DE2057654A1 - Internal combustion engine - Google Patents
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- F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
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Description
G 47 517 -suG 47 517 -su
Angel LOPEZ YEBRA-PIMENTEL, Hermosilla 7, MADRID - SpanienAngel LOPEZ YEBRA-PIMENTEL, Hermosilla 7, MADRID - Spain
VerbrennungskraftraaschineInternal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine neuartige Verbrennungskraftmaschine ohne Kurbelstange oder Kurbelwelle. Die Charakteristiken dieser Maschine sind im folgenden auf der Grundlage einer Analyse der Art und Weise, in welcher die Bewegung von hin- und hergehenden Maschinen üblicherweise übertragen wird, dargestellt.The invention relates to a novel internal combustion engine without a connecting rod or crankshaft. The characteristics this machine are presented below on the basis of an analysis of the manner in which the movement of reciprocating machines commonly transmitted is shown.
Es ist bekannt, daß bei Koloenmaschinen die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine kontinuierliche kreisförmige Bewegung umgewandelt werden muß. Der für diesen Zweck üblicherweise verwendete Mechanismus ist das Kurbelstangen-Kurbelwellen system, und es iab die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,.ein anderes System zu schaffen, welches unter Vermeidung von Kurbelstange und Kurbeiwelle eine Übertragung der Bewegung mib einem geraden Schafb oder einer geraden Stange ermöglicht, wodurch ο ine iiüiho von Nachbellen düü Kurbelatangon-Kurbelwcllensysbomü vermieden werden.It is known that in Koloenmaschinen the reciprocating Movement of the piston must be converted into a continuous circular movement. The one usually used for this purpose The mechanism used is the connecting rod crankshafts system, and it is the object of the present invention to .ein to create another system which, while avoiding the connecting rod and crankshaft, transmits the movement mib a straight sheep or a straight rod, which means ο ine iiüiho of Nachbellen düü cranked crank shaft system be avoided.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am unteren Ende einer am kolben angeschlossenen koloenstange ein langgestrecktes, die Kurt) el stange üblicher Verürennungskraftraaschinen ersetzendes Antriebselement befestigt ist, weiches in seiner unteren Ebene an einem, die kurbelwelle üblicher Verbrennungskraftmaschinen ersetzenden Rotor angreift, der eine feste Einheit mit der anzutreibenden ,/eile bildet, wouei der Rotor eine Dicke, die gleich der breite des Antriebselements ist und eine Länge, die geringfügig größer als die des Antriebselements ist, hat, und daß Einrichtungen zur Aufreehterhaltung eines dauernden Angriffs d'3s Antriebselements am Rotor vorgesehen sind, die eine Vakuumkammer in der unteren Kammer des Zylinders, eine mechanische kopplung beider Teile oder die kombination einer Vakuumkammer und einer mechanischen kopplung aufweisen.This object is achieved in that on lower end of a koloen rod connected to the piston is an elongated, the Kurt) el rod of common Verürennkraftraaschinen Replacing drive element is attached, soft in its lower level to one, the crankshaft more common Combustion engine replacing rotor attacks, which forms a fixed unit with the driven, / eile, wouei the rotor has a thickness which is equal to the width of the drive element and a length which is slightly greater than that of the Drive element is, has, and that devices for maintenance a continuous attack d'3s drive element on Rotor are provided, which has a vacuum chamber in the lower chamber of the cylinder, a mechanical coupling of both parts or the combination of a vacuum chamber and a mechanical coupling.
Die Vorrichtung wird also von zwei wesentlichen Teilen gouiidet, die im folgenden Antriebselement und Rotor genannt sind. Das Antriebselement, welches zwangsläufig einer (durch den Kolben) vorgegebenen Bahn folgt, ist am Kolben Defestigt, imd überträgt die Impulse des Kolbens auf den Rotor, der seinerseits das Antriebselement bewegen kann, und ersetzt so die Kurbelstange. Der starr mit einer geraxLen ./eile verbundene Rotor ersetzt die Kurbelweile.The device is thus made up of two essential parts, which are named in the following drive element and rotor. The drive element, which inevitably follows a predetermined path (by the piston), is attached to the piston, imd transmits the impulses of the piston to the rotor, which in turn can move the drive element, thus replacing the Connecting rod. The one rigidly connected with a straight line Rotor replaces the crank shaft.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Ueschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:The invention is described below with reference to the description of Embodiments in connection with the drawing in more detail explains, namely shows:
Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen, als Einzylindermaschine ausgu bilde ten Verbrennun. ;ukraftmaschine; Fig. 1 shows a cross section of an inventive, as Single-cylinder machine designed incineration. ; u engine;
IVig. 2 eine Draufsicht auf ein Antriubsc l. onion fc der er-["iridungsgemäß en Verbrennung:.^ i\„i'Lu. ■ j chi tie;IVig. 2 is a plan view of a drive mechanism. onion fc der er - ["according to iridation en combustion:. ^ i \ "i'Lu. ■ j chi tie;
i''ig. 3 eine vergrößerte Ansicht der· VorL>Liiduu;'; doc, KoI hoiui taugonfußoii und den Aut L'U'biio.L.'UU'iiL:.;;i''ig. 3 is an enlarged view of the previous Liiduu ; '; doc, KoI hoiui taugonfußoii and the Aut L'U'biio.L.'UU'iiL:. ;;
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Fig. 4 einen Schnitt durch eine der Maschine nach4 shows a section through one of the machines according to FIG
Fig. 1 entsprechende Einzylindermaschine, die jedoch mit einem vergrößerten Antriebselement auf zwei Rotoren arbeitet;Fig. 1 corresponding single-cylinder machine, but with an enlarged drive element works on two rotors;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Wellen der Rotoren der Maschine nach Fig. 4>5 shows a longitudinal section through the shafts of the rotors the machine according to Fig. 4>
eine Stellung'der Rotoren der Maschine nach den Fig. 4 und 5 unmittelbar nach Beginn des Arbeitshubes der Maschine;a position of the rotors of the machine 4 and 5 immediately after the start of the working stroke of the machine;
eine weitere, als Vierzylinderreihenmaschine ausgestaltete Ausftihrungsform der erfindungsgeniäßen Verbrennungskraftm-aschine;another, as a four-cylinder in-line machine designed embodiment of the invention Internal combustion engine;
eine Ausführungsform als VierzylinderboxerniLis chine;an embodiment as a four-cylinder boxer ilis chine;
eine schematische Vorderansicht eines Antriebselements und eines Rotors in der unteren Totpunktstellung; unda schematic front view of a drive element and a rotor in the bottom dead center position; and
eine schematische Seitenansicht des Antriebselements und des Rotors nach Fig. 9 in der oberen Totpunktstellung.a schematic side view of the drive element and the rotor of FIG. 9 in the upper Dead center position.
Pig.Pig.
Fig.Fig.
Fig. 8Fig. 8
Fig.Fig.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Einzylindermaschine entlang einer senkrecht auf der Achse stehenden Ebene, und in der Zeichnung ist der Zylinder, der Kolben Q, das Antriebselement 2-2 und der Rotor A B F G D E zu erkennen. 1 shows a cross section through a single-cylinder machine along a plane perpendicular to the axis, and in the drawing shows the cylinder, the piston Q, the drive element 2-2 and the rotor A B F G D E.
Der auf beiden Seiten geschlossene Zylinder ist durch den kolben in zwei Kammern unterteilt, von denen die oDere Kammer den Brennraum darstellt, während die untere Kammer eine Vakuumkammer ist, deren Vakuum vom Kolben Q während seiner vom Rotor verursachten Aufwärtsbewegung erzeugt wird. Die Vakuumkammer sichert eine dauernde Anlage des Antriebselements am Rotor und ersetzt die Zugkraft der kurbelstange beim Ansaugvorgang. Sie hat zwei Ventile G und H, von welchen das erste, das Lufteinlaßventil, einstellbar ist, wodurch eine Steuerung des Vakuums möglich ist. Das zweite, nicht einstellbare Ventil, ist das Luftauslaßventil, Eine Stopfbuchse I bildet eine hermetischeThe cylinder, which is closed on both sides, is divided into two chambers by the piston Represents the combustion chamber, while the lower chamber is a vacuum chamber whose vacuum is created by piston Q during its upward movement caused by the rotor. The vacuum chamber ensures that the drive element is in permanent contact with the rotor and replaces the pulling force of the crank rod during the suction process. she has two valves G and H, the first of which, the air inlet valve, is adjustable, thereby providing control of the vacuum is possible. The second, non-adjustable valve, is the air outlet valve. A stuffing box I forms a hermetic one
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Dichtung. Der Kolben ist von üblicher Ausführung, obgleich er lediglich den genauen Durchmesser braucht, um eine perfekte Abdichtung zu erzielen.Poetry. The piston is of the usual design, although it only needs the exact diameter to be perfect Achieve sealing.
Die Wirkung der Vakuumkammer kann auch vervollständigt oder sogar völlig ersetzt werden, durch eine mechanische Kopplung zwischen dem Antriebselement und dem Rotor. Um ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, wird jedoch die Funktion der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine anhand von unterschiedlichen möglichen Ausführungsformen erläutert, wobei vorausgesetzt wird, daß sie in allen Fällen eine Vakuumkammer pro Zylinder aufweist. Anschließend werden dann Einzelheiten über die Ausbildung der mechanischen Kopplung zwischen dem Antriebselement und dem Rotor und den dadurch gegebenen Möglichkeiten angegeben.The effect of the vacuum chamber can also be completed or even completely replaced by a mechanical coupling between the drive element and the rotor. In order to allow a better understanding of the invention, however, the Function of the internal combustion engine according to the invention explained on the basis of different possible embodiments, wherein it is assumed that it has one vacuum chamber per cylinder in all cases. Then details are then given on the formation of the mechanical coupling between the drive element and the rotor and the given thereby Possibilities indicated.
Das Antriebselement wird, wie aus Fig. 2 hervorgeht, von einem U-förmigen Bauteil gebildet, von dem eine Draufsicht ABCD zu erkennen ist. Seine Länge ist geringfügig größer als der Durchmesser der Bahnkurve des Rotors, und seine Breite entspricht der Dicke des Rotors. An seinen Seiten hat es einen Kanal von Schwalbenschwanzform, oder einer anderen Form,die diesen Zweck erfüllt, wodurch es mit dem Fuß der Kolbenstange verbunden werden kann, so daß beide Teile mit dem Kolben eine Einheit bilden. Im Schnitt E-F ist eine Seitenansicht dieses Komplexes zu sehen. Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der Verbindung beider Teile. Die untere Ebene ist die Berührungsebene mit dem Rotor oder den Rotoren.The drive element is, as can be seen from Fig. 2, formed by a U-shaped component, of which a plan view ABCD can be seen. Its length is slightly larger than the diameter of the trajectory of the rotor, and its width corresponds the thickness of the rotor. On its sides it has a channel of dovetail shape, or some other shape that fulfills this purpose, whereby it can be connected to the foot of the piston rod, so that both parts with the piston one Form unity. Section E-F shows a side view of this complex. Fig. 3 is an enlarged view the connection of both parts. The lower level is the level of contact with the rotor or rotors.
Der Rotor wird gebildet von zwei Kreisabschnitten eines Exzenters von großem Radius, die an gegenüberliegenden Abschnitten, je nach Ausfüfarungsform, von zwei Kreissektoren begrenzt sind. Die Krümmungen der Segmente und Sektoren verlaufen an den Berührungspunkten tangential, wodurch sie eine ovale Figur bilden. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 istThe rotor is formed by two circular sections of an eccentric with a large radius, which are delimited by two circular sectors on opposite sections, depending on the design. The curvatures of the segments and sectors are tangential at the points of contact, creating an oval shape. In the embodiment according to FIG
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ABCDE der von den Sektoren A oder B und G oder D begrenzte. Rotor, während die Segmente von den Linien XAEBX und X B F C I1 gebildet werden. Die Achse des .Exzenters igt O. Der Radius ist Y E. Die Mittelpunktsbahn iat YBfL, Die Exzentrizität ist 0 Y. Die Gestaltung ist sehr einfach; vom Punkt Y auf der Mittelpunktsbahn wird die Stellung des Exzenters gezeichnet, wobei das Segment XAEDL verwendet wird, und vom Punkt Y-, der ein auf derselben Mittelpunktsbahn dem Punkt Y diametral gegenüberliegender Punkt ist, wird der gegen· überliegende Abschnitt gezeichnet, wovon das Segment XBFGX verwendet wird. Um sie durch die erwähnten Sektoren zu begrenzen, wird der Radius des Exzenters Y A und der Radius Y* B geschlagen und der Punkt 0, wo diese sich kreuzen, ist der Mittelpunkt des Sektors A oder B. Mit demselben Verfahren für die Punkte C und D wird der Punkt O1 für den Sektor G oder D erhalten, wodurch die Figur dann in der erörterten Weise ausgebildet ist. Der Rotor kann auch von den beiden Segmenten gebildet werden, wenn dies ratsam erscheint.ABCDE the one delimited by sectors A or B and G or D. Rotor, while the segments are formed by the lines XAEBX and XBFCI 1 . The axis of the eccentric igt O. The radius is Y E. The center path iat YBfL, the eccentricity is 0 Y. The design is very simple; the position of the eccentric is drawn from point Y on the center path, the segment XAEDL being used, and from point Y-, which is a point diametrically opposite point Y on the same center path, the opposite section is drawn, of which the segment is drawn XBFGX is used. To delimit them by the mentioned sectors, hit the radius of the eccentric YA and the radius Y * B and the point 0 where they intersect is the center of the sector A or B. Using the same procedure for points C and D. the point O 1 is obtained for the sector G or D, whereby the figure is then formed in the manner discussed. The rotor can also be formed from the two segments if this appears advisable.
Funktionsweiser In Fig. 1 ist die Stellung 1-1 des Antriebselementes die niedrigste Kolbenstellung und die Totlage. Wenn der Rotor in Richtung des Pfeiles bewegt wird, wird das Antriebselement und der Kolben wegen der'Eigenschaften des Exzenters angehoben. Bei Erreichen der Stellung 2-2 wird diese Bewegung wegen der Vergrößerung des Winkels fortgeführt, bis die Maximalhöhe erreicht wird, welche dann erreicht ist, wenn die Achse des Kolbens und die Hauptachse des Rotors zusammenfallen, was dann die höchste Kolbenstellung und die obere Totpunktstellung darstellt. Das vom Kolben während seines Aufstiegs von der unteren Ebene erzeugte Vakuum verursacht, nachdem die Neutralstellung durchlaufen ist, ein Aufpressen des Antriebselements auf dem Rotor, wodurch dieser in Umdrehung versetzt wird, so daß eine Abwärtsbewegung bis zur Rückkehr zum Ausgangspunkt in der Stellung 1-1 verursacht wird. Auf diese Weise wird aus einer Hin- und Herbewegung eine DrehungHow it works In Fig. 1, the position 1-1 of the drive element is the lowest piston position and the dead position. if the rotor is moved in the direction of the arrow, becomes the drive element and the piston because of the properties of the eccentric raised. When the position 2-2 is reached, this movement is continued until the angle is increased the maximum height is reached, which is reached when the axis of the piston and the main axis of the rotor coincide, which then represents the highest piston position and the top dead center position. That of the piston during its ascent After the neutral position has been passed through, the vacuum generated by the lower level causes the Drive element on the rotor, which sets it in rotation so that a downward movement until it returns to the starting point in position 1-1. In this way a reciprocating motion becomes a rotation
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um 18O erzeugt, wo ein neuer Zyklus auf der anderen Seite des Rotors beginnt. Die Bewegung wird zu Anfang beschleunigt und steigt weiterhin an, bis ein Maximum erreicht ist, worauf sie wieder abfällt bis sie zu Null wird. Sie kann als gleichmäßig verändert angesehen werden. Das Diagramm dieser Bewegung wird eine sinusähnliche Kurve mit zwei Asten für die Aufwärtsbewegung und eine symmetrische kurve für die Abwärtsbewegung, wobei die Symmetrieachse mit der Achse des Kolbens zusammenfällt. generated around 18O where a new cycle on the other side of the rotor begins. The movement is accelerated at the beginning and continues to increase until a maximum is reached, whereupon it drops again until it becomes zero. It can be viewed as changing equally. The diagram of this movement becomes a sine-like curve with two branches for the upward movement and a symmetrical curve for the downward movement, the axis of symmetry coinciding with the axis of the piston.
Auf den ersten Blick werden den Zeichnungen Nachteile entnommen werden, welche das System praktisch kaum verwendbar machen, anhand der folgenden Zeichnungen ist jedoch das Problem der Überwindung dieser Nachteile näher erläutert.At first glance, the drawings will reveal disadvantages which make the system hardly usable in practice make, with reference to the following drawings, however, the problem of overcoming these disadvantages is explained in more detail.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Maschine gemäß Pig. 1, bei welcher jedoch die vom Koloen erzeugte Kraft auf ein Antriebs element größerer Länge ausgeübt wird, welches mit zwei Rotoren in Berührung steht, die auf zwei parallelen, in entgegengesetzter Richtung rotierenden V/eil en Gefestigt sind. Diese neiden Wellen liegen in derselben Eoene, wobei die iioene parallel zur Ehene des Antriebselementes liegt. Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch diese Wellen, in dem die Rotoren und die Getrieberäder zu erkennen sind, welche die beiden Kräfte bzw. Momente vereinigen. Die Welle U ist die Hauptwelle der Maschine, welche die Gesamtkraft der Maschine überträgt, und die Welle IL ist eine Hilfswelle, deren Moment auf die Hauptwelle mittels eines Zahnrads Z. übertragen wird, welches mit einem anderen, gleichen Zahnrad Z kämmt, wobei beide auf den zugehörigen Wellen befestigt sind. In Fig. 5 ist auch die Aufteilung der beiden Rotoren X-X* und Y zu erkennen, und die Art und Weise, in welcher sie sich kreuzen. Durch Auseinanderziehen der Wellen ist es auch möglich, die beiden Rotoren gleit zu machen, jedoch führt dies zu einer Verlängerung des Antrieb; elements, wobei die Nachteile eines größeren Volumens und eine;4 shows a section through a machine according to Pig. 1, in which, however, the force generated by the Koloen is exerted on a drive element of greater length, which is in contact with two rotors, which are fastened to two parallel, oppositely rotating valves. These two waves lie in the same line, with the line parallel to the line of the drive element. Fig. 5 is a longitudinal section through these shafts, in which the rotors and the gear wheels can be seen, which combine the two forces or moments. The shaft U is the main shaft of the machine, which transmits the total power of the machine, and the shaft IL is an auxiliary shaft, the moment of which is transmitted to the main shaft by means of a gear Z. which meshes with another, same gear Z, both on attached to the associated shafts. The division of the two rotors XX * and Y can also be seen in FIG. 5, and the manner in which they intersect. By pulling the shafts apart, it is also possible to make the two rotors slide, but this leads to an extension of the drive; elements, with the disadvantages of a larger volume and a;
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Anstiegs der Massenträgheit im Antriebselement-Kolbenkomplex auftreten« Der Bewegungsablauf stimmt mit dem zuvor beschriebe neu Bewegungsablauf überein, wobei jedoch bei der Bewegung der Hauptwelle ü (Fig. 4) in gleicher V/eise die Hilf swell e U^ ausgehend von der Stellung 1-1 (Totpunktstellung für beide Rotoren) bewegt wird, und nach der Überwindung dieser Stellung wirken auf das Antriebselement zwei Kräfte (Stellung 2-2), von denen jede auf einer Seite der Kolbenachse/und die gleichen Abstand vom Kolben haoen, so daß die resultierende Kraft mit der Kolbenachse zusammenfällt. Da die Radien der Rotoren und ihre Geschwindigkeit gleich sind, sind die Anlagepunkte am Antriebselement des Rotors während der Bewegung auf jeder Seite gleich und konstant, und deshalb bleibt auch die Resultierende der Kräfte konstant. Auf diese Weise sind bei der Üoertragung der Bewegung sowohl die Querkräfte im Kolben und im Antriebselement und die Drücke auf die Seiten des Antriebselements ausgeglichen. Bei Erreichen der Stellung 3-3 stehen die Rotoren in der Stellung R und S, der oberen Totpunktstellung, welche das Ende des Verdichtungszeitraums darstellt. Nachdem diese Stellung durchlaufen ist, überträgt der Arbeitsdruck des expandierenden auf den Kolben wirkenden Gases seine Kraft auf das Antriebsele ment, welches wie aus Fig. 6 hervorgeht, diese Kraft seinersei auf die Seite der Rotoren, die der Seite bei der Aufwärtsbewegung gegenüberliegt, überträgt. Diese Kolbenkraft (Vektor F) wird aufgeteilt in zwei gleiche und parallele Kräfte (Vektoren F-I und F-2) die an den Berührungspunkten des Antriebselements und der Rotoren wirken. Diese beiden Kräfte werden ihrerseits wieder an den gleichen Punkten in zwei weitere Kräfte zerlegt, von denen die eine radial und die andere tangential verläuft (Vektoren F-3, F-4'und F-5, F-6), wobei die Tangentialkräfte eine Rückkehr der Rotoren zum Ausgangspunkt zum Beginn eines neuen Arbeitszyklus oewirken. Das System ist nunmehr für einen Zylinder vollständig dargestellt, und das Punktiοnieren des Systems würde auch vollständig erklärt sein, wenn die Zylinder in Flucht mit den V/ellen tjageordnet werden müßten; da aber ver-Increase in inertia occur in the drive element-piston complex «The sequence of movements corresponds to the previously described new sequence of movements, but with the movement of the main shaft ü (Fig. 4) in the same way the auxiliary shaft e U ^ starting from position 1- 1 (dead center position for both rotors) is moved, and after overcoming this position, two forces act on the drive element (position 2-2), each of which is on one side of the piston axis / and the same distance from the piston, so that the resulting Force coincides with the piston axis. Since the radii of the rotors and their speed are the same, the contact points on the drive element of the rotor are the same and constant on each side during the movement, and therefore the resultant of the forces also remains constant. In this way, both the transverse forces in the piston and in the drive element and the pressures on the sides of the drive element are balanced during the transmission of the movement. When the position 3-3 is reached, the rotors are in position R and S, the top dead center position, which represents the end of the compression period. After this position has been passed, the working pressure of the expanding gas acting on the piston transfers its force to the drive element, which as shown in FIG. This piston force (vector F) is divided into two equal and parallel forces (vectors FI and F-2) which act at the contact points of the drive element and the rotors. These two forces are in turn broken down into two further forces at the same points, one of which runs radially and the other tangentially (vectors F-3, F-4 'and F-5, F-6), the tangential forces being one Return of the rotors to the starting point for the start of a new work cycle. The system is now fully illustrated for one cylinder, and the puncturing of the system would also be fully explained if the cylinders had to be aligned with the birds; but since
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schiedene Baumöglichkeiten ausgeführt werden können, erscheint eine ausführlichere Erläuterung angebracht« Die baulichen Ausführungen können in drei Gruppen unterteilt werden: 1. Zylinder liegen in Flucht mit den Wellen; 2. die Zylinder liegen in Flucht mit dem Antriebselement, und 3· die Zylinder liegen in Flucht mit dem Antriebselement und dann wieder in Flucht mit den Wellen. Die Zylinder, die in Flucht mit dem Antriebselement arbeiten und bei denen auf jeder Seite ihres Mittelpunkts in gleichem Abstand von diesem zwei oder mehr Zylinder vorgesehen sind (siehe Fig. 7), arbeiten in Paaren 1-4 und 2-3, und für ein wirksames Funktionieren der Maschine und zur Vermeidung des Fehlers, daß der Druck in beiden Brennkammern nicht gleich ist, ist es ratsam, zwischen beiden Kammern eine Verbindung herzustellen, um Unausgeglichenheiten zu vermeiden, die von der Zündung, der Vergasung von Gasen oder dergleichen herrühren Da die unter Druck stehenden Gase eine hohe Geschwindigkeit haben, sichert diese Verbindung einen gleichen Druck in beiden Kammern. Daher sind in Fig. 7 die Zylinder 1-4 über den Durchlaß A B und die Zylinder 2-3 über den Durchlaß C D verbunden. Die von den Kolben 2-3 unter Einfluß des Drucks der expandierenden Gase erzeugte Kraft hat eine Resultierende (Vektor F), die im Punkt E auf das Antriebselement wirkt, wobei dieser Punkt gleichen Abstand von den Kolbenstangen beider Kolben hat, und diese Kraft F wird in derselben Weise zerlegt, wie dies in Verbindung mit der Einzylindermaschine beschrieben wurde. Für den Fall, daß die Kolben 1-4 den Expansionshub durchführen, sind die Folgerungen identisch.different construction options can be implemented, a more detailed explanation seems appropriate «The structural designs can be divided into three groups: 1. cylinders are in line with the waves; 2. the cylinders are in Aligned with the drive element, and 3 · the cylinders are aligned with the drive element and then again aligned with it the waves. The cylinders that are in alignment with the drive element work and in which two or more cylinders are provided on each side of their center at the same distance from this (see Fig. 7), work in pairs 1-4 and 2-3, and for efficient machine functioning and avoidance the mistake that the pressure in both combustion chambers is not the same, it is advisable to establish a connection between the two chambers to avoid imbalances resulting from ignition, gasification of gases or the like Because the pressurized gases have a high speed this connection ensures the same pressure in both chambers. Therefore, in Figure 7, cylinders 1-4 are across the passage A B and cylinders 2-3 are connected via passage C D. The from the piston 2-3 under the influence of the pressure of the expanding Gas generated force has a resultant (vector F), which acts at point E on the drive element, whereby this Point equidistant from the piston rods of both pistons, and this force F is decomposed in the same way as this has been described in connection with the single cylinder machine. In the event that pistons 1-4 perform the expansion stroke, the conclusions are identical.
Wenn die Wellen in dergleichen senkrechten Ebene liegen, müssen die Berührungsebenen des Antriebselements bzw. der Antriebselemente mit den Rotoren ebenfalls in senkrechter Richtung und parallel zur Ebene der Wellen liegen, und die Zylinder und Kolben bleiben in horizontaler Stellung. In Fig. 8 ist dieser Fall dargestellt. Diese Figur stellt einen den früheren Figuren analogen Schnitt dar, in dem jedoch die Wellen U und U. in einer senkrechten Ebene liegen, vier zu Paaren zusammengefaßteIf the shafts lie in the same vertical plane, the planes of contact of the drive element or the drive elements must with the rotors also in a vertical direction and parallel to the plane of the shafts, and the cylinders and pistons remain in a horizontal position. This case is shown in FIG. This figure represents one of the earlier figures analog section, in which, however, the waves U and U. in lying on a vertical plane, four in pairs
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Zylinder 1-2 und 3-4 in einer horizontalen Ebene einander gegenüber liegen, wobei auf jeder Seite der Ebene der Wellen U undlL zwei Zylinder liegen, zwei Antriebselemente, von denen jeweils eines für jedes Kolbenpaar vorgesehen ist, und, ν in den vorhergehenden Fällen, zwei Rotoren vorgesehen sind. Wenn die vier Zylinder während ihrer vier Takte mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten, dann kann der Zeichnung unter Berücksichtigung der Ausführungen über die Zerlegung der Kräfte entnommen werden, daß bei jeder Explosion ein Kräftepaar in jedem der Rotoren wirkt, so daß die Wellen U und IL nicht mehr als die entsprechende Torsionsspannung aufnehmen müssen.Cylinders 1-2 and 3-4 face each other in a horizontal plane, on each side of the plane of the waves U undlL are two cylinders, two drive elements, of each of which one is provided for each pair of pistons, and, ν in the previous cases, two rotors are provided. If the four cylinders work at the same speed during their four strokes, then the drawing can be under Consideration of the statements about the decomposition of the forces can be seen that with every explosion a couple of forces acts in each of the rotors so that the shafts U and IL do not have to absorb more than the corresponding torsional stress.
Die Erfindung kann, wie früher erwähnt wurde, bezüglich der Einrichtungen zur Aufjbechterhaltung eines dauernden Angriffs des Antriebelementes am Rotor oder den Rotoren abgewandelt werden.The invention can, as mentioned earlier, with respect to the means for maintaining a sustained attack modified the drive element on the rotor or the rotors will.
Eine solche grundsätzliche Änderung besteht darin, daß das Antriebselement mit Einrichtungen zur mechanischen Kopplung mit dem Rotor oder den Rotoren versehen wird, so daß die Vakuumkammer entfallen kann.One such fundamental change is that the Drive element is provided with means for mechanical coupling with the rotor or rotors, so that the vacuum chamber can be omitted.
Im konkreten Fall sind bei dieser Abwandlung an den Enden des Rotors oder der Rotoren zwei zylindrische Zapfen vorgesehen, welche den gleichen Durchmesser wie die die Segmente des Exzenters an ihren gegenüberliegenden Abschnitten verbindenden Kreissektoren haben.In the specific case of this modification, two cylindrical pins are provided at the ends of the rotor or rotors, which have the same diameter as that connecting the segments of the eccentric at their opposite sections Have circular sectors.
Das Antriebselement seinerseits, welches immer ein starrer Bauteil ist, ist an seiner Unterseite mit zwei in Richtung auf den senkrechten Schaft des Rotors abgekrümmten Flanschen versehen. Zwischen diesen Flanschen und der oberen Gleitebene greifen die Zapfen des Rotors oder der Rotoren mit leichter Reibung ein.The drive element for its part, which is always a rigid one Component is provided on its underside with two flanges bent in the direction of the vertical shaft of the rotor. The pins of the rotor or rotors grip more easily between these flanges and the upper sliding plane Friction a.
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Die dargelegte Idee wird zum besseren Verständnis in Verbindung mit den Figuren 9 und 10 näher erläutert. Fig. 9 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Antriebselements und eines Rotors in der unteren Totlage. In gestrichelten Linien ist die Stellung beider Elemente in der oberen Totlage angedeutet. Fig. 10 ist eine Seitenansicht des Antriebselements und des Rotors in der ooeren Totlage. In den Figuren bezeichnen die verschiedenen Bezugszeichen die folgenden Bauteile:The presented idea is explained in more detail in connection with FIGS. 9 and 10 for a better understanding. Fig. 9 shows a schematic front view of a drive element and a rotor in the bottom dead center. In dashed lines, the position of both elements is in the top dead center indicated. Fig. 10 is a side view of the drive element and the rotor in the upper dead position. In the figures the various reference symbols denote the following components:
1. Antriebselement;1. drive element;
2. Rotor;2. rotor;
3. untere, an ihren äußeren Enden in Richtung auf den senkrechten Schaft des Rotors abgebogene Flanschen des Antriebselements;3. lower flanges bent at their outer ends in the direction of the vertical shaft of the rotor the drive element;
4. zylindrische Zapfen des Rotors;4. cylindrical pins of the rotor;
5. Welle des Rotors.5. The rotor shaft.
Es ist zu erkennen, daß, wie im vorstehenden beschrieben wurde, der Rotor 2 ^0- seinen Enden Zapfen 4 aufweist, und daß die Zapfen während der Aufwärts- Lind Aowärtsbewegung des Kolbens in der zwischen den abgebogenen Flanschen 3 an.der Unterseite des Antriebselements 1 durch die einander gegenüberliegenden Flansche gebildeten Höhlung in Eingriff Kommen.It can be seen that, as described above, the rotor 2 ^ 0 - at its ends has pins 4, and that the pins during the upward and outward movement of the piston in the between the bent flanges 3 on the underside of the drive element 1 to engage the cavity formed by the opposing flanges.
Es ist also klar, daß mit dieser zusätzlichen Ausgestaltung die Einleitung der Abwärtsbewegung mechanisch erfolgt, wooei es je nach Erfordernis möglich ist, auf die Vakuumkammer zu verzichten oder nicht, und es ist auch möglich, die Vakuumkammer, wenn dies erwünscht ist, zu einer Brennkammer umzugestalten. So it is clear that with this additional design the downward movement is initiated mechanically, wooei it is possible, depending on requirements, to approach the vacuum chamber to do without it or not, and it is also possible to convert the vacuum chamber into a combustion chamber if so desired.
Die anderen Baubeile des Motors, wie ζ ο B. der Vergaser, das Getriebegehäuse, die Ventile, die Einspritzpumpe usw, sind nicht beschrieben, weil übliche, gegebenenfalls zur Anpassung an die neue und unterschiedliche konstruktion geringfügigThe other components of the engine, such as ζ ο B. the carburetor, the Gearbox housing, the valves, the injection pump, etc. are not described because it is common, if necessary to adapt to the new and different construction
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- 11 abgeänderte Bauteile verwendet werden können. - 11 modified components can be used.
Die beschriebene, erfindungsgemäße Ausgestaltung hat eine !{eine von Vorteilen: 1. sie ist einfacher, weil sie die Anzahl der Bauteile verringert; 2. sie ist bei gleicher Leistung leichter, weil sie die Anzahl der Explosionen verdoppelt und keine Gegengewichte an der Kurbelwelle benötigt; 3. sie hat eine gleichmäßigere Bewegung; 4. der Brennstoffverbrauch wird gesenkt, weil Widerstandskräfte, wie z„ B. der Druck des Kolbens gegen die Zylinderwände, oder die Massenträgheit der Lageraugen der Kurbelstange und dergleichen entfallen; 5. sie hat weniger Fehler; 6. die Lebensdauer wird erhöht, da ein Schleifen der Zylinder nicht mehr notwendig ist; 7° es ist möglich, mehr verschiedene Bauformen herzustellen, die in jedem Fall nach dem Haumangebot der Stelle oder dem Anwendungsfall für den die Bauform vorgesehen ist, ausgewählt werden können.The embodiment according to the invention described has one of advantages: 1. It is simpler because it reduces the number of components; 2. It is lighter with the same performance because it doubles the number of explosions and does not require counterweights on the crankshaft; 3. it has a smoother movement; 4. The fuel consumption is reduced because resistance forces, such as the pressure of the piston against the cylinder walls, or the inertia of the bearing eyes of the connecting rod and the like, are eliminated; 5. it has fewer defects; 6. the service life is increased because the cylinders no longer need to be ground; 7 ° it is possible to produce more different designs, which can be selected in each case according to the scope of the location or the application for which the design is intended.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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