DE1551158A1

DE1551158A1 - Motor oder Arbeitsmaschine mit kreisenden Kolben

Info

Publication number: DE1551158A1
Application number: DE19671551158
Authority: DE
Inventors: Jerzy Wardynszkiewiez; Zbignies Winogrodzki
Original assignee: Wroclawski Zaklad Przemyslu Maszynowego Lesnictwa
Current assignee: Wroclawski Zaklad Przemyslu Maszynowego Lesnictwa
Priority date: 1966-03-13
Filing date: 1967-03-06
Publication date: 1970-04-16
Also published as: US3385272A

Description

Motor oder Arbeitsmaschine mit kreisenden Kolben Die Erfindung betrifft einen Motor oder eine Arbeitsmäschine mit in einem Toroidzylinder kreisenden Kolben.
Es sind Motoren mit in Toroidzylindern kreisenden Kolben bekannt, in welchen die auf die Kolben ausgeübten Verbrennungskräfte auf die Abtriebswelle über komplizierte mechanische Einrichtungen übertragen werden. Daraus ergeben sich beträchtliche Schwingungen des MQtors, ein unregelmässiger Gang und schnelle Abnutzung der zusammenwirkenden Teile. Um eine entsprechende Lebensdauer und Steifigkeit der die Kraft übertragenden Elemente zu gewährleisten, müssen die Ab- und Antriebsmechaniswen weitgehend verstUrkt werden, so daß die Abmessungen und das Gewicht des Motors erhdht und die Anwendbarkeit desselben herabgesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, diese Nachteile zu beseiti-en und einen Motor der vorstehend genannten Art zu schaffen, r_ welcher eine hohe Leistung bei niedri-gem Gewicht abgibt und zugl(#ich möglichst ohne Vibration arbeitet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß doppelseitig wirkende Kolben vor-:resehen sind, die in einem Toroidzylinder mit einer tgleichmässigen und gleichzeitig mit einer gegenseitig schwingenden Bewegung kreisen. Damit wird die Anzahl der auf eine Umdrehung der Abtriebswelle fallenden Arbeitshübe wesentlich erhöht. Ein besonderer Ausgleichmechanismus beseitigt völlig die Wirkung der Unwuchten der schwingenden Teile. Nachstehend wird der Gegenstand der Erfindung an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert werden. In der zu7ehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt des Motors durch einen der Kolben und durch das Planetengetriebe, das das Drehmoment auf die Antriebswell übert r,-d g- t ; Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Teilun-rslinie des Motorblocks und Teile des Planetengetriebes; Fig. 3 einen Querschnitt des Motors durch das Planetengetriebe mit Gegengevjic!',lten, die den Lauf des Motors auswuchten; und Fig. 4 einen Querschnitt einer zweiten Ausfiihrung.sform einer erfindungsgemU#.#en Arbeitsmüisc'#,ine und zwar durch einen der Kolben, das Getriebe und den Ab- oder Antriebsmechanismus. In dem feststehenden Gehäuse 1 des Motors oder der Arbeitsmaschine ist ein Toroidzylinder 2 ausgebildet, in welchem die Kolbensätze 3 schwingen bzw. kreisen. Diese Kol'.,."en sind abwechselnd über bewegliche Scheiben 4 und 5 mit der zweimal gekröpften Kurbelwelle 6 verbunden und treiben das Planetenred 7 des Planetengetriebes an. Die Kurbelwelle ist in zwei La-:#ern 8 gelagert, welche wiederum drehbar gegen die Abtriebswelle 9 gelagert sind. Das Drehmoment von den Planetenrädern 7 wird auf die Abtriebswelle 9 des Motors durch das Planetengetriebe dbertragen, in welchem das Sonnenrad lo unbeweglich in dem Motorgehäuse angebracht ist, wobei das Zahnrad 11 (Zentralrad) fest mit cier Abtriebswelle verbunden ist. Die Kraftstoffzuleituni zu dem Motor erfolgt durch die Saugleitung 12 und der Auspuff der Verbrennungsgase durch die Auslassleitung 13 und zwar durch an der Seit-enfläche des Toroidzylinders 2 angeordnete Ansaug- und Auspufföffnungen.
Die Abdichtung der Arbeitskammern ist durch Verwendung der bekannten Kolbenringe, die auf jedem Kolben ein beiden seinen Seiten angebracht sind und durch Verwendung von Umfangsdichtüngen f;Lir diA Scheiben 4 und 5, die schematisch als 14 dargestellt sind, gewährleistet.
Um die hin- und hergehende Bewegungen der Kolben und der beweglichen Scheiben auszuwuchten, ist ein in Fig. 3 dargestelltes Auswuchtsystem vorgesehen. Die auf den beweglichen Scheiberi 4 und 5 aufgesetzten Zahnräder 15 sind mit Auswuchtmassen 16 solcher Anordnung und Grösse versenen, dass sämtliche Unwuchten#, die auf die Schwingungsbewegungen der Kolben und der beweglichen Scheiben zurUckzufinreii si.,d, völlig ausgewuchtet sind.

Der Betrieb des erfindungsgemässen Motors verläuft wie folgt:

I

Die Verbrennun,-: Jes Gemisch.:s in der durch den Zylinder und * die

.Böden zweier bernchbarter Kolben beurrenzten Arbeitskammer be-

,.,.-irkt die Entslehuni- von Guskriiften, wele#ie die Kolöen entgegen-

esetzt at",sei"-.##ni(--rstossen. uie du ch die radi.ilen Ausneimungen

f-..r aie bewe-,-li-.-,£i#n'Sc"ieiben 4 und 5 mit den-seluen verbundenen

bev,-irk,#en die Drehung der Kurbelwelle weiche sich zu-

#"m,-nen mi4# dem Pl#..netenrad 7 dreht und so die Abtriebswelle 9

antreibt. Infol-e des ents-rechend gewühlten Übersetungsverhält-

nisses des Uml,##iuf.:etriebes ist die Drehzahl der Abtriebswelle

ni.iner --ls d4#-t ües Umlnufes der Kolben in dem Zylinder. Dieses

Überset,-un.-svc-r'-#j:.ltnis kann entsprechend den ßrfordernissen und

der -#etri-eL)cz-."e-Jse des Motors (Zwei- oder Viertakt) gewählt werden.

Die Kühlung den Motors ist nach einem bekannten Verfahren gelöst und zwar mit Luft oder Wasser als Kühlmittel. Durch Antreiben der Abtriebewelle 9, kann die erfindun,#,sgemässe Maschine als Pumpe, Verdichter oder Gebläse verwendet werden und zwar mit einer konstanten oder veränderlichen Leistung, wobei zwei AusfUhrungearten des Antriebe vorgesehen sind. Die linke Seite der Fig. 4 zeigt die Maschine mit dem gleichen Getriebe wie es im Motor verwendet wird (das Planetenrad 7 steht mit dem Sonnenrad lo und mit dem Zahnrad auf der in diesem Fall als Antriebswelle wirkenden Abtriebewelle im Eingriff).Die rechte Seite dieser Fig..zeigt dagegen eine Abwandlung des Antriebs und zwar derart, daß Planetenrad 18 nur mit ddm Sonnenrad lo im Eingriff steht. In der ersten Ausführungsform (linke Fig. 4) sind die Kolbendrehungen kleiner als die Drehungen der die Kolben antreibenden #elle 9. In der zweiten Ausführungsform (rechte Fig. 4) sind die Drehungen der Kolben und der in diesem Fall als Antriebswelle wirkenden Abtriebswelle gleich. In beiden Fällen sind die Kurbeln 17 der Kurbelwelle voneinander getrennt, um sie gegenseitig um einen Winkel von o bi 18o0 zu verstellen. Die Verstellung wird durch eines der Sonnenräder lo bewerkstelligt. Eine derartiqe Verstellung bewirkt eine kontinuierliche Äerung der Leistung der Maschine, wodurch ihr Anwendungebereich wesentlich erweitert wird.

Claims

Patentansprüche 0 1. Motor oder Arbeitsmaschine mit in einem Toridzylinder kreisenden Kolben, dadurch gekennzeichnetl daas jedes Paar der Kolben (7)1 wechselweise an beweglichen Scheiben (495) befestigt und mit einem Planetengetriebe durch eine Doppelkurbelwelle (6) verbunden ist, dessen Sonnenrad (lo) in dem Motorgehäuse (1) und dessen Zentralrad (11) auf der An- bzw. Abtriebewelle (9) angebracht ist.
2. Motor oder Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (6) in zwei Lagern (19) gelagert ioti die auf der An- bzw.
Abtriebewelle (9) befestigt sind. 3. Motor oder Arbeitsmaschine nach den Ansprüchen 1 Qder-2, dadurch gekennzeichnet, daso die Kurbelzapfen (17) gegeneinander in einem Bereiche von o 0 bis 18o 0 verstellbar sind.
4. Motor oder Arbeitsmaachine nach den Ansprüchen 1 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dann auf den Zahnrädern (15) wuchtmassen (16) angebracht sindg wobei diese Zahnräder auf den beweglichen Scheiben (4,5) befestigt sind und mit dem Sonnenrad (lo) im Eingriff stehen.