber sich nicht verdrehen kann.

Eine Schraube 34 ist in diese Mutter geschraubt und ragt durch den Umfang der Scheibe F nach aufsen.

Der Kanal 35 führt vom Mischraum in den ringförmigen Arbeitsraum.

Bei der Umdrehung der Maschine wird sich das Ventil 27 durch die Centrifugalkraft radial nach aufsen bewegen, dadurch Gas- und Luftzufuhr drosseln und somit die Geschwindigkeit der Maschine regeln.

Durch Anziehen der Schraube 34 kann die Wirkung des Reglers geändert werden, so dafs die Maschine die gewünschte Geschwindigkeit in angemessenen Grenzen^erhält.

In dem Einlafskanal 35 ist eine mit einer Anzahl von Löchern-versehene Scheidewand 36 (Fig. 6) angeordnet und auf einem Zapfen derselben ein Schrauben- oder Fächerrad 37 drehbar befestigt, um Luft und Gas sorgfältig während ihres Durchganges durch den Kanal 35 zu mischen.

Die Kolben G und H sind an dem Flantsch F¹ der Scheibe F mittelst Schäfte 38 befestigt, welche durch Keile 39 gehalten werden.

Die umlaufende Scheibe F ist dreitheilig, so dafs sie auf den Flantsch C¹ des Maschinenkörpers C aufgepafst werden kann. Diese drei Theile, die Flantschen 40 besitzen, sind durch Bolzen 41 mit einander verbunden (vergl.

Fig· 5)·

Zwischen den Flantschen 40 befinden sich

passende Dichtungen 42.

Eine kleine Verdichtungskammer 43 (Fig. 2) ist nahe bei jedem Hahn im Flantsch C ausgebildet. Eine Schraube 44 bildet den einseitigen Abschlufs jeder Kammer 43 und gestattet, die Gröfse der Kammer zwecks Regelung der Verdichtung des Gemisches zu ändern.

Jeder Hahn JJ¹ J² besitzt ein hohles, konisches Ende, das theilweise ausgeschnitten ist (vergl. Fig. 7). Die Sitzfläche jedes Hahnes ist mit einer Dichtung 450 versehen.

Da die berührenden Flächen der Flantschen F¹ und C¹ den Theil einer Kugeloberfläche bilden, so wird ein dichter Abschlufs zwischen den Oberflächen des Flantsches F¹ und der sich drehenden Hähne geschaffen.

Jeder Hahn besitzt eine Spindel 45 zur Befestigung desselben am Flantsch C¹.

Auf der Spindel sitzt ein Kegelrad 46, das in das Kegelrad 47 eingreift, welches an der Scheibe F befestigt ist.

Die Uebersetzung des Getriebes ist derart gewählt, dafs die Hähne sich so oft bei jeder Umdrehung der Scheibe F um sich selbst drehen, als Kolben vorhanden sind. Bei dieser Maschine, also bei Anwendung von zwei Kolben, drehen sich die Hähne zweimal bei jeder Umdrehung der Scheibe F. Bei richtiger Abmessung der Hahnausschnitte laufen die Kolben ungehindert in der Ringkammer K herum und gehen an den Hähnen vorbei, ohne sie zu berühren, da sich jeder Hahn um den Kolben herumdreht, wenn dieser vorbeigeht. Die Hähne halten die einzelnen Abtheilungen der ringförmigen Kammer zu erforderlichen Zeiten von einander getrennt.

Die Enden der Hahnspindeln können in die Nabe C² des Maschinenkörpers C hineinragen (vergl. Fig. 2 und 3).

Es ist eine Zündvorrichtung erforderlich, um die Maschine in Bewegung zu setzen. Eine solche Vorrichtung kann in einer oder mehreren Verdichtungskammern 43 angeordnet werden.

Auf der Spindel 45 (vergl. Fig. 7) des oberen Hahns ist ein Zahnrad 48 und an dem Gehäuse der Zündvorrichtung ein Arm 49 (vergl. Fig. 4) befestigt; in letzteren pafst die Nabe 50 des Zahnrades 51, das mit dem Getriebe 48 in Eingriff steht. Eine Schraube 52 sichert die Stellung des Zahnrades 50 im Arm 49.

Fest mit der Nabe 50 verbunden ist ein Rohr oder eine hohle Welle 53, die durch den Schraubstopfen 54 geht, welch letzterer in eine Bohrung der Verdichtungskammer 43 eingeschraubt ist.

Das obere Ende des Rohres 53 bildet einen Absatz. Durch das Rohr reicht die Funkenstange 56 hindurch. Diese Funkenstange ist mit Isolirmaterial bedeckt, ausgenommen am oberen Ende, das über den Absatz 55 gebogen ist.

Auf Rohr 53 sitzt eine auf einer Feder 58 verschiebbare Büchse 57. Die Büchse 57 ist mit einem Zahn 59 versehen, der in eine Kerbe der Nabe 50 eingreifen kann.

Ein kleiner Handhebel 60 umgiebt die Büchse 57, wodurch letztere gehoben oder gesenkt werden kann.

Ein Draht 61 ist ah dem unteren Ende der Funkenstange 56 befestigt.

Die Funkenstange wird gewöhnlich durch Feder 62 niedergehalten, welche eine Isolirscheibe 620 trägt.

Ein anderer Draht 63 ist am Maschinenkörper C befestigt. Mit den Drähten 61 und 63 ist eine Elektricitätsquelle (Batterie oder Dynamomaschine) verbunden.

Zwecks Benutzung dieser Vorrichtung wird die Büchse 57 herabgeschoben, so dafs Rohr 53 mit dem Zahnrad 51 ,gekuppelt wird. Wenn sich nun Rohr 53 dreht, wird das geneigte obere Ende der Funkenstange den Absatz 55 hinaufgleiten und dann herunterschnappen, wodurch der Strom unterbrochen und ein Funken erzeugt wird. Das mufs gerade dann stattfinden, wenn der Kolben G durch einen Hahn hindurchgeht.

Zahnrad 48 und Getriebe 51 besitzen ein Uebersetzungsverhältnifs von eins zu zwei.

Ist die Maschine in Thätigkeit, so wird diese Vorrichtung durch Hinaufschieben der Büchse 57 aufser Thätigkeit gesetzt.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende:

Man giebt der Scheibe F eine oder einige Umdrehungen mit Hülfe der Anlafszündvorrichtung.

Angenommen, die Scheibe F mit den Kolben G und H drehe sich in der durch Pfeile in Fig. 3 angedeuteten Richtung, so ist der Kolben H gerade durch die zwischen den Hähnen / und J'² liegende Abtheilung gegangen, seine Vorderseite hat die verbrannten Gase ausgetrieben und die Rückseite desselben hat durch den Kanal 3 5 eine frische Gas- und Luftmischung eingesaugt. Diese bleibt so lange in der Abtheilung zwischen den Hähnen J und J'², bis der Kolben G durch den Hahn J² hindurchgeht.

Wenn nun der Kolben G in der Abtheilung zwischen den Hähnen J² und J sich bewegt, verdichtet seine Vorderfläche die vorher in diese Abtheilung gesaugte Ladung, vorwärtsgetrieben durch die Explosion und Ausdehnung der Ladung, die in der zum Hahn J² gehörenden Verdichtungskammer 43 enthalten war.

Wenn der Kolben G den Hahn J erreicht, auf welchen er sich zu bewegt, ist die verdichtete Ladung, die in der Abtheilung zwischen den Hähnen J² und J war, völlig in den Hahn J und in die dazugehörige Verdichtungskammer 43 hineingeprefst. Wenn nun der Kolben G das Ventil / passirt, so tritt die verdichtete Ladung hinter den Kolben, wo sie entzündet wird.

Die Explosion und Expansion dieser Ladung treibt den Kolben G durch die Abtheilung zwischen dem oberen Hahn J und dem rechten Hahn J¹.

Die ursprünglich in die Abtheilung zwischen den Hähnen J und J¹ gesaugte Ladung wird also in die zum Hahn J¹ gehörende Verdichtungskammer 43 geprefst und explodirt in der Abtheilung zwischen den Hähnen J¹ und J². Sobald der Kolben G das Ventil J¹ passirt, wird die Auspufföffnung L des Flantsches F¹ der Scheibe F in eine solche Lage kommen, wo sie die Abtheilung zwischen den Ventilen J und J¹ freigiebt, und diese Abtheilung wird beim Durchgang des Kolbens H vollständig von den Rückständen der Verbrennung entleert.

Die Auspufföffnung L ist sehr breit ausgeführt, so dafs der Auspuff aus einer Abtheilung in dem Zeitpunkt beginnt, in welchem der Kolben G diese Abtheilung verläfst.

Der durch die entzündeten Gase fortgesetzt angetriebene Kolben G verdichtet somit stets auf seiner Vorderseite die Ladung, während der Kolben H stets auf der einen Seite neue Ladung ansaugt und auf der anderen Seite die verbrannten Gase ausstöfst.

Der Flantsch F¹ der Scheibe F ist von einem Auspuffmantel M umgeben, welcher die. Fuge zwischen Flantsch F¹ und Maschinenkörper C bedeckt.

Die durch die Oeffnungen L ausströmenden Gase gelangen in den Auspuffmantel M und werden durch ein Auspuffrohr N fortgeführt.

Die Anordnung der Hähne radial zur Maschinenwelle ist zweckmäfsig, weil der Explosionsdruck direct auf die gegenüberliegenden kugeligen Flächen der beiden Glieder wirkt, ohne irgend welche Neigung, diese seitlich zu verschieben.

Ist es jedoch erwünscht, die Hähne parallel zur Maschinenwelle anzuordnen, so kann dies so getroffen werden, dafs man Stirnräder 74 und 75 an Stelle von Kegelrädern zum Antrieb der Hähne anwendet und das Zahnrad 75 auf der Welle neben einem Spurlager 75 * anbringt (vergl. Fig. 9).

Die anderen Theile werden im Allgemeinen wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet.

An Stelle der die Kolben tragenden Scheibe kann man auch den mit den Hähnen versehenen Maschinenkörper sich drehen lassen, während der die Kolben tragende Theil am Rahmen befestigt ist. Auch kann bei dieser Maschine jeder Theil drehbar angeordnet werden, so dafs die Maschine in jeder Richtung sich drehen kann.

Eine solche Maschine zeigt Fig. 10. In dieser Figur ist die Anordnung im Wesentlichen dieselbe wie bei der ersteren Maschine.

Beide Theile C und F sind bei dieser Abänderung drehbar auf Welle D aufgesetzt.

Kuppelungszähne 76 sind am Ende der Nabe des Theiles C ausgebildet, ebenso gleiche Zähne 77 am Kranz 78 des Theiles F.

Das rechte Ende der Welle ist durchbohrt. In diese ist die Stange 79 eingesteckt, die den Keil 80 trägt und so bewegt werden kann, dafs der Keil 80 in eine der beiden Kuppelungszahnreihen eingreift.

Die Welle D erhält zu diesem Zwecke eine Aussparung. Wird nun der Keil so verschoben, dafs er in eine der beiden Zahnreihen eingreift, so wird derjenige Theil, welcher diese Zahnreihe trägt, mit der Welle gekuppelt.

Die Theile C und F sind gleichfalls an ihren äufseren, an einander stofsenden Flächen mit Kuppelungszähnen 81 und 82 versehen. Eine Stange 83 gleitet in dem Träger B und erstreckt sich auch in die Grundplatte A der Maschine.

Stange 83 trägt zwei Ansätze 84 und 85, die in die Zähne 81 und 82 eingreifen können. Aufserdem ist diese Stange mit Stange 79 durch. Scheiben 86 und 87 verbunden.

Stange 83 wird durch einen Handhebel 88 bedient.

Wird der Hebel 88 herabgedrückt, so rückt der Keil 80 nach rechts und Theil F wird mit Welle D gekuppelt. Gleichzeitig wird Stange 83 aufwärts bewegt. Ansatz 85 greift in die Kuppelungszähne 81 ein und verbindet Theil C fest mit dem Maschinengestell.

Dabei wird der die Kolben tragende Thei] C festgestellt.

Durch Bewegen des Hebels 88 in umgekehrter Richtung wird Theil F mit der Grundplatte verbunden, so dafs Theil C sich drehen kann.

Bei dieser Anordnung werden die Theile der Zündvorrichtung durch einen auf Ring 78 montirten isolirten Ring 89 getragen, während ein Büschel 90 den Strom zum Ring führt.

Bei dieser Abänderung wird der Brennstoff durch das linke Wellenende zugeführt und die Misch- und Regelungsvorrichtung befindet sich in der Riemscheibe E.

Die Luft- und Gasmischung strömt durch Rohr 91 und den hohlen Theil 92 der Welle D zur Aushöhlung 93 im Theil C, an deren Ende sich die Einlafsöffnung befindet.

Zwischen der Welle und Theil C können sich beiderseits zu der Aushöhlung 93 Dichtungen befinden.

Diese Maschine kann in jeder Richtung laufen, nämlich wenn Theil F drehbar ist, findet die Drehung in einer Richtung statt, während, wenn Theil C drehbar ist, die Drehung in anderer Richtung geschieht.

Man kann natürlich die Zahl der Kolben beliebig vergröfsern. Aufserdem kann man eine Anzahl Abtheilungen anwenden, die gleich oder gröfser als die Zahl der Kolben ist. So können für vier Kolben sechs Abtheilungen angewendet werden u. s. w.

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:
   Explosionskraftmaschine mit kreisenden Kolben, dadurch gekennzeichnet, dafs ein oder mehrere Paare von Kolben in einem ringförmigen Cylinder laufen, der durch Hähne, welche so gedreht werden, dafs sie die Kolben hindurchlassen, in eine der Zahl der Kolben gleiche oder gröfsere Anzahl von Abtheilungen getheilt ist, wobei in jeder Abtheilung der erste Kolben mit seiner vorderen Fläche die verbrannten Gase auspufft und seine Rückfläche neue Ladung ansaugt, während der zweite Kolben in jeder Abtheilung die Ladung mit seiner vorderen Fläche verdichtet, wonach diese Ladung an seiner Rückfläche entzündet und zur Explosion gebracht wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.