DE2015936A1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents

Description

• Patentanmeldung Drehkolbenmaschine nie Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine, die als Kraft- oder Arbeitsmaschine eingesetzt werden kann.
• Bei bekannten Drehkolbenmaschinen gleiten die Schieber mit ihren (seitlichen)Flächen in Radialschlitzen im Drehkolben und mit ihren äußeren schmalen 3tirnflächen infolge der Zentrifugalkraft gegen die ruhende außenliegende exzentrisch gelagerte Außenbahn des Maschinengehäuses. Eine Sonderausführung (DBP 80861) sieht die zwangsweise Steuerung der Schieber durch eine innenliegende zweite Laufbahn vor, welche zur äußeren Laufbahn zentrisch angeordnet ist.
• Bei allen bekannten Drehkolbenmaschinen sind die Umlaufgeschwindigketen und Gleitgeschwindigkeiten infolge der Belastung durch die Zentrifugalkraft in nachteiliger Weise grob. Dem Einsatz solcher Drehkolbenmaschinen sind wegen des damit zerbundenen hohen Verschleißes enge Grenzen gesetzt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenmaschine, insbesondere einen Drehkolbenverbrennungsmotor der obigen Gattung mit sehr kleinen Gleitgeschwindigkeiten und dadurch bedingten geringen Verschleiß zu schaffen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Drehkolbenmaschine der eingangs beschriebenen Gattung die äußeren Anlageflächen für die Schieber von der inneren Mantelfläche eines Außenringes und innere Anlageflächen für die Schieber von der äußeren Mantelfläche eines Innenringes gebildet sind und diese Ringe konzentrisch umlaufen, daß der Drehkolben als Ringkolben ausgebildet ist und zwischen dem Außen- und Innenring synchron mit diesen Ringen, jedoch Exzentrisch dazu, umläuft und die Schieber in Schlitzen in den Drehkolben geführt sind.
• Die umlaufenden begrenzenden Innen- und Außenringe und die umlaufenden begrenzenden Seitenscheiben bilden eine ringförmige Kammer, welche durch den exzentrisch darin umlaufenden Drehkolben in eine Innenzone und eine Außenzone unterteilt wird. Dieserart besteht die Möglichkeit, diese Drehkolbenmaschine doppelt wirkend oder zweistufig auszubilden. Als Verbrennungsmotor kann die Drehkolbenmaschine nach dem Viertaktverfahren arbeiten. Hierzu empfiehlt die Erfindung, daß innere Kamajern zwischen Je zweo Schiebern über Öffnungen in dem Innenring zweitweise mit einem Eintritts- und zweitweise mit einem Austrittskanal verbunden sind, die beide in einem feststehenden 0## 0######0# ##.0# # Gehäusekern angeordnet sind, und daß äußere Kammern zwischen je zwei Schiebern zeitweise mit eines Eintritts- und tweitwelse mit einen Austrittskanal verbunden sind.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen den Außen- und Innenring verbindende Seitenscheiben Öffnungen auf zum Füllen und Entl0eeren der Kammern. Das Füllen und entleeren ist durch Öffnungen in den Gehäuseseitenwänden zu steuern.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an jeder Seitenscheibe eine Achse berstigt werden, wovon eine als Abtriebsachse und die andere zum Antrieb von Nebenaggregaten zu verwenden lt.
• Die äußeren und inneren Schieberkanten sind Teilflächen eines gemeinsamen zylindrischen Mantels. Diese Form garantiert die Formschlüssigkeit der 3chieber zwischen dem Innenring und dem Außenring in dem MaLe, wie sich die Schieber abweichend von der radiallinie schrägstellen.
• Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend beschrieben; Es zeigen Figur 1 eine Drehkolbenmaschine als zweifach-Verdichter Figur 2 eine Drehkolbenmaschine als Verbrennungsmotor nach dem Viertaktverfahren.
• Ein Drehkolben 1 der Drehkolbenmaschine nimmt in darin angeordneten Schlitzen 2 bewegliche Schieber 3 auf, welche die Form bon beidseitig gleich strak abgeflachten Zylindern besitzen. Die Seitenscheiben 4u.5 des Drehkolbens 1 begrenzen die Schieber 3 seitlich. Die inneren Kanten 6 der Schieber 3 werden durch einen Innenring 7 begrenzt, welcher auf einem Exzenterkern 8 umläuft. Die äußeren Kanten 9 der Scheiben 3 werden durch einen außenlaufenden Ring 10 begrenzt. Die teilzylindrische Fort der Schieberkanten 9 und 6 sichert bei der auftretenden Schrägstellung der Schieber 3 zu den Ringflächen von 10 und 7 ständige Formschlüssigkeit. Bei der Rotation des Drehkolbens 1 werden daher der Innenring 7. Die Schieber 3 und der Außenring 10 durch den exzentrisch ruhenden Kern 8 nur radial im Drehkolben 1 ve@s@nopen.
• Dieserart bilden sich bei der Rotation sowohl in der Innenzone 22 zwischen dem Drehkolben 1 und dem Innenring 7 und den Seitenscheiben 4 u. 5 als auch in der Außonzone 23 zwischen Drehkolben und dem Außenring 10 sich erweiternde und verengende Kammern 24 und 25 zwischen Je 2 benachbarten Schiebern 3.
• Das Ausführungsbeispiel nacli Figur 1 zeigt die Ausbildung der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine als doppelt wirkenden Verdichter, Nachstehend wird die trbeitsweise desselben beschrieben: Das zu verdichtende Medium wird un den sich erweiternden Kammern 24 der Innenzone 22 über einen Kanal 11 im Kern 8 und Öffnungen 1 2 # im Innenring 7 angesaugt, iX den uich verengendes Kammern 24 der Inrenzone 22 verdichtet, und tritt durch die Öffnung 12 im Innenring 7 und einen Kanal 16 im Kern 8 aus.
• In den sich erweitenden Kammern der Außenzone 23 wird das zu verdic'ltende Medium über eine Öffnung 17 im Gehause 21 und Öffnungen 18 in der Seitenscheibe 4 des Drehkolbens 1 angesaugt. Dort wird es in den sich verengenden Kammern der Außenzone verdichtet und durch Öffnungen 19 in der Seitenscheibe 5 des Drehkolbens 1 und eine Öffnung 20 in dem Gehause 21 abgeleitet.
• Die von dem Kanal 16 und Öffnung 20 führenden Leitungen sind zusammengeführt, ebenso die Leitungen von Kanal 11 und Öffnung 17.
• Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt die Ausbildung der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine als Verbrennungsmotor nach dem Viertaktverfahren, dessen Arbeitsweise nachstehend beschrieben wird: Ein Gas-Luft-Gemisch wird durch den Kanal 11 im exzentrischen Kern 8 und die Öffnungen 12 im Innenring 7 in die sich erweiternden Kammern 24 der Innenzone 22 angesaugt und dort verdichtet. Nach Erreichen der gewünschten Verdichtung gibt ein Überströmkanal 13 im Gehäuse 21 das verdichtete Gas-Luft-Gemisch durch Öffnungen 26 in einer Seitenscheibe 4 des Drehkolbens frei in eine verengte Kammer 25 der Außenzone 23. Sobald dieser überströmkanal 13 geschlossen ist, erfolgt dort die Zündung das verdichteten Gas-Luft-Gemisches über die Öffnung 27 der gleichen Seitenscheibe 4 und eine im Gehäuse 21 angebrachte Zündkerze 14, die auch als Glühkerze ausgebildet sein kann. Nach Verbrenner des Gemischen können die verbrannten Gase über Öffnungen 15 der anderen Seitenscheibe 5 durch eine Öffnung 28 im Gehäuse 21 ent-@eiche Die durch die radiale verlagerung des Innenringe3 7, des Außenringes 1 und der Schieber 3 entstehende geringe Unwucht wird in bekannter Weise durch Ausgleichsgewichte ausgeglichen. Während bei herkömmlichen Kolbenmaschinen nur 1 Arbeitsimpuls pro 2 Umdrehungen erfolgt besitzt diese Drehkolbenmaschine als Verbrennungsmotor so viel Arbeitsimpulse pro Umdrehung wie Schieber 3 vorhanden sind.
• Z.D nach Fig. 2 ergeben sich 6 Arbeitaimpulse pro Umdrehung.

Claims (4)

Patentansprüche

1) Drehkolbenmaschine mit einem Drehkolben und darin- radial gleitenden Schiebern, dadurch gekennzeichnet, daß äußere Anlageflächen für die Schieber (3) von der inneren Mantelfläche eines Außenringes (10) und innere Anlageflächen für die Schieber (3) von der äußeren Mantelfläche eines Innenringes (7) gebildet sind und diese Ringe konzentrisch umlaufen, daß der Drehkolben (1) als Ringkolben ausgebildet ist und zwischen dem Außen- (10) und Innenring (7) synchron mit diesen Ringen, jedoch exzentrisch dazu gelagert umläuft und? die Schieber (3) durch Schlitze (2) in dem Drehkolben (1) geführt sind, daß die seitlichen Anlageflächen für die Schieber (3) von den mit dem Drehkolben (1) verbundenen Seitenscheiben (4)und(5) werden gebildet und mit diesen umlauSen.

2) Drehkolbenmaschine nach Ansp. 1, dad, gek,, daß innere-Kammern (22,24) zwischen je zwei Schiebern (3) über Öffnungen(12) in dem Innenring (7-) zeitweise mit einem Eintri-tts- (11) und zweitweise mit einem Austrittskanal (16) verbunden sind, die beide in einem feststehenden Gehäusekern (8) angeordnet sind; und daß äußere Xammern (23,25) zwischen je zwei Schiebern (3) zeitweise mit einem Sintritts- (17,18) und zweitweise mit einem Austrittskanal-(19,20) verbunden sind.

3) Drehkolbenmaschine nach Ansp. 1 oder 2, dad. gek., daß den Außenring (10) und den Innenring (7) seitlich verbindende Seitenscheiben (4,5) Öffnungen (15, 26, 27) zum Füllen und Entleeren der Kammern (22 bis 25) aufweisen und das Füllen und Entleeren durch Öffnungen (28) in den Gehäuseseitenwänden zu steuern ist.

4) Drehkolbenmaschine nach Ansp. 1,2 oder 3,.dad. gek., daß an jeder Seitenscheibe (4,5) eine Achse befestigt ist, wovon eine als Abtriebsachse und die, andere zum Antrieb von Nebenaggregaten zu verwenden ist.