DE2020882A1

DE2020882A1 - Verbrennungsmotor mit innerhalb eines Motorgehaeuses mit einer praktisch zylindrischen Innenwandung rotierendem unrundem hohlem kastenfoermigem Kolben

Info

Publication number: DE2020882A1
Application number: DE19702020882
Authority: DE
Inventors: Hogguer Fredrik Jeremias
Original assignee: HOGGUER FREDRIK JEREMIAS
Current assignee: HOGGUER FREDRIK JEREMIAS
Priority date: 1969-05-02
Filing date: 1970-04-29
Publication date: 1970-11-19
Also published as: US3624740A; FR2044756A1

Description

Rt/Mk
26011-7 D
23-4-I97O

BESCHREIBUNG

zur Patentanmeldung von

Fred^rik Jeremias Hogguer

wohnhaft: ™

Nieuw Loosdrecht (Niederlande)

betreffend:

Verbrennungsmotor mit innerhalb eines Motorgehäuses mit einer praktisch zylindrischen Innenwandung rotierendem unrundem hohlem kastenförmigem Kolben.

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor mit innerhalb eines Motorgehäuses mit praktisch zylindrischer Innenwandung rotierendem unrundem hohlem kastenförmigem Kolben, mit dessen Umfangswandung radial hin- und herbewegliche, in festen Teilen des Gehäuses geführte Paare, einander diametral gegenüber angeordneter Schieber dauernd in Berührung sind ä zwecks Unterteilung der Räume mit variierendem Radialabstand zwischen dem Gehäuse und dem Kolbenumfang in Abteile, in denen sich die unterschiedlichen Phasen des Verbrennungsprozesses abspielen können, wobei die Schieber jedes Paares durch eine diametrale Stange miteinander verbunden sind. Ein solcher Verbrennungsmotor ist bekannt, er hat mehrere Nachteile, deren wichtigster die Form der Kolbenumfangswandung ist, durch welche ein elastisches Element zwischen den Kupplungsstangen der Schieberpaare bedingt wird, damit die Schieber immer mit der Kolbenumfangswandung in Berührung sind.

Die Erfindung soll diese Nachteile durch Verbesserung des Verbrennungsmotors beheben. Dazu ist der Verbrennungsmotor gemäss der Erfindung derart ausgebildet, dass die Kolbenumfangswandung zusammengesetzt ist aus in zwei einander gegenüberliegenden Quadranten angeordneten quadrant-

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zylindrischen Bogenteilen mit grossem Radius R bzw. kleinem Radius r, deren gemeinsamer Mittelpunkt auf der Rotationsachse des Kolbens liegt, und welche Bogenteile miteinander verbunden sind durch in anderen Quadranten liegende Ubergangsbogenteile, die bestimmt werden durch einen, in bezug auf die Hauptfläche des Kolbens, in einem der letztgenannten Quadranten liegenden Hilfskreisbogen mit Radius r, dessen Mittelpunkt in einem Abstand R-r von der Rotationsachse auf einer von beiden das Ende des Kreisbogens mit Radius R schneidenden Diametrallinien liegt eine jeweils von einem Punkt dieses Hilfskreisbogens gegen eine Diametrallinie aufgetragene Länge R + r, die in einem anderen Punkt der Diametrallinie endet, eine Halbierung des Restes dieser Diametrallinie zwischen letzterem Punkt und dem auf dieser Diametrallinie liegenden Punkt eines Hilfskreisbogens mit Strahl r, in dem anderen letzterer Quadranten, während der andere Ubergangsbogen sich dadurch bestimmen lässt, dass gegen die genannte Diametrallinie wiederum die Länge R + r aufgetragen wird, alles das derart, dass alle die Rotationsachse durchsetzenden Diametralflächen des Kolbens Rechtecke gleicher Länge sind.

Dadurch wird erzielt, dass infolge der gleichen Länge aller Diametrallinien - bzw. räumlich gesehen der rechteckigen Diametralflächen, des Kolbens, die Kupplungsstangen steif sein können, sofern ihre Wärmedehnungskoeffizient dem des Kolbenmaterials gleich ist.

Dabei kann die Brennkraftmaschine gemäss der Erfindung, wirkend nach dem Viertaktprozess, derart ausgebildet sein, dass der Innenumfang der Gehäusewandung bestimmt wird durch einen Inkreiszylinder mit einem Krümmungsradius, der dem Krümmungsradius des Kolbensektors mit dem Umfangsbogen grossen Radius, zuzüglich des Spieles, gleich ist.

Auch kann die erfindungsgemässe Brennkraftmaschine, wirkend nach dem Zweitaktprozess, derart ausgebildet sein, dass die Umfangswandung des Kolbens praktisch überall gleich dicht ist und mit deren Innenumfang gleichfalls Radial-Schieberpaare dauernd in Kontakt sind, welche Schieber in Schlitzen eines zentrischen massiven, fest mit dem Motorgehäuse verbundenen Kern in der Gestalt eines Rotationskörpers geführt werden, wobei der dem Zentrum am nächsten liegende Kolbeninnenumfang die Basis des Kernes, streift, während eine dicke mondsichelförmige Scheibe, welche derart an der Umfangswandung des Kolbens befestigt ist, dass sie an die eine flache Kolbenwand grenzt und sich bis auf halben Wege gegen die andere flache Kolbenwand erstreckt, einen zentrisohen kreiszylindrischen Umfang hat und sich unter Ausnahme des Kolbenaussenumfangsteiles, der die Zylinderwandung des Gehäuses, ausserhalb dar übrigen Kolbenaussenumfangsteile erstreckt und mit einer Auslassöffnung versehen ist, wobei die flachen Kolbenseite nahe der Oberseite des Kernes eine Einlassöffnung hat, während die Kolbenumfangswand

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mit einer DurchlassSffnung, die der Auslassöffnung nahe liegt, ihr jedoch nach eilt, versehen ist.

Bevor wird näher auf die Wirkung des Motors nach dem Viertakt bzw. Zweitaktprozess eingehen, erscheint es nützlich, diese Prozesse zu beschreiben.

Die Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf die Zeichnung, die u.a. ein nichteinschränkendes Ausführungsbeispiel eines Viertaktsverbrennungsmotors und eines Zweitaktverbrennungsmotors wiedergibt, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema, nach dem sowohl der Kolbenaussenmantelumfiang wie der KoTbeninnenmäntelumfang gemäss der Erfindung bestimmt wird, welch letzterer Umfang für den Zweitaktmotor Belang hat.

Fig. 2 bis einschl. 9 schematische Abbildungen des Verbrennungsrotationsmotors gemäss der Erfindung, welche die unterschiedlichen Phasen des Viertaktprozesses wiedergegeben; *

Fig. 10 bis einschl. 16 schematische Abbildungen des Verbrennungsrotationsmotors gemäss der Erfindung welche die unterschiedlichen Phasen des Zweitaktprozesses wiedergeben.

Fig. 17 einen Achsialschnitt eines Ausführungsbeispiels des Viertaktmotors gemäss der Erfindung mit zwei gleichständigen Kolben, und zwar entsprechend der Linie XVII - XVII in Fig. 18;

Fig. 18 einen Querschnitt des Motors nach der Linie XVIII - XVIII der Fig. 17;

Fig. 19 in etwas vergrössertem Massstab einen Achsialschnitt eines Ausgangbeispiels des Zweitaktmotors über die Linie XIX - XIX in Fig. 20, wobei die obere Hälfte des Schnittes um 135 ^zur unteren Hälfte gedreht ist und

Fig. 20 und 21 zwei Schnitte des Motors über die Linien XX XX bzw. ä

XXI XXi in Fig. I9.

Vor allem sei auf Fig. 1 eingegangen. Sowohl der Viertakt- wie der Zweitaktmotor bedingt eine solche Umfangsform des Kolbens, dass paarweise miteinander durch eine starre Verbindungsstange gekuppelte Schieber immer mit dem Kolbenumfangsmantel in Berührung bleiben, welche Verbindungsstange die Rotationsachse nach Diametrallinien schneidet. Dazu müssen alle Diametrallinien gleich lang sein.

Die Umfangsform des kastenförmigen Kolbens als Ganzes, mit 1 bezeichnet, reduziert zu der ebenen Fläche, ist aus zwei Quadrantbögen 2, 3 mit grossem Radius R und kleinem Radius r zusammengesetzt, die einander gegenüberliegen. Beide Kreisbögen werden durch Ubergangsbögen 4»41 miteinander verbunden..

Die Bestimmung der Gestalt der Ubergangsbögen erfolgt durch das

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Zeichnen zweier weiterer Quadrantbögen 5 ^mit Radius 5» und zwar indem an den Enden des Kreisbogens mit Radius R angefangen wird. Gerade Linien 6 verbinden letztere Hilfskreisbögen mit Radius r mit dem schon vorhandenen Kreisbogen

Gegen die horizontale Diametrallinie 7 wird, in Fig. 1 ab dem linken Hilfsbogen 5, eine Linie mit Länge R + r aufgetragen. Damit wird der Punkt bestimmt. Die Mitte 9 der Linie zwischen dem Punkt 8 und dem rechten Hilfsbogen bildet ein Punkt des rechten Ubergangsbogens 4» In gleicher Weise werden andere Punkte des Ubergangsbogens bestimmt, indem jeweils andere Diametrallinien gezeichnet werden, und gegen diese R + r entweder des linken, oder des rechten Hilfsbogens, aufgetragen werden.

Die Radius R und r in Fig. 1 beziehen sich auf die Innenseite der Umfangswandung.

Die Aussenseite der KoIbenumfangswandung lässt sich in derselben Weise konstruieren. Es ist jedoch einfacher, wenn gemäss den Diametrallinien ein Mass d der Innenbögen radial auswärts aufgetragen wird. Daraus folgt, dass die Dicke der Umfangswandung etwas schwankt und dort am grössten ist, wo die Diametrallinien den Umfang senkrecht schneiden, mit anderen Worten senkrecht zu der Linie stehen, die an dieser Stelle den Umfang berührt.

Es wird nunmehr der Viertaktprozess des Motors nach der Erfindung an Hand der Figuren 2 bis einschl. 9 verdeutlicht werden.

In letzteren Figuren ist mit 10 der Innenumfang des Gehäusewandung, auch wohl Gehäusezylinder genannt, bezeichnet und mit 1 der rotierende Kolben. Der Innenumfang 10 wird durch einen Inkreis bestimmt, der in den Figuren 2 bis einschl. 9 der schematischen Wiedergabe wegen grösstenteils mit dem Innenumfang zusammenfällt.

Der Kolben 1 hat zwei mit dem Inkreis konzentrische, kreisbogenförmige Umfangsteile 2,3 mit grossem Radius R, bzw. kleinem Radius r. Die Kreisbögen mit Radius R, bzw. r begrenzen zwei einander gegenüberliegende Sektoren 11,12, je mit einem Mittelpunktswinkel von 90 , gemessen ab dem Rbtat ionsZentrum bzw. der Rotationsachse 13· Beide anderen Sektoren 14»15 haben selbstverständlich auch einen Mittelpunktwinkel von 90 und werden durch Ubergangsbögen 4»4' begrenzt.

Die strichpunktierten Linien in den Figuren 2 bis einschl. 9» welche die Sektoren bestimmen, sind die radialen Bewegungsachsen der Schieber, von denen zwei schematisch wiedergegeben sind, und die mit 16,17 bezeichnet sind. Weiter befinden sich in der Gehäusewandung vier Paare Tellerventile, von denen zwei, die zu ein und demselben Paar gehören, und mit 18,19 bezeichnet sind, eingezeichnet sind und von denen 18 ein Einlass- und I9 ein Ausslassventil ist. Schliesslich ist eine Zündkerze 20 schematisch wieder-

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gegeben, die sich zwischen den Ventilen 18,19 befindet.

In dem Quadrant zwischen den Schiebern 16,17 die kontinuierlich mit dem Kolbenumfang in Berührung gehalten werden, spielt sich ein kompletter Viertaktarbeitsprozess ab, wodurch sich der Kolben in der durch den Pfeil bezeichneten Richtung dreht.

Der Z-förmige Pfeil 22 in Fig. 2 gibt an, dass Zündung erfolgt, wobei angenommen wird, dass sich in dem Quadrant zwischen dem Kolben- und dem Innenumfang der Gehäusewandung komprimierte explodierbare'Mischung befindet.

Durch die Rotation des Kolbens, anfangs bewirkt durch einen nichtwiedergegebenen Startmotor, wird der Raum 23 zwischen Kolben,und Zylinder grosser (siehe Fig. 3) und erfolgt Expansion. Das Kräftespiel ist dabei ein solches, dass der Kolbenurafangsbogen 4 als einzig bewegende Wand dieses Raumes weichen kann unddabei dem Kolben einen Drehimpuls erteilt.

Der Kolben rotiert weiter, wodurch der konzentrische Bogen 3 - die ύ Bögen 4'-3-4 lassen sich als der Innenbogen eines praktisch mondsichelförmigen Teiles betrachten, der von dem ursprünglich rein kreisförmigen Kolben fortgenommen ist - den Ventilen 18,19 gegenüber zu liegen kommt. Weil nunmehr keine weitere Expansion möglich ist, weil der Raum 23 seine maximale Grosse erreicht hat, setzt die öffnung des Auslassventils 19 ein (Fig. 4).Die Auslassung schreitet bei der Weiterrotation des Kolbens fort, wobei das Ventil 19 seine maximal öffnung erreicht (Fig. 5)· Diese Auslassung wird dadurch gefördert, dass der Ubergangsbogen 41 den Raum 23 wiederum kleiner macht.

Nimmt der Kolben die Lage nach Fig. 6 ein, welche die nach Fig. 2 gleich ist und sich mit dem oberen Totpunkt bei einem Kurbeltreibstangenkolbenmotor vergleichen lässt, schliesst sich das Auslassventil 19 und fängt das Einlassventil 18 sich zu öffnen an. "

Je nachdem der Kolben 1 sich weiter dreht, wird der Raum 23 durch die Bewegung des Ubergangsbogens 4 wiederum grosser und wenn das Einlassventil 18 seine volle öffnung erreicht hat, wird die Einlassphase bewirkt, m.a.W. Luft oder eine brennbare Mischung - abhängig davon ob der Motor nach dem Dief3el- oder dem Ottoprinzip wirkt - (Fig. 7) eingelassen.

Das Ende der Einlassphase stellt Fig. 8 dar, nach welcher Figur das Einlassventil wiederum praktisch geschlossen gezeichnet ist.

Schliesslich findet, nachdem das Einlassventil - und auch das Auslassventil - ganz geschlossen ist, Kompression statt, dadurch, dass der Übergangsbogen den Raum 23 wiederum kleiner macht (Fig. 9)· Nach einer weiteren Viertaldrehung des Kolbens kann wiederum Zündung erfolgen und ist die Lage nach Fig. 2 erreicht.

In den B'iguren 2 bis einschl. 9 sind zu den Ventilspindeln Pfeile

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eingezeichnet, welche die Bewegungsrichtung der Ventile bezeichnen.

Es wird nunmehr der Zweitaktprozess des Motors nach der Erfindung an Hand der Figuren 10 bis einschl. 16 dargelegt.

Pig. 10 zeigt, dass der Arbeitshub infolge der eben erfolgten, durch Funkenbildung durch die Zündkerze 20 bewirkten Entbrennung bzw. Explosion, eingesetzt hat. Der Verbrennungsraum 23 wird durch die Zylinderwandung 10 des Motorgehäuses, den Umfangsmantel des Kolbens 1 und zwei auswärts gerichtete Radialschieber 16 und 17 begrenzt. Diese Schieber 16 und I7 gehören je zu einem diametral gekuppelten Schieberpaar, wobei die Schieber auf der gegenüberliegenden Seite mit I6¹ und I7¹ bezeichnet sind. Der Drehsinn des Kolbens ist durch den Pfeil 21 bezeichnet.

Fig. 11 zeigt den Arbeitshub in vollem Gange. Dadurch, dass sich der Raum 24 erweitert, erfolgt Expansion der verbrannten Gase. Der Ärbeitshub endigt, wenn die Auslassöffnung 25 den Schieber 16 passiert hat. Das zeigt Fig. 12. Diese Auslassöffnung befindet sich in einer im Nachstehenden zu beschreibenden dicken Scheibe, die mit dem Umfangsmantel des Kolbens 1 verbunden ist und auch als Balaneiergewicht wirksam ist. Die Auslassöffnung rotiert mithin mit dem unrunden Kolbenmantel mit.

In der Lage nach Fig. 12 befindet sich noch eben vor dem Schieber - in der durch den Pfeil 21 bezeichneten Rotationsrichtung betrachtet - in dem Kolbenmanfcel eine Durchlassoffnung 26, über die der Innenraum 27 des Kolbens mit den .:ich ausserhalb desselben befindlichen Räumen verbunden wird. In dem Innenraum des Kolbens befindet sich ein fester, zentral angeordneter Massivkern 28, zweckmässig in der Gestalt eines im nachstehenden zu beschreibenden Rotationskörpers. Dieser Kern bildet mit dem Kolbenmantel, je nachdem die Rotation dieses Mantels fortschreitet, einen sich erweiternden Raum 29, wie sich Fig. 13 entnehmen lässt. Der Raum 29 wird weiter noch durch zwei Radialschieber 30 und 31 begrenzt - die sich also innerhalb des Kolbens befinden - und mit Schiebern 30· und 31' jeweil ein einstückiges diametrales Schieberpaar bilden, das in Hin- und Herbewegungsrichtung mit den auswärts liegenden Schieberpaaren 16,16' bzw. 17,17' zusammenfällt.

Der sich erweiterende Raum 29 tritt nach Fig. 13 mit der Einlassöffnung 32 des Kolbens in Verbindung, die mit dem im Nachstehenden zu beschreibenden Luft-Kraftstoffgemisch-Einlass des Motors dauernd in Verbindung steht. Es findet mithin innerhalb des Kolbens ein Ansaugen von FrischmLsohung statt.

In der Lage nach Fig. 14 ist die Rotation nunmehr derart weit fortgeschritten, dass die Auslassung über die öffnung 25 aus dem Raum zwischen den Schiebern 16 und I7 beendet wird, und die Einlassung in die Räume zwischen den einwärts befindlichen Schiebern 30,31,3O¹ über die öffnung 32

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in vollem Gange ist.

Schon eher eingelassene Mischung in dem Raum 33 zwischen dem Mantel des Kolbens 11 dem Körper 28 und den Schiebern 30 und 31'» die, wie sich aus dem sich verengenden Raum 33 in Fig. 13 ergibt, komprimiert ist - Vorkompression genannt - strömt nunmehr in vollem Gange in den Raum 34 ein, der sich ausserhalb des Kolbenmantels und zwischen den Schiebern 16 und 17 befindet, in dem an dem Ende der Auslassung - Ende der Auslassphase - ein niedrigerer Druck als in dem Innenraum 33 herrscht.

In der Lage nach Fig. 14 setzt die Verengung des Aussenraumes 34 ein und nachdem die Durchlassöffnung 26 die Schieber I7j31' passiert hat, (siehe Fig. 15)ι erfolgt dort eine weitere Kompression. In der Lage nach Fig. 13» nach der sowohl die Auslassöffnung 25 und die Durchlassöffnung 26 sich zwischen denselben Schiebern 16 und 17 befinden, treibt die über die Öffnung 26 in den Raum 34 einströmende Mischung den Überrest der verbrannten ύ Gase vor sich hin und durch die Auslassöffnung 25 aus. Es findet mithin Spülung statt, ein Prozess, dass bei einem Zweitaktmotor besonders wesentlich ist.

In der Lage nach Fig. 16 schreitet die Kompression ausserhalb des Kolbenmantels und die Ansaugung innerhalb desselben fort, bis die Lage nach Fig. 10 erreicht ist w 1 wiederum eine Explosion als Anfang des Arbeitshubes erfolgt.

Der vorbeschriebene Prozess spielte sich zwischen den Schiebern 16 und 17 (30 und 31') ab. Er kann sich gleichzeitig zwischen den Schiebern und 16' (31· und 30'), 16' und I7' (30¹ und 31) und schliesslich zwischen den Schiebern I7¹ und 16 (3I und 30) abspielen, also viermal bei einer einzigen Rotation des Kolbens. Es erfolgen mithin vier Arbeitshübe pro Kolbenrotation, ohne Unterbrechung während der nächsten Rotation, wie sich das " bei einem Viertaktmotor mit einem einzigen Rotationskolben ergeben würde.

Es wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel des Viertaktmotors nach der Erfindung beschrieben, wozu auf die Figuren I7 und 18 verwiesen wird. Dieser Motor arbeitet, wie aus der Beschreibung der Figuren 2 bis einschl. 9 hervorgegangen sein darf, mit zwei Schieberpaaren und vier Ventilpaaren. Die Bezugsziffern aus diesen Figuren wurden auch in den Figuren 17 und 18 benutzt. Fig. 17 zeigt den Motor, versehen mit zwei gleichständigen Kolben 1,1', die innerhalb einer gemeinsamen Zylinderwandung 10 des Motorgehäuses rotieren. Die Rotationsachse besteht aus drei Teilen, und zwar aus der die beiden Kolben verbindenden Achse 13, deren Enden mit Keilnuten 35 versehen sind, die in die Gegennuten von Nabenteilen 36 eingreifen, welche letzteren durch Bolzen, von denen nur die Mittellinien 37 eingezeichnet sind, mit den einander zugekehrten Kolbenwänden 38 verbunden sind. Die voneinander ab-

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gekehrten Korbenwänden 39 weisen in der Verlängerung der Achse 13 die beiden anderen Teile der Rotationsachse "bildende Hohlzapfen 40, auf, die in Rollagern 41 in bezug auf die auswärts befindlichen Zylinderstutzen der flachen Motorgehäuseseitenwände 43 abgestützt sind.

Die Verbindungsachse 13 ist in bezu{J auf die feste Zwischenwand über Lagerböcke 45 i*¹ Rolllagern 46 abgestützt.

Die mit den Kolbenumfangsmänteln zusammenwirkenden in Radialrichtung hin- und herbeweglichen Schieber, von denen ein Paar, deren Schieber durch eine Verbindungsstange 47 mit Schlitzloch 48 zum Durchlassen der Achse miteinander verbunden sind wiedergegeben ist, sind mit Mitteln, wie Flachfedern (nicht eingezeichnet) versehen, damit sie abdichtend, jedoch mit geringem sich durch thermische Einflüsse ergebendem Spiel und in Zusammenwirkungmit einem Schmiermittelfilm über den Kolbenumfangsmantel gleiten. Einen Schnitt der anderen Verbindüngsstange 47Ί gleichfalls mit einem Schlitzloch 48', zeigt Fig. I7.

Die Schieber 16,16' (sowie auch die nicht in Fig. 17 sichtbaren Schieber I7,17') bestehen aus zwei, einstückig ausgebildeten Flügeln 48,50. Weil die Verbindungsstange 47»47* jedes Schieberpaares etwas exzentrisch angreift, und mithin die Gefahr einer Schiefstellung vorhanden ist, sind die freien Enden der Schieberflügel in Radialnuten 5I iⁿ ^en Motorgehäuseseitenwänden 43 aufgenommen.

Die Tellerventile, von denen in Fig. 18 die Spindeln des oberen Paares mit 18 und I9 bezeichnet sind, lässt Fig. I7 nicht erkennen. In dieser Figur sind nur die oberen Teile der Ventilfedern 52, die Ventilfederteller 53 und die Kipphebel 54» sowie die Stössel 55 wiedergegeben. Die Ventile sind derart angeordnet, dass die Auslassventile achsial zu den Einlassventilen verschoben sind und mithin auch ihre Stössel, über einen Abstand 56, wodurch alle Auslass- und alle Einlassventile durch jeweils einen einzigen Nocken 57» 58 betätigt werden können. In dieser Weise sind alle Kipphebel gleich lang, was eine gleiche Hebehöhe ergibt, (in Fig. sind die Bezugsziffern 52 und darüber nur in der rechten Hälfte eingezeichnet) .

Die Nocken 57»58 befinden sich auf einer, auf dem Hohlzapfen 40 frei drehbaren Hülse 59» <ü^{e au}f ihrem äusseren Ende ein Zahnrad 6O trägt. Dieses Zahnrad greift in ein Zahnrad 61 ein, das mit einem Zahnrad 62 einer Zwischenwelle 63 aufgekeilt ist. Diese Zwischenwelle ist frei drehbar in einem sich in Radialrichtung ab dem Stutzen 42 erstreckenden Gehäuse 64 gelagert. Das letztgenannte Zahnrad 62 greift in ein dem Zapfen aufgekeiltes Ritzel 65 ein. Es wurde in dieser Weise das 2:1 Verhältnis der Rotation der Nocken- zu der Kolbenrotation zustande gebracht.

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Ihrer Exzentrizität wegen sind die Kolben je mit einem Balanciergewicht 66 versehen, das einstückig mit dem Kolben gegossen ist. Bestehen die Kolben aus miteinander verschweissten Blechteilen, lässt sich das Balanciergewicht als Sonderteil anordnen.

Die Zylinderinnenwand weist in der Zone der Ventilteller die Form' eines regelmässigen Vielecks 67 auf, jedoch in Achsialrichtung neben der Ventiltellerzone, die eines Kreiszylinders 68.

Schliesslich sind Deckel 69 vorgesehen, mit denen die Schieberräume abgedeckt werden, während die sich trompetartig erweiternden Rohre "J^ in den Hohlzapfen dazu bestimmt sind, Kuhlmedium in das Innere des Kolbens einzuführen, welches Medium in den Ringraum 72 zwischen den Rohren und der Zapfenhöhlung zurückströmen kann.

Es wird nunmehr der erfindungsgemässe Motor in Zweitaktausführung beschrieben. Dieser Motor wirkt wie unter Hinweis auf die Figuren 10 bis % einschl. 16 verdeutlicht wurde. Die in diesen Figuren benutzten Bezugsziffern wurden in den Figuren I9» 20 und 21 benutzt.

In diesem Zweitaktrotationsmotor ist der Kolben 1 in zwei achsiale aneinander befestigte Teile 73 und 74 unterteilt. Dabei ist an dem Teil 73 ein, an der in Fig. I9 betrachtet linken Seitenwand 75 durch Bolzen 76 den. eigentlichen Kolbenumfangsmantel umgebender Ring 77 mit in Radialrichtung schwankender Dicke und kreiszylindrischem Umfang befestigt, welcher Ring als Balanciergewicht dient. Das Balanciergewicht hat bei 78 seine grösste Dicke.

In dem Kolbenteil 73 (siehe Fig. I9 und 20) steht die Innenseite des Kolbenumfangsmantels in Zusammenwirkung mit den Innenschiebern 30, 30', 31 und 31·, wShrend die Aussenseite des Kolbenumfangsmantels des Teiles 74 mit den Aussenschiebern 16, 16', I7 und 1-7' dauernd in Berührung steht. Dabei ä bildet jedes Innenschieberpaar mittels eines Zwischenstückes 79» 79' halber Schieberbreite ein Ganaes, während die Aussenschieber paarweise über Verbindungsstangen 47,47' mit Gewindeenden 80 und Einstellmuttern 81 ebenso wie bei dem Viertaktmotor miteinander gekuppelt sind und in Aussparungen 82, 82' beführt sind, die in dem nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel rein kreiszylindrischen Zentralkern 28 vorgesehen sind. Dieser Kern durchragt in Achsial-^richtung ganz beide Kolbenteile 73» 74 und ist durch einen zentralen Schraubenbolzen 83 an der an den Teil 74 grenzenden Motorgehäusewand 84 befestigt. Ein exzentrisch angeordneter Stift 85 verhindert ein Mitdrehen de« Kernes mit dem Kolben. Im Gegensatz zu dem Viertaktmotor nach den figuren I7 und 18 hat der Zweitaktmotor einen einzigen, aus zwei verschiedenen Kolbenteilen 73» 74 zusammengesetzten Kolben und werden die iJchieber 16, 16·, 17, 17' durch Rundstifte 86 geführt, die unbeweglich an den .'jchieberräumedeckeln 69 und ein Ganzes mit diesen bildend, befestigt

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Der Kolbenteil 74 (siehe Fig. 19 und 21), in dem sich keine Schieber befinden und dessen Umfangsmantel eine andere Dicke als die des Teiles 73 haben kann, - die nach Pig. 1 konstruiert ist - weist einige Speichen 87 auf, mit denen der Mantel mit der Zentralbuchse 88 verbunden ist. Diese Buchse ist über ein Doppelnadellager mit Nadeln 89, 90 uöd Zwischenring 9I auf einem einwärts gerichteten Stutzen 92 der Motorgehäusewand 84 gelagert. Die Aussenöffnung des Stutzens 92» die eine Zwischenwand 93 als Stützfläche für den Schraubenbolzen 83 aufweist, wird durch einen Deckel 94 abgedichtet, der durch Schraubenbolzen 95 an der Wand 94 angeklemmt wird. Ein flacher breiter Fixring 96 dichtet die Seitenwand 97 des Kolbenteiles 74 ab.

Die Seitenwand 98 des Kolbenteils 73 ist durch Schraubenbolzen 99 mit einer Welle 100 verbunden, von der sich das Motorvermögen abnehmen lässt, die durch ein Nadellager 101 in einem Einlasstutzen 102 mit Einlasstulle 103 gelagert ist, der Teil der Motorgehäusewandung 104 ist.

Die Welle 100 ist an der Stelle des Flanschenteiles I05 durch den die Schraubenbolzen 99 geführt sind, mit einer zentralen gestuften Blindbohrung 10b versehen in der ein Kugellager 107 angeordnet ist, auf dem sich der Fixkern 28 über ein mit Schraubenbolzen I09 an dem Kern befestigtes Zwischenstück 108 abstützt.

In den Figuren 19» 20 und 21 lassen sich deutlich ein Einlassöffnung 32, die Durchlassöffnung 26 und die Auslassöffnung 25 erkennen.

Das Kolbeninnare wird durch ein geeignetes Medium gekühlt, das durch ein nicht eingezeichnetes Zuführungsrohr eintritt und über ein Abführungsrohr 110 abströmen kann. Daau sind der Ring 96, der Stutzen 92 und die Kolbenseitenwand 97 mit Durchlassöffnungen 111 versehen.

Mit 112, 113, 114 und II5 sind Verbindungsstifte, mit 116, II7, 118, 119» 120, 121 und 122 geeignete Abdichtungsmittel bezeichnet.

Letztere können Abeichtungsringe, federnde Plättchen oder elastische' Einsätze, Fettpackungen u.dgl. sein.

Das Motorgehäuse besteht aus zwei Hälften je mit einer Seitenwand I04 bzw. 82 und einem damit ein Ganzes bildenden Umfangsteil 123, 124» der durch lange Verbindungsbolzen (nicht eingezeichnet) durchsetzt wirdo Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit dem erfindungsgemässen Viertaktmobor je Drehung mit einem einzigen Kolben der Reihe nach viermal Verbrennung erfolgt und mittels des zweiten Kolbens in dar nächsten Drehung wiederum vier Verbrennungen erfolgen. Jeder Kolben muss eine einaige Drehung zum Ansaugen und Komprimieren ausführen. Mit dem ©inkolbigen Zweitaktmotor erfolgen während jeder Drehung vier Verbrennungen, mithin mit zwei. Drehungen acht;-.

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Es wird klar sein, dass in zahlreichen untergeordneten Punkten Änderungen möglich sind, ohne dass der Rahmen der Erfindung uberso-hritten wird.

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Claims

ANSPRUCHE

1 .J Verbrennungsmotor mit innerhalb eines Motorgehäuses mit praktisch zylindrischer Innenwandung rotierendem unrundem hohlem kastenförmigem Kolben, mit dessen Umfangswandung radial hin- und herbewegliche, in festen Teilen des Gehäuses geführte Paare, einander diametral gegenüber angeordneter Schieber dauernd in Berührung sind zwecks Unterteilung der Räume mit variierendem Radialabstand zwischen dem Gehäuse und dem Kolbenumfang in Abteile, in denen sich die unterschiedlichen Phasen des Verbrennungsprozesses abspielen können, wobei die Schieber jedes Paares durch eine diametrale Stange miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenumfangswandung zusammengesetzt ist aus in zwei einander gegenüberliegenden Quadranten angeordneten quadrantzylindrischen Bogenteilen mit grossem Radius R bzw. kleinem Radius r, deren gemeinsamer Mittelpunkt auf der Rotationsachse des Kolbens liegt, und welche Bogenteile miteinander verbunden sind durch in anderen Quadranten leigende Ubergangsbogenteile, die bestimmt werden durch einen, in bezug auf die Hauptfläche des Kolbens, in einem der letztgenannten Quadranten liegenden Hilfskreisbogen mit Radius r, dessen Mittelpunkt in einem Abstand R-r von der Rotationsachse auf einer von beiden das Ende des Kreisbogens mit Radius R schneidenden Diametrallinien liegt eine jeweils von einem Punkt dieses Hilfskreisbogens gegen eine Diametrallinie aufgetragene Länge R + r, die in einem anderen Punkt der Diametrallinie endet, eine Halbierung des Restes dieser Diametrallinie zwischen letzterem Punkt und dem auf dieser Diametrallinie liegenden Punkt eines Hilfskreisbogens mit Strahl r, in dem anderen letzterer Quadranten, während der andere Ubergangsbogen sich dadurch bestimmen lässt, dass gegen die genannte Diametrallinie wiederum die Länge R + r aufgetragen wird, alles das derart, dass alle die Rotationsachse durchsetzenden Diametralflächen des Kolbens Rechtecke gleicher Länge sind.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wirkend nach dem Viertaktprozess, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenumfang der Gehäusewandung bestimmt wird durch einen Inkreiszylinder mit einem Krümmungsradius, der dem Krümmungsradius des Kolbensektors mit dem Umfangebogen grossen Radius, zuzüglich des Spieles, gleich ist.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Paar benachbarter Schieber ein Paar radialbeweglicher Ventile angeordnet sind, insbesondere als Tellerventil aufgeführt, die einen Ein- und einen Auslasskanal betätigen, wobei die dem Kolben zugekehrten Flachseiten der Ventilteller mit den benachbarten Innenumfangsteilen der Gehäusewand einen Vieleck bilden, mit dem der Einkreiszylinder stellenweise in Berührung ist. 0098A7/1U1
4· Verbrennungsmotor nach. Anspruch 1, 2 oder j, mit zwei eimnd^rgl ei (inständigen Kolben, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schieber gedoppelt ist, und mit beiden kolbenurafangswänden gleichzeitig in Berührung sein au Kb'nnen, wobei die Verbindungsstangen jeu.es Scnieberpaares nahe der iYtitte an den Schiebern angreifen und zwischen beide kolben hindurchgeführt sind und einen Schlitzloch aufweisen, durch welches Loch die beide Kolben verbindende' üotationsachse hindurchgeführt ist.
~j. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wincend nach dem Zweitaktprozess, dadurch gekennzeichnet, dass die limfaxigswandung des Kolbens praktisch überall gleich dicht ist und mit deren Innenumfang gleichfalls Radial-Schieberpaare dauernd in Kontakt sind, welche Schieber in Schlitzen eines zentrischen massiven, fest mit dem Motorgehäuse verbundenen Kern in der Gestalt eines kotationsicörpers geführt werden, wobei der dem Zentrum am näcnsten liegende KoI-beninnenumfang die Basis des Kernes streif.t, während eine dicke Mondsichel- d förmi^e Scheibe, welche derart an der limfangswandung des Kolbens befestigt ist, dass sie an die eine flache Kolbenwand grenzt und sich bis auf halben Wege die andere flache Kolbenwand erstreckt, einen zentrischen kreiszylindrischen Umfang hat und sich unter Ausnahme des Kolbenaussenumfangsteiles, der aie Zylinderwandung des Gehäuses streift,, ausserhalb der übrigen Kolbenaussenumfangsteile erstreckt und mit einer Auslassöffnung versehen ist, wobei die flachen Kolbenseite nahe der Oberseite des Kernes eine Einlassöffnung hat, während die Kolbenumfangswand mit einer Durchlassöffnung, die der Auslassöffnung nahe liegt, ihr jedoch nacheilt, versehen ist.
6. Verbrennungsmotor nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, dass zwei radiale Irmenschieberpaare und zwei radiale Aussenschieberpaare angeordnet sind, die mit dem Kolbeninnenumfang und dem Kern einen Ansaug- und Ubergangs-

sowie einen Vorkompressionsraum bzw. mit dem Kolbenaussenumfang und der ™

ZyIinaerwandung einen Aufnahme-, einen Endkompressions- und einen Expansionsraum bilden.
7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Iimenschieberpaare je einstückig sind.

009847/1 Hl BADORIGINAL