DE1811439A1

DE1811439A1 - Motor

Info

Publication number: DE1811439A1
Application number: DE19681811439
Authority: DE
Inventors: Magnus Boeschen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-12-01
Filing date: 1968-11-28
Publication date: 1969-07-03
Also published as: FR1598202A

Description

"Motor".
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Motor des aus einem zylinderförmigen Raum, worin ein Exzenterrotor mit einziehbaren Ventilschiebern an seiner Aussenseite drehbar angeordnet ist, bestehenden Typs.
Der Erfindung ist die Aufgabe gestellt einen Motor des betreffenden Typs zu schaffen, wobei sämtliche Abdichtungsprobleme, welche bisher die Hauptursache des Scheiterns zahlreicher ähnlicher Entwürfe waren, restlos gelöst sind. Eine zweite Aufgabe der Erfindung bezieht sich auf die desmodromische Steuerung der betreffenden Ventilschieber zur Gewährung, in Zusammenwirkung mit spezialen Abdichtungsmitteln, einer tadellosen Wirkung des Motors.
Ein erfindungsmässiger Motor besteht im wesentlichen aus den folgenden Teilen: wenigstens ein Zylinderraum; ein innerhalb dieses Zylinderraumes exzentrisch in bezug auf dessen Achse angeordneter, auf einer Drehwelle befestiger Rotor; eine Vielzahl im betreffenden Rotor angeordneter Radialschlitze; ein in der Radialrichtung beweglicher Ventilschieber in jedem der betreffenden Schlitze; eine Vorrichtung für die desmodromische Steuerung der betreffenden Ventilschieber, bestehend aus durch diese Ventilschieber getragenen, mit einer kreis8rmigen Rille, einer Wand des betreffenden Zylinderraumes zusammenwirkenden Rollen.
Die erwähnten spezialen Abdichtungsmittel dienen einerseits zum Abdichten des betreffenden Rotors und anderseits zum Abdichten eines jeden der betreffenden Ventilschieber.
Demnach ist jeder durch zwei aufeinanderfolgende Radialschlitze und die Seitenwände des Rotors begrenzte Rotorteii in der Nähe seines freien Endes mit einer Umfangsxille versehen, in der vier Federn angeordnet sind, deren jede auf einen Abschnitt eines Dichtungssegmentes einwirkt. Die betreffende Rille ist ausserdem an jeder ihrer vier Ecken mit einer blinden Bohrung versehen, in jeder deren eine Feder angeordnet ist, welche auf ein Dichtungselement einwirkt, das zwei freie Seiten aufweist, deren jede sich in der Verlängerung der beiden erwähnten benachbarten Dichtungssegmente befindet. Außerdem weist jedes Ventil in seiner Dicke und auf drei Seiten eine Rille, in der drei Druckfeder für drei Dichtungssegmente angeordnet sind, auf. Die Breite der betreffenden drei Segmente entspricht der Dicke des Ventils und ist grosser als die Breite des dritten Mittelsegmentes, dessen Enden in entsprechende Einschnitte eines Endes beider dbriger Segmente greifen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor. Diese ohne irgendeine einschränkende Absicht gegebene Beschreibung wird durch die nachstehenden Zeichnungen erläutert, deren Abbildung 1 eine Seitenansicht mit Achsialhalbschnitt eines erfindungsmässigen Motors wiedergibt; Abbildung 2 einen gemäss der Linie II-II der Abbildung 1 gemachten Schnitt des betreffenden Motors wiedergibt; Abbildung 3 eine Detailansicht einer der Abdichtungsvorrichtungen der Rotors wiedergibt; Abbildung 4 eine halbe Stirnansicht eines der Rotorventilschieber wiedergibt; Abbildung 5 eine Ansicht gemäss dem Pfeilchen F5 der Abbildung 4 wiedergibt; Abbildung 6 eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsweise der Ventilschieber des Rotors wiedergibt; Abbildung 7 einen gemäss der Linie VII-VII gemachten Schnitt des durch die Abbildung 6 dargestellten Ventilschiebers wiedergibt; Abbildung 8 eine Horizontalprojektion des durch die Abbildung 6 dargestellten Ventilschiebers wiedergibt; Abbildung 9 einen Achsiaiteilschnitt eines erfindungsmassigen mit Ventilschiebern gemäss den Abbildungen 6-8 ausgerusteten Motors wiedergibt; und Abbildung 10 einen gemäss der Linie X-X der Abbildung 9 gemachten Schnitt des betreffenden Motors schematischerweise wiedergibt Der erfindungsmassige Motor gemäss dem betreffenden Ausführungsbeispiel besteht aus zwei gleichen Wangen 1 und 2, welche zusammen mit einem zylinderf8rmigen Mantel 3 einen Zylinderraum 4 für einen auf der Welle 6 verkeilten Rotor 5 bilden.
Die Welle 6 geht durch die beiden koachsialen Exzenterbohrungen 7 und 8 der betreffenden Wangen und läuft in den Lagern 9 und 10.
Die Innenseite jeder der beiden Wangen 1 und 2 weist e&ne mit einer entsprechenden Aussenschulter 12 des Mantels 3 zusammenwirkende Aussenschulter 11N sowie eine mit ihr koachsiale kreisformige Rille 13, auf. Die betreffenden Wangen und der betreffende Mantel können ausserdem mit den hier schematisch dargestellten Innenkänälen 14 und 15 zur Bildung von Kühl-bzw.
Schmierkreisläufe versehen sein.
Der Rotor 5, dessen allgemeine Form zylindrisch ist, weist eine Zentralbohrung 16 für die Welle 6, sowie eine Vielzahl an der Zylinderwand sowie an beiden Grundflächen des Rotors ausmndender Radialschlitze 17, auf. Diese Radialschlitze, die Grundflächen und die Zylinderwand des Rotors begrenzen demnach eine Reihe abgestumpfter Pyramiden 18 mit zylinderfSrmiger grosser Grundläche, deren Zahl der der betreffenden Schlitze 17 entspricht. Jeder Körper 18 ist auf seinen Seitenflächen in der Nähe seiner grossen Grundfläche mit einer Aussenrille 19 für vier Federn 20 und vier Dichfungssegmente, d.h. zwei dünne Segmente 21 und zwei dickere Segmente 22, versehen.
Gegenüber jeder Kante des K8rpers 18 und auf beiden Seiten dieses Körpers zeigt die Rille 19 einen hervorspringenden Teil 23, derart dass die~hervorspringenden Teile 23 durch die Enden der betreffenden einander gegenüberstehenden Segmente 22 bedeckt sind, welche Enden hoher sind als der K8rper dieser Segmente 22. Ausserdem ist jedes Ende der Segmente 22 mit einem Mittelschlitz 24 versehen. In jeden Schlitz 24 dringt das Ende eines der dünnen Segmente 21 ein, wobei die Hohe dieser Enden aber kleiner ist als die Tiefe der betreffenden Schlitze 24.
Die breiten Segmente 22 sind dazu bestimmt um in Berührung mit den ebenen Seitenwänden des Raumes 4 zu kommen. Ihre Lgngsverschiebung während der Rotation des Rotors 5 wird durch die betreffenden hervorspringenden Teile 23 verhindert.
In jedem Radialschlitz 17 schiebt frei ein Ventilschieber 25, dessen Höhe und Dicke etwas kleiner sind als die Tiefe bzw.
Breite der betreffenden Schlitze 17, während seine Breite der Dicke des Rotors 5 entspricht. Der untere Teil jedes Ventilschiebers 25 ist auf dessen beiden Seiten mit einem ein Rollchen 27 tragenden Finger 26 verlängert. Die auf der einen Sitzes Rotors hervorspringenden Finger 26 mit ihren Röllchen 27 greifen in die kreisf8rmige Rille 13 der Wange 1, während die anderen Finger in die entsprechende Rille der Wange 2 greifen.
Jeder Ventilschieber 25 ist in seiner Dicke und an drei seiner Seiten mit einer Rille 28 versehen, welche hervorspringende Teile 29 aufweist, worin drei Drückfeder 30 für drei gerade Dichtungssegmente 31 und 32 angeordnet sind. Die Breite der Segmente 31 entspricht der Dicke des Ventilschiebers 25 und ist grösser als die Breite des oberen Segmentes 32, das in zwei entprechende Einschnitte 33 des oberen Teiles der beiden Segmente 31 greift. Infolge der exzentrischen Lage des Rotors 5 in bezug auf den Raum 4, begrenzen die infolge des Zusammenwirkens der Rollen 27 und der Rille 13 desmodromisch gesteuerten Ventilschieber 25 eine Vielzahl Verbrennungsräume 34, deren Inhalt während des Umlaufes des Rotors zwischen einem Mindestwert und einem Höchstwert variiert, wobei die Segmente 30-32 der betreffenden Ventilschieber fortwährend mit den entsprechenden Wänden des Raumes 4 in Berührung bleiben. Jeder Raum 34 ist einerseits durch die Segmente 21-24 und anderseits durch die Segmente 30-32 dauernd von den Nachbarräumen is'oliert. Die zylinderf8rmige Grundfläche jedes Korpers 18 weist vorzugsweise eine halbkugelformige Zentralaustiefung 35 auf.
In den Raum. 4 munden die Auspuffleitung 38 und die Luftzufuhrleitung 39 durch die Offnungen 36 und 37 aus. Der Abstand zwischen den benachbarten Rändern beider Offnungen ist vorzugsweise kleiner als der Durchschnittsabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ventilschiebern an der betreffenden Stelle, infolge dessen jeder Raum 34 während einer bestimmten Zeit während der Rotation des Rotors zugleich mit den beiden Leitungen 38 und 39 in Verbindung steht. Die Oeffnungen 36 und 37 sind hier deutlichkeitshalber in der Wange 2 gezeichnet, obschon in der Praxis die Offnung 36 sich vorzugsweise im zylinderförmigen Mantel 3, im Hinblick auf ein zweckmässigeres Auspuffen der Verbrennungsgase, befindet.
Die Luftzufuhrleitung 39 wird vorzugsweise durch einen Kompressor, eine Oberdruckpumpe oder ein Gebläse (hier nicht dargestellt) gespeist.
Unterhalb der Offnung 37 in bezug auf den Drehsinn des Rotors 5 kann sich eine KraftDoffeinspritzvorrichtung 40 befinden, worauf eine Zundkerze 41 folgt, deren Elektroden sich in einem Raum 42 befinden, der in den Raum 4 in der Nähe dessen theoretischen Berührungspunktes mit dem Rotor 5 ausmündet. Die Zündkerze 41 wird durch einen vereinfachten üblichen Zündkreis gespeist, dessen Kontaktstifte beispielsweise unmittelbar durch eine auf der Welle 6 verkeilte Scheibe gesteuert werden, weiche mit Buckeln versehen istt deren Anzahl der der Räume 34 entspxibt (hier nicht gezeichnet). Der Kühlumlaufkreis besteht aus dem Netz der durch die Leitungen 43 gespeisten Kanäle 14 und 15, wobei der Kühlflüssigkeitsrückfluss durch die Leitungen 44 stattfindet. Gemäss einer anderen Ausführungsweise bestehen die Wangen 1 und 2 aus mehreren Teilen, welche gegenseitig mehrere Kanäle für die Kühlflüssigkeit begrenzen, wobei die Kanäle der Wangen und die des zylinderfijrmigen Mantels ein einziges Umlaufsystem bilden. Wird Luftkühlung bevorzugt so kennen natürlich die Kanäle 14 und 15 wegfallen. Die Aussenwände der Wangen 1 und 2 und des Mantels 3 sind in diesem Falle mit Wärmezerstreuungsflügeln zu versehen.
Das Schmieren des obenbeschriebenen Motors bietet keine grossen Schwierigkeiten, da das Cl dem Motor achsial durch die Offtung 45 an dessen einer Seite zugeführt werden kann; Das 51 erreicht sodann die Rillen 19 und 28 durch die hier schematisch wiedergegebenenKanale 46, die Rollen 27 usw., um an der anderen Seite den Motor durch die Offnung 47 zu verlassen.
Die Kraftstoffzufuhr mittels der Einspritzvorrichtung 40 ist gusserst einfach, Diese Einspritzvorrichtung kann ja ununterbrochen wirken; lediglich variiert die zugeführte Kraftstoffmenge gemäss dezfDrehgeschwindigkeit und der Belastung.
Ausserdem gewährt die Verbindung jedes Raumes 34 zugleich mit den Leitungen 38 und 39 am Ende des Auspuffstadiums eine restlose Abfuhr der Verbrennungsgase durch einen Fegevorgang.
Gemäss des durch die Abbildungen 6 bis 10 erläuterten Ausfnhrungsbeispiels der Erfindung wird das Abdichtungsproblem folgendermassen gel8st, Jeder Ventilschieber 25 ist ebenfalls mit einer Rille 28 versehen, welche sich auf drei benachbarten Seiten erstreckt, aber ununterbrochen ist. Diese Rille 28 enthält zwei L-f6rmige Abdichtungselemente 48 und 49. Diese beiden Elemente sind identisch. Das freie Ende ihres längsten Armes hat einen Querschnitt 50, dessen Breite ungefähr die Hälfte derer des betreffenden Armes beträgt. Die beiden Elemente 48 und 49 werden fortwährend durch eine gemeinschaftliche Feder 51 aus der Rille 28 gedrückt. Jede der beiden Wangen 1 und 2 weist eine ringförmige Rille 52 auf, welche in eine, sich bis zur Rille 13 erstreckende ringförmige Erweiterung 53 ausmündet.
In der betreffenden Erweiterung 53 befindet sich eine ringftirmige Platte 54 mit abgeschrägtem Aussenrand 55, deren * Innenrand eine Reihe Einschnitte 56 aufweist, worin die obenerwähnten Finger 26 greifen können, Diese Platte 54 ist mit drei Sohfauben 57-59 am Rotor 5 befestigt. Sie ist ferner mit Radialrillen 60 versehen, worin die SeitenrSnder der betreffenden Ventilschieber 25 greifen. Die Rille 52 enthält einen Dichtungsring 61, dessen eine Seite 62 derart profiliert ist, dass sie sich dem Umfangsbereich der Platte 54 engstens anschmiegt. Der Ring 61 wird durch die hier schematisch dargestellten elastischen Mittel 63 fortwährend gegen die Platte 54 gedrückt.
Das obenbeschriebene System führt zu einer tsadellosen Abdichtung mit Abdichtungselementen deren Zahl sich auf eine Mindestzahl beschränkt und deren keiner übermässig belastet ist.
Obschon die obige Beschreibung sich auf einen Motor mit zwlf Ventilschiebern bezieht, ist diese Zahl hier ohne irgendeine einschränkende Absicht gegeben und lässt sie sich willkürlich vergrossern oder vermindern gemäss den jeweils gestellten Forderungen.
Es ist zu bemerken dass das Gestaltungsprinzip des erfindungsmässigen Motors die Verwirklichung verschiedener Zylinderinhalte lediglich durch Xnderung der Länge des zylinder-8rmigen Mantels erm6glicht, infolgedessen Wangen eines selben Typs bei Motoren verschiedenen Zylinderinhaltes angewandt werden können.
Der erfindungsmässige Motor lässt sich auch mit gerinfügigen fachmännischen änderungen dem Dampfbetrieb anpassen.
Drei Ventilschieber genügen schon in diesem Fall.
Wie bei manchen anderen Drehmotoren, lassen sich auch hier zwei oder mehrere erfindungsmässige Motoren auf einer einzigen Welle anordnen.
Selbstverständlich beschränkt die Erfindung sich keineswegs auf die obenbeschriebenen Ausführungsweisen, sondern bezieht sich ebenfalls auf sämtliche deren mögliche Abänderungen Erweiterungen und Anpassungen, unter der Bedingung dass sie das Grundprinzip der Erfindung nicltverletzen und den durch die untenstehenden AnsprUche definierten Rahmen nicht sprengen.

Claims

ANSPRUCHE.

1.- Motor, dadurch- gekennzeichnet, dass er wenigstens aus den folgenden Teilen besteht: ein Zylinderraum (4); ein in diesem Raum exzentrisch in bezug auf die Achse des Raumes angeordneter und auf einer Drehwelle (6) befestigter Rotor (5); eine Vielzahl Radialschlitze (17) in diesem Rotor (5); ein in radialer Richtung beweglicher Ventilschieber (25) in jedem der betreffende Schlitze (17); und eine desmodromische Steuervorrichtung für diese Ventilschieber, welche aus durch die Ventilschieber getragenen und mit einer kreisf8rmigen Rille (13) in der Wand des betreffenden Raumes (4) zusammenwirkenden Röllchen (27) besteht.

2.- Motor, gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder durch zwei aufeinanderfolgende Radialschlitze (17) und durch die Seitenwände des Rotors begrenzte Rotorteil in der Nähe seines freien Endes eine kreisfdrmige Rille (19) aufweist, worin vier Federn (20) angeordnet sind, deren jede auf einen Teil eines Abdichtungssegmentes einwirkt.

3.- Motor gemäss dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende Rille (19) an jeder Ecke eine blinde Bohrung für eine Feder aufweist, die ein Abdichtungalement beansprucht, wovon zwei freie Seiten sich in der Verlängerung der beiden erwähnten benachbarten Abdichtungssegmente befinden.

4.- Motor gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der betreffenden Ventilschieber (25) in seiner Dicke und auf drei seiner Seiten eine Rille (28) für drei Federn (30)> welche auf drei Abdichtungssegmente (31-32) einwirken, aufweist.

5.- Motor, gemäss dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der betreffenden Segmente eine Breite haben die grösser ist als die des dritten Mittelsegmentes, wobei die beiden Enden dieses Mittelsegmentes in entsprechende Einschnitte (33) eines Endes beider anderen Segmente greifen.

6.- Motor gemass dem Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Raum (4) zwei Offnungen (36-37) aufweist, welche ihn mit einer Auspuffleitung (38) für die Verbrennungsgase und einer Luftzufuhrleitung (39) verbinden, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Rändern dieser Offnungen kleiner ist als der Durchschnittsabstand zweier aufeinanderfolgender Ventilsohieber an der betreffenden Stelle.

7.- Motor gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilschieber (25) in seiner Dicke eine ununterbrochene Rille (28) aufweist, welche sich über drei seiner Seiten erstreckt, wobei zwei L-fõrmige Abdichtungselemente (48-49) in der betreffenden Rille (28) gegeneinanderstossenmit Zwischenschaltung eines elastischen Elementes, das die beiden betreffenden Elemente von der Rille wegzustossen versucht.

8.- Motor gemäss dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenränder der Ventilschieber (25) wenigstens teilweise in entsprechende Rillen(60) zweier auf beiden Seiten des Rotors angeordneter und am Rotor befestigter ringf5rmiger Platten ( 54) greifen.

9.- Motor gemäss dem Anpruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrand jeder ringförmigen Platte (54) mit einem elastisch in einer entsprechenden Rille (52) der entsprechenden Wange (1 oder 2) angeordneten Dichtungsring (61) zusammenwirkt.

10.- Motor gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer KraXtoffeinspritzvorrichtung (40),welche eine regelbare Kraftstoffzufuhr ermdglicht und ununterbrochen wirkt, ausgerüstet ist.

L e e r s e i t e