DE2027109C - Mittelachsiger Umlaufkolbenmotor - Google Patents

Description

Stückes (3) anliegen, daß die Gleitschiene (16, Dei Einndungsgi.gensu.nd ist nachstehcno an Hand

160 über ein Gelenk (19, 20) mit dem Hebel- da Z. -' ;:ung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel getriebe verbunden ist, das aus einem Hebel (21). veranschaulich». Es zeigt

einem weiteren Gelenk(22) und einer drehbeweg- Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rotations-

lichen, auf einem Exzenter (26) einer Welle (27). 30 kolbenmotor.

dir drehfesi n~.it dem Sonnenrad (13, Ij ) verbun- Fig.? einen Schnitt entlang der Linie H-II in

dc;i ;..ί. gelagerten, kreisförmigen E izenterscheibe F ig. 1,

(24) besteht, und daß die kreisförmige Exzenter- Fic > einen Schnitt entlang ler Linie III-III ^:n

scheibe (24) stirnsci'ig in kreisförmigen Ausneh- Fig. I und

mangen (33, 33') in (¹^n einander zugewandten 35 F i g. ·£ schematisch die weseniiicncn Getriebeteile Seitenwänden der Kreisscheiben (4, 4') geführt in au.^einandergezogenem Zustand, ist. Der treibende Kolben 1 (Fig. 2 ind 4) ist als bo

genförmiger Rohrzylinderkolben rotationsbeweglich

im Ringzylinder 2, 2' eti.f.ebaut. Der Kolben 1 ist fest

40 mit dem ringförmigen Distanzslück 3 verbunden, welches einen Schlitz im Ringzylinder 2_r 2' radial nach innen durchsetzt. An beiden axialen Seiten des Distanzstückes 3 (F i g. 1) sind Kreisscheiben 4, 4' kon-

Die Erfindung betrifft einen mitteiachsigen Umlauf- zentrisch zur Abtriebswelle 8, 8' angeordnet- Diese kolbenmotor mit einem in einem Ringzylinder um- 45 Kreisscheiben 4, 4' sind beispielsweise durch Vollaufenden Kolben und einem nachlaufenden, den Ab- zen 5 fest mit dem Distanzstück 3 verbunden und stand zum Ko'ben ändernden Gegenkolben, deren schließen den Hohlraum 6 ein.

Bewegungen gesteuert werden durch eine Vorrich- Mit den äußeren Stirnseiten 7, T sind die Kreis-

tung in Form eines Hcbelgetriebes und eines mit letz- · scheiben 4, 4' fest mit den die Abtriebswelie 8, 8' bilterem· verbundenen Zahnradgetriebes mit einem Sa- 50 denden Wellenenden verbunden. Diese sind drehtellitcnrad und einem mit diesem im Eingriff stehen- b;weglich in den Lagerscheiben 9, 9' gelagert, die den, drehfest mit der Abtriebswelie verbundenen gleitbeweglich an den äußeren Stirnseiten 7, 7' anlie-Sonnenrad. Ein derartiger Umlaufkolbenmotor ist aus »en und über die Kugellager 10, 10' am Ringzylinder französischen Patentschrift 769 607 bekannt. der 2, 2' abgestützt sind.

Bei aem bekannten Umlautkolbenmotor sind die 55 Die AbtricbsAvelle 8, 8' durchsetzt frei die stillbeim E: plosionsvorgang entstehenden Kräfte be- stehend am Motorgehäuse 11 befestigten, mit den strebt, den Gegcnkolben in einer der Umlaufbewe- Satellitenrädern 12, 12' im Eingriff stehenden Songung des Kolbens entgegengesetzten Richtung zu nenräder 13, 13'. Sie sind im übrigen im Gehäuse verstellen. Um solches Verstellen auszuschließen, 11 gelagert, und auf dem Abtriebswellenende 8, über müssen Blockierungen für den Gepenkolben vorge- 60 welches die Drehkraftabgabe erfolgt, ist das Schwungsehen werden, was sich in erheblichem Maße als rad 14 befestigt.

nutzkraftmindernd auswirkt. Anschließend an den treibenden Kolben I ist im

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ringzylinder 2, 2' mit veränderbarem Abstand A

mitteiachsigen Umlaufkolbenmotor obengenannter (Fig. 2) der Gegenkolben 15 rotationsbeweglich cin-

Art so auszubilden, daß bei verhältnismäßig gedräng- 65 gebaut. Der Gegenkolben 15 ist an einer U-förmigen ter Bauweise die Leistung beachtlich gesteigert wird. Gleitschiene 16, 16' befestigt, welche mit den Schen-Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der KoI- kein 17, 18 die Kreisscheiben 4, 4' gleitbeweglich

ben über seinen geramttn inneren Umfang nach in- umgreift. Die Gleitschiene 16,16' ist über das Gelenk

aus dem Zapfen 19 und die Büchse 20 (F i g. 2) an 35' der Abtriebswelle 8, 8' zu verdrehen, was unmög-

den Hebel 21 angeschlossen, welcher am Gelenk 22 lieh ist, weil der Exzenter 26 außermittig in der Ex-

schwenkbeweglich in der Nase 23 an der Exzenter- zenterscheibe 24 sich befindet. Es entsteht in der

scheibe 24 gelagert ist. Der Mittelpunkt der kreisring- Achse 34 eine im Gegendrehsinn zur Kraft P wirlc-

förmigen Exzenterscheibe 24 liegt auf der Achse 25. 5 same Kraft R um die Achse 35'. Aus den Drehmo-

Die Exzenterscheibe 24 ist drehbeweglich auf dem menten der Kräfte P und R um die Achse 35' resul-

kreisförmig gestalteten Exzenter 26 gelagert, der in tiert ein Restdrehmoment in Richtung der Kraft K

die Welle27, 27' zu beiden Stirnseiten (Fig. 1) über- um die Achse 35'. Dies hat zur Folge, daß die in

geht, wobei die Welle 27, 27' in den Lagerscheiben 9, Gegenrichtung des Pfeiles B an der Kolbenfläche 29

9' gelagert ist und die Satellitenräder 12,12' fest trägt. io bei der Zündung angreifende Kraft keine Nutzkraft-

Die einander zugekehrten Flächen 28, 29 der KoI- minderung bewirkt. Es entsteht außerdem eine

ben 1 und 15 sind plan pehal* n, wobei sie in der Kraft V, die außermittig nach oben gerichtet ist.

Ebene der Radiusvektors <. -Isr^en. Inderin Fig. 2 Diese Kraft ^T/ ist bestrebt, das System im Gegenzei-

gezeigten gegenseitige!: τ 'olben 1 und 15 ist gersinn zu verdrehen. Es wirkt also bei der Zündung

der Abstand A am ' ; uzr Rauminhalt der i₅ auf Grund des Kraftangriffes an der Kolbenfläche 29

durch die Kolben tau. - · - ■ ι .jmer 30 ist auf sei- auch eine in Nutzkraftdrehrichtung wirksame Kraft V.

nen Kleinstwert gebracht worden, wobei das in die- Der Gegenkolben 15 bleibt bei der Zündung zunächst

ser Kammer befindliche Kraftstoff-Luft-Gemisch nahezu in Ruhe, so daß der treibende Kolben 1 un-

seine höchste Verdichtung aufweist. Wenn dies der ter Vergrößerung der Kammer 30 in Richtung des

Fall ist, also in der in F i g. 2 wiedergegebenen KoI- 20 Pfeiles B verstellt ν ird. Auf seinem Urnlaufweg in

benstellung, erfolgt Fremd- oder Eigenzündung. Da- Richtung des Pfeiles B nimmt der Treibkolben die

bei bleibt der Gegenkolben 15 zunächst in seiner ein- Kreisscheiben 4, 4' und damit den in deren Ausneh-

genommentn Lage, in welcher ei von der Steuervor- mungen 33, 33' geführten Exzenter 24 mit. Demz-i-

richtung gehalten wird. Diese Steuervorrichtung setzt folge wird die Achse 34 der Welle 27' auf einem

sich aus einem Hebelgetriebe und einem mit letzte- 25 Kreisbogen K im Abstand T gegenüber der Achse 35

rem verbundenen Zahnradgetriebe zusammen. Dem der Abtriebswelle 8, 8' bewegt. Dabei rollt das Satel-

Hebelgetriebe gehören der Hebei 21 und die Nase 23 litenrad 12 am Sonnenrad 13 ab, so daß de. Exzenter

mit den Gelenken 19, 20 und 22 an (F i g. 2 und 3). 26 verdreht und damit die Exzenterscheibe 24 mit

Das Zahnradgetriebe wird aus den als Satelütenräder ihrer Nase 23 und dem Gelenk 22 verschwenkt wird,

12, 12' wirksamen Ritzeln und den als Sonnenräder 30 was sich in einer Ändeiung des Abstandes A von

13,13' wirksamen Gegenritzeln gebildet. Kolben 1 und Gegenkolben 15 auswirkt, und zwar

Nach der Zündung wird der Kolben 1 von den ex- derart, daß der Gegenkolben 15 von der Zündstelle d pandic-enden Brenngasen in Richtung des Pfeiles B bis zur Stelle c, wo das Verdichten beginnt, geringverstellt. Sobald der treibende Kolben 1 bei α ange- fügig langsamer läuft als der treibende Kolben 1, daß kommen ist, können die Brenngase über die Auslaß- 35 er aber dann von c ab bis d rascher läuft als der truöffnung 31 ausströmen; sie werden von dem nach- bende Kolben 1, so daß der Abstand A von der Zünd eilenden Gegenkolben 15 dann völlig ausgestoßen. stelle bei d bis zur Stelle c größei wird, dann aber Wenn der treibende Kolben 1 auf seinem Umlaufweg von c bis d kleiner wird.

oei b angekommen ist, wird die Ansaugöffnung 32 Die Zahl der Zündungen bei einer Umdrehung der freigegeben, so daß in die jetzt verhältnismäßig große 40 Kolben hängt vom Übersetzungsverhältnis der VerKammer ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gesaugt wird. zahnung vom Satellitenrad 12 und Sonnenrad 13 ab. Wenn der treibende Kolben 1 auf seinem Umlaufweg Die Ausbildung kann ohne weiteres so gewählt werbei c angekommen ist, dann wird der Gegenkolben den, daß auf einer Umdrehu.ig zwei oder mehr Zün-15 schneller bewegt als der Kolben 1, so daß der düngen erfolgen. Voraussetzung hierfür ist, daß ein Kraftstoff auf dem Weg -on c n-"ch d verdichtet wird. 45 ganzzahliges Übersetzungsverhältnis gewählt wird. Sobald sich der Kolben 1 und der Gegenkolben 15 Bei dem Umlaufkolbenmotor werden wie beim auf der Höhe d befinden, erfo'gt die Zündung vor. Hubkolbenmotor zylinderförmige Kolben verwendet, neuem, so daß sich das Arbeitsspiel wiederholt. Die einzelnen Takte eines Arbeitsspieles erfolgen je-

Die Exzem-rscheibe 24 ist in kreisrunden Ausneh- doch nicht wie beim Hubkolbenmotor im gleichen

mungen 33, 33' in den Kreisscheiben 4, 4' genau 50 Raum, vielmehr wird jedem Takt eine eigene Kam-

}/assend eingesetzt und kann gleitend in diesen Aus- mer zugewiesen, die am Umlaufweg -m unterschied-

nehmungen sich bewegen. Die Nase 23 ist schmaler liehen Stehen mittels des Kolbens und Gegenkolbens

gehalten als der gegenseitige Abstand S der Schei- unr¹ des Ringzylinders gebildet wird,

ben4, <r und ragt in den Hohlraum ό ein (Fig. 4;. iVili dem ciriimungägciTiäScr. Meter kann ein hohe«

Wenn die Zündung in der in F i g. 2 gezeigten Lage 55 Verdichtungsverhältnis erzielt werden, welches zu-

von Kolben 1 und Gegenkolben 15 erfolgt, wird auf dem änderbar ist, indem der Abstand A eingestellt

den Gegenkolben 15 eine hohe Druckkraft in Gegen- werden kann. Trotz Verwendung ähnlicher Kolben

richtung des Pfeiles B ausgeübt. Infolgedessen ent- wie beim Hubkolbenmotor kann ein Verklemmen

steht am Zapfen 19 eine durch den Mittelpunkt des der Kolben beim erfindLngsgemäßen Motor nicht

Gelenkes 22 führende Kraft F, die bestrebt ist, die 60 eintreten. Die Umdrehungszahl läßt sich verhältnis-

Nase 23 und die Exzenterschei'ie 24 um die Achse mäßig hoch wählen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

nen einen radialen Fortsatz in Form eines Distanz-Patentanspruch: Stückes aufweist, das zwischen zwei zur Abtriebswelle konzentrisch angeordneten und mit dieser

Mittelachsiger Umlaufkolbenmotor mit einem verbundenen, einen Hohlraum einschließenden Kreisin einem Ringzylinder umlaufenden Kolben und 5 scheiben befestigt ist, daß der Gegenkolben mit einer einem nachlaufenden, den Abstand zum Kolben axial geteilten, zweiteiligen Gleitscheine verbunden ändernden Gegenkolben, deren Bewegungen ge- ist deren Teile die beiden Kreisscheibtn axial und steuert werden durch eine Vorrichtung in Form radial umfassen und radial außerhalb der beiden eines Hebelgetriebes und eines mit letzterem ver- Kreisscheiben an den axialen Stirnflächen des Di bundenen Zahnradgetriebes mit einem Satelliten- io sianzstückes anliegen, daß die Gleitschiene über ein rad und einem mit diesem im Eingriff stehenden, Gelenk mit dem Hebelgetriebe verbunden ist, das drehfest mit der Abtriebswe'Ie verbundenen Son- aus einem Hebel, einem weiteren Gelenk und einer nenrad, dadurch gekennzeichnet, daß drehbeweglichen, auf einem Exzenter einer Welle, der Kolben (1) über seinen gesamten inneren Um- die drehft^t mit dem Sonnenrad verbunden ist, gefang nach innen einen radialen Fortsatz in Fonn 15 lagerten, kreisförmigen Exzenterscheibe besieht, und eines Distanzstückes (3) aufweist, das zv Aschen daß die kreisförmige Exzenterscheibe stirnseitig in zwei zur Abtriebswelle (8, 80 konzentrisch ange- kreisförmigen Ausnehmungen in den einander zugeordneten und mit dieser verbundenen, einen wandten Seitenwänden der Kreisscheiben geführt ist. Hohlraum (6) einschließenden Kreisscheiben (4, Durch die erfhidunssgernaße Bauweise wird beim

40 befestigt ist, daß der Gegenkolben (15) mit ao Expiosionsvorgang jegliche rücklaufende Bewegung einer axial geteilten, zweiteiligen Gleitschiene des Gegenkoloeas gesperrt, wobei die a*n Gegenkol-(16, 16') verbunden ist. deren Teile die beiden ben anareifenden Kräfte keine Minden· ig der Nutz-Kreisscheiben (4, 40 axial und radial umfassen kraft herbeiführen, sich vielmehr so auswirken, daß und radial außerhalb der beiden Kreisscheiben sich noch eine als Nutzkraft resultierende Kraft aus-(4. 40 an den axialen Stirnflächen des Distanz- 25 bildet.