"Arbeitskraftmaschine mit Flügelkolben, insbesondere 8rennkraftmasohine".
Das Patent eee.e..e (Patentanmeldung Q 29 941) betrifft eine -Arbeitskraftmaschine,
insbesondere Brennkraftmaschine, mit mindestens zwei in einem Zylinder um eine gemeinsame
Achse umlaufenden Doppelflügelkolben, die zwischen ihre. Flügeln befindliche
Arbeitskammern einschließen und über ein Steuergetriebe derart miteinander verbunden
sind, daB der eine Flügelkolben außer seiner gemeinsamen Umlaufbewegung mit dem
anderen Plügelkolben gegenüber letzterem noch eine zusätzliche, die Arbeitskammern
periodisch vergrößernde und verkleinernde Relativbewegung ausführt. Wesentlich neu
ist dabei, daß das Steuergetriebe für die Doppelflügelkolben aus zwei mit je einem
Kolben über die zugehörigen Kolbenwellen starr verbundenen Führungslenkern und einem
am freien Ende des zum, vorlaufenden Kolben gehörenden
Führungslenkers
angeordneten Planetenritzel besteht, das auf einem mit dem Zylinder fest verbundenen,
koaxial zu den Kolbenwellen angeordneten Zahnrad abrollt und über eine $urbel und
eine Kurbelstange mit dem zum nachlaufenden Kolben gehörenden Führungslenker so
verbunden ist, daß die Kurbelstange jeweils zu Beginn des Arbeitstaktes den zum
vorlaufenden Kolben gehörenden Führungslenker schneidet, Auf diese Weise kommt man
nicht nur zu einem äußerst einfach beschaffenen, robust gebauten und betriebssicher
arbeitenden Steuergetriebe für die Doppelflügelkolben des Motors, sondern zugleich
auch zu außerordentlich günstigen kinematischen Verhältnissen, die sich auf den
Wirkungsgrad der Drehkolbenkraftmaschine entscheidend auswirken. Dabei ist wesentlich,
daß der auf den nachlaufenden Kolben wirkende Gasdruck durch das am vorlaufenden
Kolben bzw, Führungslenker angeordnete Planetenritzel und den hier angreifenden
Kurbelstangentrieb nicht nur gewissermaßen unterdrückt, sondern zum Teil sogar noch
im Sinne der vorlaufenden Beschleunigung des gesamten Kolbensystems wirksam wird.
Das ist deswegen der Fall, weil das am Führungslenker des Naohlaufkolbens wirksame
Rückdrehmoment über den Kurbelstangentrieb ein Drehmoment auf das Planetenritzel
des Vorlaufkolbens im Sinne seiner vorlaufenden Abrollbewegung auf dem feststehenden
Zahnrad ausübt."Working engine with vane pistons, in particular 8rennkraftmasohine". The patent eee.e..e (patent application Q 29 941) relates to a working engine, in particular an internal combustion engine, with at least two double vane pistons rotating around a common axis in a cylinder, which between their. Include working chambers located on the wings and are connected to one another via a control gear in such a way that the one wing piston, in addition to its common orbital movement with the other pusher piston, executes an additional relative movement that periodically enlarges and reduces the working chambers compared to the latter. What is essentially new is that the control gear for the double-wing pistons consists of two guide links, each rigidly connected to a piston via the associated piston shafts, and a planetary pinion at the free end of the guide link belonging to the leading piston, which is coaxial on a coaxial connection with the cylinder to the piston shafts and is connected via a crank and a connecting rod to the guide link belonging to the trailing piston so that the connecting rod intersects the guide link belonging to the leading piston at the beginning of the work cycle extremely simply designed, robustly built and operationally reliable control gear for the double vane pistons of the engine, but at the same time also to extremely favorable kinematic conditions, which have a decisive effect on the efficiency of the rotary piston engine. It is essential that the gas pressure acting on the trailing piston is not only suppressed to a certain extent by the planetary pinion arranged on the leading piston or guide link and the connecting rod drive acting here, but is in part even effective in terms of the leading acceleration of the entire piston system. This is the case because the reverse torque acting on the guide arm of the piston rod exerts a torque on the planetary pinion of the piston through the connecting rod drive in the sense of its forward rolling movement on the stationary gear.
Es wurde nun gefunden, daß man die im Hauptpatent
.......... (Patentanmeldung Q 29 941) beschriebene Arbeite-
Insbesondere Brereftmasehine, ia HinblIck auf deren
Steu-
ergetrIebe noch. wesentlich verbessern. und
vervollko@nen,
letzteres .v;or,allea so ausbilden ka,nn, daß es eine noch
bee-
_Bem#e .4usmt$umg des Arbeitskammernvolumene
sowie eine ei.n-
faoh., vorzunehmende, Verstellung .des. Ko"ressionegradee
er-,
laubt.,.Dao wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
er-
reicUt;:daß der durch. die Kurbelstange bestimmte Abstand
swieahen -den :freien ,Enden der am vorlaufenden. Führungelen.-
ker;.angeordneten,Kurbel und des nachlaufenden FUhrrimgelen-
kern --verstellbar ist. Das kann. im eßnfacbaten Falle dadurch
erzielt .werden, daß die Kurbelstange längeaverstellbar,
z.8.
naeh--Art-der bekannten Spannochüiseer ausgebildet wird.
Auf
diene leise lowm'je nach Längeneinstellung der Kurbelstange
das gegenseitige Bewegcmgsepiel zwischen den beiden Flügel-
kolbiMnäher aneinander, bzr. , weiter auseinander
gerückt,
mo; der jeweils gewUn®chte. äompressionagrad eingestellt.
werden.. , ,
Eine besondere vortete. Ausgestaltung des.- .
Steuergetriebes ergibt sich, wenn -
nach einen weiterer....
Werkami der @rfindut@tg - die iurbelatange aus zwei
pleuel ; .
sünngen besteht,. die über einen an feststehenden, Zehnrad
,
n,@lautgeführt«a Brzentertrieb
verbunden ,
sind.. Letzterer besteht zweckmäßig aus einen auf
dem fest-
ateden , Zahn- abrollenden, durch. einen =3aufeuden
Hilfslenker geführten :Planetenritzel und einer damit ver-
bundenen Egzenterscheibe, an der die zum nachlaufenden 2üh-
rungslenker führende Pleuelstange angreift, während die Zur
Kurbel des vorderen Führungslenkers führende Fieuelstange
an der Ritzelachse des Exzentertriebes angreift. Die Exzen
terscheibe ist dabei vorteilhaft gegenüber dem Planetenrit-
ze. des Exzentertriebes verstellbar. Mit den vorbeechriebe-
nen Mitteln kann nicht nur der Kompressionsgrad der Arbeits-
kraftmaschine verstellt, sondern zugleich eine wirksame
Ver-
größerung des Arbeitskammervolumens erzielt werden. Dabei
ist wesentlich, daß sich der durch die aus den beiden Pleu-
=elstangen und dem Exzentertrieb bestehende kraftschlüssige-
Verbindung bestimmte Abstand zwischen. der am vorderen ?üh.-
1-
rungsrenker angeordneten Kurbel und dem hinteren lPrur.gs-
lenker während der Umlaufbewegung der Lsaker : periodisch -än-
dert, und zwar in einem durch das Maß der eingestellten Ex-
zentrizität gegebenen Umfang. Die Exzentereinstellung kann
dabei in bezug auf die Kurbelanordnung insbesondere auch so
getroffen werden, daß die durch erstere bedingte maximale
Vergrößerung des vorerwähnten Abstaadee- mit der äußeren-
Strecklage von Kurbel uiad daran angreifender_ Pleueletangc,
annähernd zusammenfällt, mithin einmaximales Ar-bei:tskam.-.
mervblumen bei zugleich größtmöglicher Eomprsasion des
Drsankraftgemischee gewährleisten würde.
in der Zeichnung ist ein. Ausfühn,.*ngsbeispierl
nach
der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigen die Pig.
1 und 2 jeweils einen Schnitt durch einen Viertakt-Blügelkolbenmotor
in zwei verschiedenen Arbeitsphasen, und zwar in der Zünd- bzw. An-' Saugphase,
während die Pig.la'und 1b das die beiden Doppelflügelkolben miteinander verbindende,
erfindungsgemäß ausgebildete Steuergetriebe in seinen entsprechenden Bewegungsphasen
wiedergeben.It has now been found that in the main patent .......... (patent application Q 29 941) described work-
In particular Brereftmasehine, ia Hin glanCe their tax
result still. improve significantly. and perfect,
the latter .v; or, allea can be trained in such a way that it
_Be m # e .4us m t $ u mg of the working chamber volume as well as an ei.n-
faoh. adjustment to be made .des. Ko "ressionegradee er,
leaves.,. According to the invention, Dao is essentially
ricUt;: that the through. the connecting rod certain distance
swieahen -den: free, ends of the leading one. Leadership elen.-
ker;. arranged, crank and the trailing FUhrrimgelen-
core - is adjustable. That can. in the event of food failure by this
achieved .be that the connecting rod lengthways adjustable, z.8.
naeh - kind-the known Spannochüiseer is trained. on
Serve quietly, depending on the length adjustment of the connecting rod
the mutual movement game between the two wing
piston iM closer to each other, bzr. , moved further apart,
mo; what is desired in each case . Compression level set.
will ..,,
A special performance. Design of the.-.
Tax gear arises if - after another. ...
Werkami der @ rfindut @ tg - the iurbelatange from two connecting rods ; .
sünngen consists. which have a fixed, ten-wheel ,
n, @ l aut ge «a Brz entertrieb
connected ,
are .. The latter expediently consists of a
ateden , tooth unrolling, through. one = 3aufeuden
Auxiliary link guided: planetary pinion and a related
bound eccentric disc, on which the
Attacking arm leading connecting rod, while the Zur
Crank of the front control arm leading connecting rod
engages on the pinion axis of the eccentric drive. The excuses
disc is advantageous over the planetary
ze. of the eccentric drive adjustable. With the
not only the degree of compression of the labor
combustion engine adjusted, but also an effective comparison
increase of the working chamber volume can be achieved. Included
it is essential that the
= elstangen and the eccentric drive existing frictional
Connection certain distance between. the one at the front?
1-
crank and the rear lPrur.gs-
handlebars during the orbital movement of the Lsaker: periodically -changed-
changes, namely in a manner determined by the extent of the set Ex-
centricity given scope. The eccentric setting can
with respect to the crank arrangement in particular also so
be taken that the maximum conditioned by the former
Enlargement of the aforementioned abstaadee- with the outer-
Extended position of crank and connecting rod tangc attacking it,
approximately coincides, hence a maximum Ar-bei: tskam.-.
mervblumen with at the same time the greatest possible omprsasion of the
Would ensure drainage mixtures.
in the drawing is a. Ühn embodiment. * N to gsbeispierl
of the invention shown schematically. Show the Pig. 1 and 2 each show a section through a four-stroke vane piston engine in two different working phases, namely in the ignition or intake phase, while the Pig.la'und 1b connects the two double vane pistons with each other, according to the invention designed control gear in its corresponding Reproduce movement phases.
Der in den Pig. 1 und 2 dargestellte Viertakt-Verbrennungsmotor besitzt
wie im Hauptpatent ein im Querschnitt kreisförmiges, vorzugsweise wassergekühltes
Zylindergehäuse 1, das mit einer Einlaßäffnung 2 für das Bren.ngaagemisoh.3 und
einer Auslaßciffnung 4 für die auszustoßenden Verbrennungsgase 5 versehen ist. Auf
der den Bin- und Auslaßdffnungen 2 bzw. 4 gegenüberliegenden Seite ist am Zylindergehäuse
1 die Zündkerze 6 angeordnet. Innerhalb des Zylinders 1 sind zwei Doppelflügelkolben
7,9 8 vorgesehen, deren ?lüget sich bis nahe an die Innenwandung 11 des Zylinders
erstrecken und hier über Dichtungen 9 anliegen. Die Kolbenflügel erstrecken sich
auch in axialer Richtung über die gesamte Breite den Zylinders 1 und, sind an ihren
Planken gleichfalls mit nicht dargestellten Dichtungseinlagen versehen, die an den
Stirnseiten des Zylinders 1 dichtend
anliegen. Die Flügel des Kolbens
7 sind auf der hohl ausgebildeten Kolbenwelle 10'befestigt, die durch die eine Zylinderstirnwand
hindurchgeführt ist und an ihrem nach außen vorspringenden Ende 10' einen fest mit
ihr verbundenen Führungslenker 11 trägt. Die Flügel des Kolbens 8 sind . auf einer
die Hohlwelle 10 durchsetzenden Vollwelle 13 befestigt, an deren über das Hohlwellenende
10' seitlich herausragendem Ende 13' das nicht dargestellte Motorabtriebsritzel
sowie gleichfalls ein Führungslenker 14 vorgesehen ist, an dessen freiem Ende ein
Planetenritzel 15 drehbeweglich gelagert ist. Die Verbindungsstelle zwischen der
Hohlwelle 10 und den Flügeln des Kolbens 7'ist so beschaffen, daß die Hohlwelle
10 die Kolbenflügel in axialer Richtung etwa nur bis zur Hälfte abstützt, wobei
der übrige zwischen diesen Flügeln und der Welle 10 verbleibende Raum von einer
auf der Vollwelle 13 sitzenden Nabe'ausgefüllt wird, die die Flügel des anderen
Kolbens 8 trägt. Die beiden Doppelflügelkolben greifen also an ihren Übergangsstellen
zu den Kolbenwellen 10, 13 gewissermaßen verschachtelt ineinander, wobei die hier
vorhandenen zylindrischen Gleitflächen wiederum durch entsprechend ausgebildete
Dichtungselemente abgedichtet sind. Auf diese Weise werden zwischen den einzelnen
Kolbenflügeln gegenseitig abgedichtete Arbeitskammern B gebildet, die diagonal gegenüberliegen.
Im Gegensatz zu den Kammern A und B sind im vorliegenden Fall die übri-
gen Kammern C und D über entsprechend ausgebildete, nicht
dargestellte Überströmöffnungen od.dgl. so miteinander und-
. mit der Augenatmosphäre verbunden, daß in ihnen bei der 8e=
. lativbewegung der beiden Doppelflügelkolben 7, 8 keine nen-
nenswerten Druekschwärikungen auftreten, mithin die Kammefin
C-, D unwirksam bleiben. @ Beiihren- Vorbeilaufen an
den Ein-
und Aus1ä@8ff%ungen können letztere durch entsprechend ge-
steuerte @en-tile vörübergehend geschlossen werden.. .
Das mit dem vorlaufenden, verhältnismäßig groß-
, .._ .,._ - . . ,
massigen Kolben 8 verbundene Planetenritzel 15 rollt auf'
einem am Zylinder 1 dreheinstellbar befestigten Zahnrad
16,
ab, das konzentrisch zu den Kolbenwellen 10, 13 angeordnet
ist und im vorliegenden Fall im Durchmesser etwa doppelt -'
so groß gehalten ist wie das Planetenritzel 15. An letzte-
rem ist mit der Ritzelwelle 17 eine Kurbel 18 fest verbun-
den.
.. Während nun im-Yalle des Hauptpatentes zwise'heü
. @.em, -freien Ende des nachlaufenden Pührungelenkera 11 und
dem freien Ende der Kurbel 18 eine in ihrer Dänge unverän.-
rderliohe Kurbelstange vorgesehen ist, besteht letztere
in
vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei Pleuelstangen
19e. und 19b, die über einen au feststehenden Zahnrad 16
ungaufend geführten Zizentertrieb miteinander gelenkig
ver-
bun.den sind. Dieser Ezsentertrieb besitzt ein auf dem Zahn-
rad 16 abrollendes, durch den Hilfslenker 12b geführtes
.
flanetenritzel 12o sowie eine damit verbundene E.xzenterseheibe
12a, an der die zum nachlaufenden Lenker 11 führende Pleuelstange 19a angreift,
während die zur Kurbel 18 führende Pleuelstange 19b an der Ritzelachse 12d des Exzentertriebes
angreift. Die Exzenterscheibe 12a ist gegenüber dem Planetenritzel 12c verstellbar.The one in the Pig. 1 and 2 has, as in the main patent, a cylinder housing 1 of circular cross-section, preferably water-cooled, which is provided with an inlet opening 2 for the Bren.ngaagemisoh.3 and an outlet opening 4 for the combustion gases 5 to be expelled. The spark plug 6 is arranged on the cylinder housing 1 on the side opposite the bin and outlet openings 2 and 4, respectively. Inside the cylinder 1, two double-wing pistons 7, 9 8 are provided, the lies of which extend up to close to the inner wall 11 of the cylinder and are in contact here via seals 9. The piston wings also extend in the axial direction over the entire width of the cylinder 1 and are likewise provided with sealing inserts (not shown) on their planks, which are in sealing contact with the end faces of the cylinder 1. The wings of the piston 7 are attached to the hollow piston shaft 10 ′, which is passed through one cylinder end wall and at its outwardly projecting end 10 ′ carries a guide link 11 firmly connected to it. The wings of the piston 8 are. mounted on a solid shaft 13 penetrating the hollow shaft 10, at the end 13 'of which protrudes laterally beyond the hollow shaft end 10' the motor output pinion (not shown) and also a guide link 14, at the free end of which a planet pinion 15 is rotatably mounted. The junction between the hollow shaft 10 and the vanes of the piston 7 'is such that the hollow shaft 10 only supports the piston vanes approximately halfway in the axial direction, with the remaining space between these vanes and the shaft 10 being provided by one on the solid shaft 13 seated hub that carries the wings of the other piston 8. The two double-vane pistons thus engage in one another, so to speak, in a nested manner at their transition points to the piston shafts 10, 13, the cylindrical sliding surfaces present here in turn being sealed by appropriately designed sealing elements. In this way, mutually sealed working chambers B are formed between the individual piston vanes, which are diagonally opposite. In contrast to chambers A and B, in the present case the remaining gen chambers C and D via appropriately trained, not
illustrated overflow openings or the like. so with each other and-
. connected with the atmosphere of the eyes that in them at the 8e =
. relative movement of the two double vane pistons 7, 8 no nominal
Significant pressure swellings occur, hence the Kammefin
C-, D remain ineffective. @ Beiihren- walking past the entrance
and statements can be made by using the
controlled @ en-tile to be temporarily closed ...
The one with the leading, relatively large
, .._., ._ -. . ,
massive piston 8 connected planet pinion 15 rolls on '
a gear 16 attached to the cylinder 1 such that it can rotate,
from, which is arranged concentrically to the piston shafts 10, 13
is and in the present case about twice in diameter - '
is kept as large as the planetary pinion 15.
rem, a crank 18 is firmly connected to the pinion shaft 17
the.
.. While now im-Yalle of the main patent zwise'heü
. @ .em, -free end of the trailing guide link 11 and
the free end of the crank 18 has an unchanged length
rderliohe connecting rod is provided, there is in the latter
present embodiment of two connecting rods
19e. and 19b, which via a stationary gear 16
ungaufend out Zizentertrieb comparable hinged together
bun.den are. This ezsenter drive has a tooth
wheel 16 rolling, guided by the auxiliary link 12b.
Flanetenritzel 12o and an associated E.xzenterseheibe 12a on which the connecting rod 19a leading to the trailing link 11 engages, while the connecting rod 19b leading to the crank 18 engages the pinion axis 12d of the eccentric drive. The eccentric disk 12a is adjustable with respect to the planetary pinion 12c.
Wie die Figuren ohne weiteres erkennen lassen, wird durch den die
beiden Pleuelstangen 19a, 193o miteinander verbindenden Exzentertrieb dem an sich
duroh die umlaufende Kurbel 18 bestimmten Bewegungespiel der beiden Dop-79 8 eine
weitere zusätzliche Bewegung überlagert, deren Ausmaß bzw. Hub durch die eingestellte
Exzentrizität beding-] ist. Dadurch können also das wirksame Arbeitskammervolumen
sowie auch der Kompressionsgrad des Brennkraftgemisches in bestimmten Grenzen verändert
bzwa eingestellt werden. Zusätzlich. dazu kann über das dreheinstellbare Zahnrad
16 die Phasenlage der Doppelälügelkolben gegenüber dem Zylindergehäuse, also auch
gegenüber der Zündkerze 6 und den Ein- und Auslaßöffnungen 2 9 4 geändert,
insbesondere also auch der Zündzeitpunkt verstellt werdenAs the figures clearly show, the eccentric drive connecting the two connecting rods 19a, 193o is superimposed on the movement play of the two Dop-79 8, which is determined by the rotating crank 18, with a further additional movement, the extent or stroke of which is determined by the set Eccentricity is conditional]. As a result, the effective working chamber volume and also the degree of compression of the internal combustion mixture can be changed or adjusted within certain limits. Additionally. for this purpose, the phase position of the double wing pistons with respect to the cylinder housing, ie also with respect to the spark plug 6 and the inlet and outlet openings 2 9 4, can be changed via the rotatable gear wheel 16, in particular the ignition timing can be adjusted