DE2047303A1 - Nicht Exzentrische Schraubenkraft maschine (Implosionsmotor) - Google Patents

Nicht Exzentrische Schraubenkraft maschine (Implosionsmotor)

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DE2047303A1 DE19702047303 DE2047303A DE2047303A1 DE 2047303 A1 DE2047303 A1 DE 2047303A1 DE 19702047303 DE19702047303 DE 19702047303 DE 2047303 A DE2047303 A DE 2047303A DE 2047303 A1 DE2047303 A1 DE 2047303A1
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Description

Lunchen, uen 25. oeptember 197o
Patentanwälte
Dipl. Ing. Waiter Meissner
Dipl. Ing. Herbert Tischer
Euro München
München 2, Tal 71
Max tfranz Offner
iioboken, N. J. (V. üt. ^ o )
NICHT - EXZEKTRISGHE
SGHRAÜBEKKdAFTMAä CHIiSE
( Iinplosionemotor )
-ei SchrauDenkraft-u'ischinen, bei denen Gewinde G-asexpansionskamera bilden, tragen Wellen Schraubenrotoren, die nicht-exzentrisch rotieren und auch sonst keine kurbel- oder kolb3n-artir_en üawe.;un^en ausfuhren : "Drehkolian11 bezie'nun^sweise "DrehkolbenmasGUiiie" sind Bezeichnungen, wie sie s.a. bei Wankelmaechinen zucrjfi'en, hingegen in vorliegender An.aellun^ vermieden worden sind«
Die Drehachrauben oder Gchraubenrotoren bei llteren vor-;eschl*£enen Masoiiinen w.iren "zylindrische Gewinde, die sica ^e^enseitit, ala Verdränger dienten. Die Rotorwellan DenUtir.ten oft keine Aussenverzahnung bei Maschinen kleinster Bauausführung, r bezv/eckt die vorliegende Erfindung eine - 1 - 2098U/0643
BAD ORIGINAL
Schraubenkraftaiaschlne ale Iiuplogionsmotor benutzbar , deren drei nicht exzentrische Schraubenrotoren auf Ihren Wellenenden Zahnr&ier tragen — deren präzise Verzahnung den tatsächlichen Eingriff durch Berührung der Schraubenroteren minimal halten soll — , wobei sich zumindest ein Stirn-, Ke^eI- oder Kettenrad auf der Welle des Innenrotors in Punkte der ^rossten Rotor-Symjietrie an leajeni^en Ende des _onannten Rotors befiaäet, das der allerv/Ärrnsten Zone der Maschine fern- und ent^sreu^ssetzfc ist .. .. un wisiitiwe Zalmradteile sowohl vor CberwHraur.j z>u schützen, als auch diaienslonell zu verstarken und um gleichzeitig in der genannten Waraezone höhere und wlrbccr.aftlichere Teaperaturen zu ermöglichen, sov/ie uü Schraubonrotoren aus Keramik unl niedri^-oktanl;:e 3ronnstofre zu us^unsti^en, wodurch der Luftverschmutzung entre^en^earoeitet wird.
2098U/0U3
Je.nerkt sei, αζ&ε altere ..-isoiiinen Jiic nur i. Motoren — welcrie letztere
is ist. eine zylindrische S-^v λ urij. einfache Sauausfßnrun^ hotten und lana Ji'o axe "Jre^olJaii* bezlohuä^eweise al.; "Verdr&n er* bezeish- :iet wurden -- als I.inanvercrsnnur^s.n-t^re.: z>..i. fdr Autos nicht zu sini. Aülrarseits ist auch eine 2-ro.ii'jri, e Anordnung für crilrieii — z.ü. mit, ^rsonaHapf — kalorisch Laum i^nsti^. nur unter äsa arin^enden VorwAi:ä einer v&rli&ltnicJ&ssi^ werir.^en Luftversc:iiuutzuiic w5re eine 2-rotcriv.a llj.scaine uiiu Freon wirtsciiartlich und S auf kurze Zeit al-cz
jjo;.i aolie Temperaturen und hoier Druck zwecks aonsn Wirkunjstrs.de fÖhren unbediiijt zur drei-rotori,_sxi Mascnin3 : denn ihre weit ^, Sy ametrie bezweckt ura erreicht (erstens) einen sehr symmetrischen G-aaäruck lan, s und ceidseitig dee innen ^ele^enen Rotors, dessen herausko-amendss Wellsnende lie Ma-schinenleißtun^ ablierern hiugs. (Zweitens) sino. bein dreirctcri ;en — ^eganöber de,-n 2-rotori_en — Motor die Rotoren nur aalo so lan^ un^. iarum viel fester zu lagern.
Doch um nun diese beiden aufgezählten Talsr.te dieser drei Rotoren
ader
Ubernaupt voll nÖ-tzHch aia.chen zu können, ist die besondere Zacmrad-•nordnung und —-aestaltunw das, was n8ti, ist und was bisher unmögliche Brennstoffe erst jetzt _eföti^ machen hilft :
fcue Brennstoffe nämlich neigen zu detonations-ihnli-Verbrennun^svoreanwen bezw. zur Detonation s die lan^ gesuchte ietonations-feste Bauart einer solchen Maschine bedingt eine lusserst symmetrische Verzahnung (Fi0. 3 ) bezw. Zahnradkrafteverteilung.
- 3 209814/0843
Flg. 1 zei^t rudimentär In Draufsicht die Rotoren bei einem Motor mit Innenverbrennunn,. Der obere Teil der Fl^ur zelct Brennstoff zufunrun^en 11 , 13 zu der rotierenden Verbrennungskammer oder Imploslonsrotor 6, deren Umfang quetschröhren-, nuten- oder zellen-44-arti£ aufgeteilt ist, wodurch die Implosion in winzige Gasstösse (Druckwellen) zerkleinert wird. 8 ist ein Kapselkonipressor nach Beard oder Root. Das Ladete "blase 16 ist konstruktiv vom Aufbau der eigentlichen Maschine nieist -etrennt. Mit Wasserstoff ( ftf ) ALa uüm Brennstoff ^enu^t das Ladegebläse allein und kommt der Root-P oder Beard-Kompressor in "Wegfall. Mit einem wenif- brisantem Brennstoff kann hingegen die rotierende Verbrennungskammer in Wegfall kommen, nicht aber der Kompressor.
Flg. 2 zei^t eine Anordnung bei VerwenJun^ von Freon als Exoanslenst.aß (also Dampf) , welches aueserhalö der ei^entlicnen Mascnlne auf eine hohe (bis überkritische) Temperatur ernltzt wird. Di© Rotoren elnä durca Verzahnungen sowohl bei 24 als auch bei 25 ver-
bunden. Diese Anordnung macht .den .Zu- und Abfluss des G-aaes. konstruktiv einfach.
Flg. 3 zeigt linke die zwei Symmetrie-Ebenen einer erflndun£,egemassen dreirotcricen Maschine (ähnlich der in Fig. 1) und zei^t die Kräfte am Zahnrad des innen gelesenen Rotors, desaen heraus-Wellenende die liaschinenleistun^ abliefert ..
.. wahrend der 2-Rotor-Hotor reehte eine einzige Symmetrie-Ebene aufweist, d.h. diejenige Ebene, welche beide Rotorachsen enthalt. Zudem hat letzterer Motor den schweren Nachteil doppelt so langer Retoren, die -Lelohzeiti»; Bie^e-und ToreloneBefawankungen
aushalten πΑβββη, was die Verwendung, hcner G-asdrÖeke nahe der Deto- ». nations^enze unratsam macht, somit niedri^-ektanlüe Brennstoffe
"•lnUa"rt· 209814/0643 ^
BAD
i.:och..!-ils 'oatiOiib sei die Wioati^iieit ier ^ezei^ten wlr^iefernen Verzahnuntjaanordnunj, aie allein (ooi aer aorti^en wrBs3ten Symmetrie 30 sowoal der Verzruiiiun-skr^fte als aucj. -*.er Leistun^svsrhSltniese) und zwar bei jedem Druck eine vibrations- und resonanzfreie La^erun^, der Rotoren — die zllj G-lÜok axer kurz sind — ermöglicht. Bezurlica da· Leistunjäver-iältriicse liswt aiess /arzaoriua^ etwa zur Mitte zwischen aer- ilofc.or._.ruppe als Leistu.^ oquelle Uxid ae..i leistuu^suslieferteai Q^- triibe zu.a
Die so erreichte Vibrütionelosi^keit ist as aauptsächlich, welche die Gas-Lecks meist durch die Lacer etc. verhindert ; das ist wichtig "beim Freon-Daaipfbetrieb, wo .leisse I-letallflaohen oft katalytisch wirken und Fluor frei-e3etst wird. Fluor (und ähnlicherweise Quecksilberdampf) sind speziell giftig, da erbsohädlich. Dis folglich recht teueren Ko-aplikationen bei aer Abdiclitun^ sind z.^. bei Ato:nturbinen (üiit iiirsai oacienklich .loLiea r a Ii ο aktiven uxnpf kreislauf) während der letzten Jahre bekannt -^woraen, wobei es sich nur Uia wenige Maeehixien
ilu13:nsbiloypen, die in Aufladen von huiiderttausenien pro Jahr ^ebaut werden, müssen von sorgfältigster Konstruktion und müssen jedem VerDesserun^svorschlag — wie de.a vorliegenden erfiniun^s^ealeaen — JU sein.
209814/0643 '
8AD ORIGINAL
5 -
Die erfindun^s^einüsse Bauart der Maschine erlaubt -- u.zw. wefcen der wlraiefernen Anordnung der Rotorverzahr.un^ -- oeachtliche HÖ'cnatte:nperaturen und eo.ait eins ietonationsahnlicae Verbrennung, bei der sich eia Kapssl-KojiorssBor er'ßbri^t und nur ein Jiaacjainen-ausserss Turbo-Lade ^abläse vorhanden ist, daa die Luft direkt in der: Ijiplo„ionarotor liefert.
Da die Retorverzaruiunr mit 5lpu.apenden Pfsilz'äO-nen zwecks reiner Flüssigkeitsrelbun^ i.w. verluatfrel ^dbaut werJen kann und da die g der Gewindekanuiern i.w. duroa Schikanen, vielt nähr als
bier
durch ΰ loht s tr ei fen mit ilirar an sica geringen Packung und Reibung, erreicht wird, so kann diese Maschine weren des We^fallens eines maechinen-ei^enen, positlv-verdrln^enden Kompressors im wesentlichen als kompressorlose Ereiaelaaschine betrachtet werden.
Ihre Einfachheit erlaubt es auch, diese Maschine z.ß. for Autos als einem Auesenbordmeter Üiinlichen Antrieb zu gestalten, der nach Art einer Fernsehr8hre z.B. — deren Abaesaun^· diese Maschine etwa hat (ver^l. Fig.l) — und ungefihr so schnell wie ein Auterad ausgewechselt werden kBnnte.
209814/0643
BAD
6 -
Der Implosionsrotor 6 liefert dank seiner als stark verkleinerte Verbrennungskammern wirkenden Zellen einen sehr gleichm&saicen Kachschub von Gas unl stoßefreien Lauf — ganz Ähnlich wis bei -ier Turbine, alte Kreiseli-msohine, unä ;janz verschieden von Hase.linen mit Innenverbronnunj sonstiger Art ; allerlinge erlaubt erst die "wlrnie ferne" Verzahnung hohe Temperaturen im Rotor 6 .
In Fi^. 1 ßinl Aussenlr.st (50) und Überlast (60) angedeutet. Denn der stossfreie Lauf ist entscheidend bei grosser SLusserer Last und besonders hoher Cberle.st an der Welle (bei 30) dieser "Drsi-
Hotor-, kehlmaschine" : demgegenüber hat eine " 2-zylindrische" x-Iascü we-en der ^rSsseren Lan„e ihrer Rotoren weit mehr Vibration und Iteiüun^ zur Resonanz. Da Maschinen mit zwei zylindrischen Rotoren somit nur wenij uberlastbar sind, ist Ιλγ An,/endunv;sgebiet auf den Betrieb mit Dampf, Freon, Quecksilberdampf u.a. beschrankt. Jedenfalls sini sie zur Innenverbrenriun^ kaum jeel^net (und ßberhs.upt nicht ,i39^·^0*· bei verwen iuiir nisdri^-oktanijer Brennstoffe mit deren ilei_un.; zu stoscarti^er. Verbrennun./avoryinjen.)
fe'VjJIe axiale Lan^e des laploeionsrotirs 6 er^aiTitelt man leicht aue Versuchseerien, d.h. diejenige passenae Lan^e, die sich, aa besten zum Aufbau von Druckwellen (siehe oben) eignet.
Eine vielt stärkere Zönduri^ als bei sonstigen Verbrennungs-
maschinen ist hler erforderlich. Der Implesionsrotor besteht meist aus Keramik, was die Isolation der Zundfunkenpole erleichtert.
Bemerkt sei, dass zur Herstellung der Schraubenrotoren die üblichen Gewinde-Erzeu^unrsmaschinen auf die Konizität der Rotoren umbestellt werden mftasen. 209814/06A3
BAD OWGfNAt

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    aohraubenkraftmasehl*· al» Impleeieasaeter benutzbar , deren drei nicht exzentrische Sohraubeareteren auf Ihren Welleaenden Zahnräder tragen — deren präzise Verzahnung den tatsächlichen Singriff duroh Berührung der Sehraubenreteren minimal halten »eil — , «»bei sich zumindest ein Stirn«« Ke&el- oder Kettenrad auf der Welle de· Innenreters Im Funkte der gr&esten Rotor-Jymmetrle an demjenigen Ende . dee genannten Retars befindet» das der allerwlnaeten 2ene der Hasohlne fern- und entgegengesetzt ist .... um wichtige Zahnradteile sewehl ver Überwärmung *u soh&tsen, als auoh dimenalonell zu verstarken und um gleiehzeitlg In der genannten Warme zene hlhere und wirtschaft Höhere Temperaturen zu ermlgllohen, sowie um Sohraubenrotoren aus Keramik und nledrit-oktaniL;e Brennstoffe zu bs^unstlcen, wodurch der Luftverschmutzung entgegengearbeitet wird*
    209814/0643 ^Tcmm^
    2. Sairaubenkraftjias chine ^ein'iss Anspruch 1, zusätzlich ©kennzeichnet durch Konizitat der G-e winderot or sn, deren
    lbasis ~entt<_end urosa _ew$Iilfc wird, uai dia von Zahnrädern von aoloaer Stärlis und Abmessung zu lictaen, wie diss zur Vsrwendunt, von nleder-olctan^en Brennstoffen oder ixoch überriltzten Dämpfen erforderlioa ist und wie dies einen im wesentlichen vibrationsfreien Lauf der Maschine rr
    3. dchraubenkraftmasciiine we:i8.as Anspruch 1, zus&tzlich tiekennzölchneti durcn Verwendung keramischen ^otormaterials, welches das exp*.ndiereade G-as weder cheaisch noch katalytisch bei hohen Temperaturen beeinflusst und durch dessen Verwendung die Kraftmas chine wärme Geständiger und wirtsc.iaftlicher wird.
    . Schraubenlcraftraaschiue oder Motor ^.eiaass vorausgens
    reibun^, welcher es err^icat, stark luftverschmutzende Brennstoffe veriaeidbar ^u ai«,chen .
    2G98U/Q643
    5. Sehr aubenkraftaias chine rvea&es Anspruch 1, zusätzlich gekennzeichnet durch die Luftzufuhr von einsoi Ladete "blase direkt zur Verbrennungskammer, unter dortiger ,^.leicnzeiti^er Zufulirun - von Brennstoff.
    6, Kompreesorlose KreiaelJiaechine ^eaÜas Anspruch 5» teil kennzeichnet durch einen Implosionsrotor, dessen Umfang in Nuten oder Zellen eingeteilt ist, und die einen zur datonationsähnlichen Verbrennung ^eelgnsten niedri^-oktsuai^en Brennstoff verwendet.
    7. K empress or Io se Kreisel.-aaschine .„3 aS.es Anspruch 5» wobei die Verbrennun_sk'i,.amer und 3chraubenrotoren mitsamt deren Verzaionunren eine Baugruppe biLden, wodurch diese leicht eingesetzt und au3oewechselt werden \:a.nn.
    - 1o -
    2098U/06A3
    BAD
    8. Schraubankraftraaschine ^eaiass Anspruch 1, gekennzeichnet
    durch einen als rotierende Verbrennuru.eka.nmer dienenden, auf sei nem Umfang zellsn-, nuten- oder röhrenförmig eingeteilten Roter aus w3,r.Ji; Des findige ^, 'cera.äikS^inlioli isolierendem i<i ate rial, daa zur Isolation von minäectei.c ein^r der oeid-an Pc.ls.ritS.t6n einer ore:";/i&ttjiTzflxideii':^.\ i'uii .s;iscr-icke -Lieut.
    9. Schraubenliraftiaasoiiine s.n&ss Anspruch 1,
    durc.i eine überlastvsrzali-iun^ der Rotcraii a;a warme fernen Symnetr&epunl:t der Rctorao^sen.
    - 11 -
    2098U/0643
    L e e r s e i t e
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