DE2406709A1 - COMBUSTION MACHINE - Google Patents

COMBUSTION MACHINE

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DE2406709A1
DE2406709A1 DE19742406709 DE2406709A DE2406709A1 DE 2406709 A1 DE2406709 A1 DE 2406709A1 DE 19742406709 DE19742406709 DE 19742406709 DE 2406709 A DE2406709 A DE 2406709A DE 2406709 A1 DE2406709 A1 DE 2406709A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

Dr. W. P. RadtDr. W. P. Radt

DipL-Ing. W. Ernesti Johan JonathanDipL-Ing. W. Ernesti Johan Jonathan

PatentanwältePatent attorneys

463 Bochum Ashfjeld New South Wales 2151 463 Bochum Ashfjeld New South Wales 2151

Heinrich-König-StraGe 12Heinrich-Koenig-StraGe 12

Fernsprecher 415 SO, 4 23 27 AUS trail βη Telephone 415 SO, 4 23 27 AUS trail βη

Telegrammadresse: Radtpatent BochumTelegram address: Radtpatent Bochum

74 102
EEF/US74 102
EEF / US

VerbrennungsmaschineInternal combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf Verbrennungsmaschinen, die auf einem neuen Prinzip beruhen, dessen Anwendung, insbesondere zur Konstruktion von Botationsmotoren mit halbem Umlauf, geeignet ist. Das Prinzip kann aber auch bei der Herstellung von Verbrennungsmotoren mit innerer oder äußerer Verbrennung mit hin- und hergehenden Kolben, sowie von Drehkolben- oder Kreiskolbenmotoren verwendet werden, obschon Eotationsmotoren mit halbem Umlauf das Hauptanwendungsgebiet sind.The invention relates to internal combustion engines based on a new principle, its application, in particular for the construction of botation motors with half rotation, is suitable. The principle can also be applied to the Manufacture of internal or external combustion engines with reciprocating pistons, as well as can be used by rotary piston or rotary piston engines, although eotation engines with half rotation are the main area of application are.

Motoren gemäß vorliegender Erfindung zeichnen sich durch einen größeren Wirkungsgrad aus und laufen daher mit geringerem Kostenaufwand. Der Brennstoffverbrauch und die Verschmutzung, die durch eine Maschine gemäß vorliegender Erfindung hervorgerufen wird, sind, verglichen mit konventionellen Maschinen, mit der gleichen Leistung erheblich geringer. Bei steigenden Brennstoffkosten und der sich ständig vergrößernden Luftverschmutzung in den meisten Ländern der Welt ist als Hauptanwendungsgebiet der Maschine der Antrieb für Kraftfahrzeuge zu sehen.Motors according to the present invention are characterized by greater efficiency and therefore run with less Expense. The fuel consumption and pollution caused by a machine in accordance with the present invention Invention, are significant compared to conventional machines with the same performance less. With rising fuel costs and the constantly increasing air pollution in most of the countries of the world is the main application of the machine to see the drive for motor vehicles.

Die Maschine hat insbesondere folgende Vorteile:The machine has the following advantages in particular:

1. Sie .benötigt keine äußere Kühlung, weder mittels Luft noch durch Wasser oder andere flüssige Kühlmittel.1. It does not require any external cooling, neither by means of air nor by water or other liquid coolants.

409834/0835409834/0835

2. Es werden keine Tellerventile benötigt.2. No poppet valves are required.

3. Die Maschine kann als Viertakt- und als Zweitaktmotor laufen, indem die Ventile der Maschine mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiten.3. The machine can run as a four-stroke and as a two-stroke engine by setting the machine's valves with different Working speeds.

Im folgenden wird eine Definition einiger wesentlicher Begriffe gegeben, die in der Beschreibung benutzt werden:The following is a definition of some of the essential terms used in the description:

Als primäre Strahlungsenergie wird die Energie bezeichnet, die bei der Zündung und während der Verbrennung der Gase in der Maschine freigesetzt wird.The energy generated during ignition and combustion of the gases is referred to as primary radiation energy is released in the machine.

Als sekundäre Strahlungsenergie wird die Energie bezeichnet, die durch die heißen Gase unmittelbar nach der Verbrennung in der Maschine freigesetzt wird.The energy produced by the hot gases immediately after combustion is called secondary radiation energy is released in the machine.

Diese Begriffe sind nicht starr; vielmehr fällt unter den Begriff sekundäre Strahlungsenergie auch die Energie der .Restverbrennung oder Zündung von Gasen.These terms are not rigid; rather, the term secondary radiation energy also includes the energy of .Residual combustion or ignition of gases.

Die folgende Übersicht zeigt die Unterschiede zwischen einer nach dem Prinzip gemäß vorliegender Erfindung aufgebauten Maschine und einer konventionellen Maschine.The following overview shows the differences between one constructed according to the principle of the present invention Machine and a conventional machine.

Maschine gemäß vor- Konventionelle MaschineMachine according to pre-conventional machine

liegender Erfindunglying invention

Die Gasverbrennung findet Die heißen Gase mischen in einem geschlossenen Raum sich nach der Verbrennung statt, der als primäre Ver- wahrend der Expansion brennungskammer bezeichnet nicht mit Kühlmitteln, wird; kurz nach der Verbrennung
wird das Gas aus der primären
Verbrennungskammer abgelassen
und mit Kühlmitteln gemischt,
bevor es aus der Maschine austritt. The gas combustion takes place. The hot gases mix in a closed space after the combustion, which is not referred to as the primary storage of the expansion combustion chamber with coolants; shortly after the burn
is the gas from the primary
Combustion chamber drained
and mixed with coolants,
before it exits the machine.

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- ο —- ο -

Die heißen Gase treten nach der Eine getrennte pri-The hot gases emerge after a separate pri-

Verbrennung aus der primären Ver- märe Verbrennungskam-Combustion from the primary combustion chamber

brennungskammer in eine oder meh- mer und sekundäreCombustion chamber in one or more and secondary

rere sekundäre Expansionskammern Expansionskammern sindrere secondary expansion chambers are expansion chambers

über. . nicht vorhanden.above. . unavailable.

Die primäre Verbrennungskammer ist Keine primären Strahvorzugsweise von Abschirmungen um- lungsabschirmungen. geben, um den Verlust von primärer Strahlungsenergie zu vermeiden.The primary combustion chamber is preferably no primary jet of shields, surrounding shields. to avoid the loss of primary radiant energy.

Die sekundäre Kammer oder die se- Keine sekundären Strahkundären Kammern sind vorzugsweise lungsabschirmungen. Räume, die von sekundären Strahlungsabschirmungen umgeben sind,
um den Verlust von sekundärer
Strahlungsenergie zu vermeiden.The secondary chamber or chambers are preferably lung shields. Rooms surrounded by secondary radiation shields,
to the loss of secondary
Avoid radiant energy.

Ein Kühlmittel wird in die Kammern Keine innere Kühlung, eingeleitet, um die verbrannten
Gase und die Maschine innen zu
kühlen und auf diese Weise die Verwendung eines äußeren Kühlmittels
zu vermeiden. Das Kühlen der Maschine kann während der Expansion der verbrannten Gase oder während anderer Arbeitsphasen erfolgen.A coolant is introduced into the chambers. No internal cooling, around the burned
Gases and the machine inside too
cool and in this way the use of an external coolant
to avoid. The machine can be cooled during the expansion of the burnt gases or during other work phases.

Die Arbeitskammern einer Maschine gemäß vorliegender Erfindung haben die gleiche Bedeutung wie bei konventionellen Maschinen. Es handelt sich um die Kammern, in denen sich bei einer Verbrennungsmaschine der Kolben oder der Eotor bewegt. Die Arbeitskammern bei einer Maschine gemäß vorliegender Erfindung können eine oder mehrere primäre Verbrennungskammern enthalten; ebenso können eine oder mehrere sekundäre Expansionskammern vorhanden sein. Die sekundären Expansionskammern sind vorzugsweise ebenfalls so gestaltet, daß ein Verlust von sekundärer Strahlungsenergie vermieden wird. Die Arbeitskammern können nur aus der primären Verbrennungskammer oder den sekundären Expansionskammern bestehen oder weitere Kammern enthalten, in denen keine primäre oder sekundäre Strahlung auftritt.The working chambers of a machine according to the present invention have the same meaning as in conventional ones Machinery. These are the chambers in which the piston or the Eotor moves. The working chambers in a machine according to the present invention can be one or more primary Combustion chambers included; there can also be one or more secondary expansion chambers. The secondary expansion chambers are also preferably designed to prevent loss of secondary radiant energy is avoided. The working chambers can only come from the primary combustion chamber or the secondary Expansion chambers exist or contain further chambers in which no primary or secondary radiation occurs.

4Q9834/08354Q9834 / 0835

Die primäre Verbrennungskammer ist die Kammer, in der die Verbrennung stattfindet, vorzugsweise der Raum, der von den primären Strahlungsabschirmungen im Augenblick der Verbrennung und kurz nach der Verbrennung umgeben ist. Die primäre Verbrennungskammer enthält an einer Seite Einrichtungen zum Zünden des Gases, z.B. eine oder mehrere Zündkerzen oder Glühzünder, sowie Einrichtungen zum Einspritzen des Brennstoffes in die primäre Verbrennungskammer. Beim Beginn der Expansion der gasförmigen Verbrennungsprodukte bewegen sich die primären Abschirmungen so, daß die heißen Gase nicht langer innerhalb der primären Verbrennungskammer bleiben, sondern in eine sekundäre Expansionskammer übertreten. Das Volumen der primären Kammer kann sich vergrößern bevor die gasförmigen Verbrennungsprodukte in die sekundäre Expansionskammer gelangen. Alternativ kann der von den primären Abschirmungen umschlossene Raum ein feststehendes Volumen haben.The primary combustion chamber is the chamber in which the combustion takes place, preferably the space that is used by the primary radiation shields at the moment of the combustion and shortly after the combustion. the primary combustion chamber contains means for igniting the gas on one side, for example one or more spark plugs or glow igniter, as well as means for injecting the fuel into the primary combustion chamber. When the gaseous products of combustion begin to expand, the primary shields move so that the hot gases are no longer within the primary combustion chamber stay, but enter a secondary expansion chamber. The volume of the primary chamber can enlarge before the gaseous products of combustion enter the secondary expansion chamber. Alternatively the space enclosed by the primary shields can have a fixed volume.

Die sekundäre Expansionskammer ist vorzugsweise von sekundären Strahlungsabschirmungen umgeben, um den Verlust von sekundärer Strahlungsenergie aus den gasförmigen Verbrennungsprodukten zu reduzieren. Die sekundäre Expansionskammer kann eine oder mehrere Glühkerzen oder andere Einrichtungen zum Zünden von Gasen enthalten, die noch nicht vollständig verbrannt sind.The secondary expansion chamber is preferably surrounded by secondary radiation shields to prevent loss of secondary radiant energy from the gaseous combustion products to reduce. The secondary expansion chamber can have one or more glow plugs or other devices for igniting gases that have not yet been completely burned.

Das Prinzip der Erfindung in ihrer allgemeinen Form ist ein Verbrennungsmotor, bei dem die Verbrennung in einer oder mehreren Räumen, die als primäre Verbrennungskammern bezeichnet werden, stattfindet und die im Augenblick der Verbrennung abgeschlossene Räume sind, wobei die Maschine so konstruiert ist, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte kurz nach der Verbrennung in eine oder mehrere sekundäre Expansionskammern übertreten.The principle of the invention in its general form is an internal combustion engine, in which the combustion in a or more rooms, which are referred to as primary combustion chambers, and which takes place at the moment of Combustion are confined spaces, where the machine is designed so that the gaseous products of combustion pass into one or more secondary expansion chambers shortly after combustion.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält A0983A/0835In another embodiment of the invention, A0983 includesA / 0835

der Verbrennungsmotor primäre Strahlungsabschirmungen, die eine oder mehrere primäre Verbrennungskammern bilden, in denen die Verbrennung stattfindet und ist so ausgebildet, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte aus der primären Verbrennungskammer austreten und sich in einer oder mehreren sekundären Expansionskammern mit einem Kühlmittel mischen. Die sekundären Expansionskammern können aus sekundären Strahlungsabschirmungen bestehen, die den Verlust von sekundärer Strahlungsenergie verhindern.in the internal combustion engine primary radiation shields that form one or more primary combustion chambers which combustion takes place and is designed so that the gaseous combustion products from the primary Exit combustion chamber and mix with a coolant in one or more secondary expansion chambers. The secondary expansion chambers can consist of secondary radiation shields that prevent the loss of prevent secondary radiation energy.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Verbrennungsmotor primäre und sekundäre Abschirmungen obiger Art und einen Rotor mit wenigstens einem Flügel, der an einer Welle angebracht ist, wobei der Flügel sich koaxial zur Welle innerhalb einer oder mehrerer Arbeitskammern hin- und herbewegen kann, die öffnungen für den Eintritt und den Austritt des Gases enthalten.In a preferred embodiment of the invention, the internal combustion engine includes primary and secondary shields of the above type and a rotor with at least one wing, which is attached to a shaft, wherein the wing can move back and forth coaxially to the shaft within one or more working chambers, the openings for contain the inlet and outlet of the gas.

Der Rotor besteht dabei vorzugsweise aus einer Welle mit zwei koaxial angeordneten Flügeln, die sich durch die Arbeitskammern bewegen, die praktisch die gleiche Form haben, einander gegenüberliegen und Sektoren eines Zylinders bilden. Die Rotorwelle ist ebenfalls zylindrisch und hat die gleiche Achse wie der Zylinder, der die Arbeitskammern enthält. Die Welle ist in der mittleren Achse des Zylinders angeordnet. Die Flügel des Rotors teilen die Arbeitskammern in zwei Teilkammern. Jede Teilkammer der Arbeitskammer enthält primäre Abschirmungen, die die primäre Verbrennungskammer bei der Verbrennung darstellen.The rotor preferably consists of a shaft with two coaxially arranged blades that move through the working chambers, which are practically the same shape, face each other and form sectors of a cylinder. The rotor shaft is also cylindrical and has the same axis as the cylinder that contains the working chambers. The shaft is in the central axis of the cylinder arranged. The blades of the rotor divide the working chambers into two sub-chambers. Each sub-chamber of the working chamber contains primary shields, which are the primary combustion chamber in combustion.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:

Figur 1 einen Schnitt nach der Linie A-B der Figur 2,Figure 1 is a section along the line A-B of Figure 2,

Figur 2 einen Querschnitt durch einen Motor,Figure 2 shows a cross section through an engine,

4 0.9 834/08354 0.9 834/0835

Figur 3 eine Draufsicht auf ein Ventil,Figure 3 is a plan view of a valve,

Figur 4 einen Längsschnitt durch das auf Figur 3 dargestellte Ventil,FIG. 4 shows a longitudinal section through that shown in FIG Valve,

Figur 5 eine Draufsicht auf einen Teil des Motors,Figure 5 is a plan view of part of the engine,

Figuren vergrößerte Teilschnitte durch die Arbeits-1111 ' kammern,Figures enlarged partial sections through the work 1111 'chambers,

Figuren perspektivische Darstellungen des Motors und 8 und 9Figures are perspective views of the engine and 8 and 9

Figur 10 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung. FIG. 10 shows a longitudinal section through another embodiment of the invention.

Auf den Figuren Λ bis 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Motor hat zwei Arbeit skammern, die in ein feststehendes Gehäuse oder einen Stator 1 eingearbeitet sind, der in Figur 8 perspektivisch dargestellt ist. Mit 1A ist eine radiale Seitenwandung einer Arbeitskammer, mit 1B die Umfangswandung des Stators und mit 1C sind die Stirnwandungen des Stators bezeichnet.On the figures Λ to 8 a preferred embodiment of the invention is shown. The motor has two working chambers which are incorporated into a fixed housing or a stator 1, which is shown in perspective in FIG. 1A is a radial side wall of a working chamber, 1B is the circumferential wall of the stator and 1C is the end walls of the stator.

Der Rotor besteht aus einer zylindrischen Welle 13? an der zwei Flügel 2 angebracht sind, die so gestaltet und dimensioniert sind, daß sie sich in den Arbeitskammern hin- und herbewegen können. Einer der Flügel ist auf Figur 1 dargestellt. Jeder Flügel teilt die Arbeitskammer, in der er sich bewegt, in zwei Teilkammern. In diesen Teilkammern finden die Einlaß-, Kompressions-, Expansions- und Auslaßphase des Verbrennungszyklus statt.The rotor consists of a cylindrical shaft 13? at the two wings 2 are attached, which are designed and dimensioned so that they back and forth in the working chambers can move. One of the wings is shown in FIG. Each wing shares the working chamber in which it is moves in two sub-chambers. The inlet, compression, expansion and outlet phases take place in these sub-chambers of the combustion cycle.

Primäre VerbrennungskammerPrimary combustion chamber

An den Flügeln und dem Stator sind primäre Abschirmungen 7 angebracht, die in Figur 1 dargestellt sind, die eine Stellung zeigt, in der der Flügel so gegenüber dem Stator an-Primary shields 7 are attached to the blades and the stator and are shown in FIG. 1, one position shows, in which the wing is positioned opposite the stator

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geordnet ist, daß die Abschirmung 21 einen Raum umschließen, der die primäre Verbrennungskammer 5 bildet.is arranged so that the shield 21 enclose a space, which forms the primary combustion chamber 5.

Die Figuren 6 und 7 zeigen, wie bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Flügel des Rotors geformt und dimensioniert ist, damit er sich in eine Ausnehmung des Stators und aus dieser heraus bewegen und einen abgeschlossenen Raum, die primäre Verbrennungskammer 5» bilden kann.Figures 6 and 7 show how in this preferred embodiment of the invention the blades of the rotor are shaped and dimensioned so that they fit into a recess of the stator and move out of it and form an enclosed space, the primary combustion chamber 5 » can.

In der Verbrennungskammer 5 erfolgt mittels Zündkerzen 4 die Zündung; der Brennstoff wird in diese Kammer durch eine Brennstoffdüse 3 (Figur 1) eingespritzt. Selbstverständlich kann die Zündkerze 4- durch andere Zündeinrichtungen, beispielsweise eine oder mehrere Glühkerzen, ersetzt werden.In the combustion chamber 5 takes place by means of spark plugs 4 the ignition; the fuel is injected into this chamber through a fuel nozzle 3 (Figure 1). Of course The spark plug 4- can be replaced by other ignition devices, for example one or more glow plugs will.

Die primären Strahlungsabschirmungen 7 reduzieren den Verlust der primären Strahlungsenergie aus der primären Verbrennungskammer; sie sind so ausgebildet, daß sie den hohen Temperaturen und Drucken, die während der Verbrennung auftreten, widerstehen.The primary radiation shields 7 reduce the loss of the primary radiant energy from the primary combustion chamber; they are designed to withstand the high temperatures and pressures that occur during combustion occur, resist.

Die Maschine enthält Druckdichtungen 8, die auf Figur 1 dargestellt sind; diese Dichtungen reduzieren die Reibung zwischen dem Flügel und dem Stator und sorgen für die Abdichtung, wenn das Gas vor der Zündung komprimiert und während die Strahlungsenergie freigesetzt wird.The machine includes pressure seals 8 shown in Figure 1; these seals reduce friction between the vane and the stator and ensure the seal when the gas is compressed and prior to ignition while the radiant energy is released.

Sekundäre ExpansionskammerSecondary expansion chamber

Wie sich aus den Figuren 6 und 7 ergibt, wird, wenn der Rotorflügel sich nach der Verbrennung von der radialen Wandung der Arbeitskammer entfernt, Gas aus der primären Verbrennungskammer in einen Raum abgelassen, der als sekundäre Expansionskammer bezeichnet wird. Sowohl in denAs can be seen from Figures 6 and 7, if the rotor blade is after the combustion of the radial Wall of the working chamber removed, gas from the primary combustion chamber vented into a space that acts as a secondary Expansion chamber is referred to. Both in the

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Flügel als auch in den Stator sind radiale Abschirmungen 9 eingearbeitet, die den Verlust von sekundärer Strahlungswärme reduzieren. Die Flügel enthalten darüber hinaus Kompressionsdichtungen 10. Das Volumen der sekundären Expansionskammer ändert sich, bezogen auf das der primären Verbrennungskammer. Der maximale Kompressionsdruck in der sekundären Kammer kann sich somit in Abhängigkeit von der Größe der Maschine und ihrer Gestalt ändern. Ob sekundäre Kompressionsdichtungen überhaupt notwendig sind, hängt von dem maximalen Kompressionsdruck, der in der sekundären Expansionskammer auftritt und von der Größe dieser Kammer ab. Auf Figur 1 sind Kompressionsdichtungen 10 dargestellt, die auf den Figuren 6 und 7 fortgelassen wurden.The wings as well as in the stator are radial shields 9 incorporated, which reduce the loss of secondary radiant heat. The wings also contain Compression seals 10. The volume of the secondary expansion chamber changes relative to that of the primary Combustion chamber. The maximum compression pressure in the secondary chamber can thus vary depending on the Change the size of the machine and its shape. Whether secondary compression seals are necessary at all depends on the maximum compression pressure that will occur in the secondary expansion chamber and the size of that chamber. Compression seals 10, which have been omitted from FIGS. 6 and 7, are shown in FIG.

Ein- und Austrittsöffnungen der ArbeitskammerInlet and outlet openings of the working chamber

Die Arbeitskammer hat öffnungen 14 (Figuren 1 und 2), durch die Gas in die Kammer eintreten und aus ihr austreten kann. Diese öffnungen werden als Ein- und Auslaßöffnungen der Arbeitskammer bezeichnet. Bei der auf Figur 2 dargestellten Ausführungsform sind diese Öffnungen der Arbeitskammer in rechten Winkeln zueinander längs der eingezeichneten Quadrantenlinien angeordnet. Die Öffnungen dienen sowohl dem Brennstoffeintritt als auch zum Austritt des Gases aus der Arbeitskammer.The working chamber has openings 14 (Figures 1 and 2) through the gas can enter and exit the chamber. These openings are used as inlet and outlet openings Designated work chamber. In the embodiment shown in Figure 2, these openings of the working chamber in arranged at right angles to one another along the drawn quadrant lines. The openings serve both Fuel entry and exit of the gas from the working chamber.

VentileValves

Bei der dargestellten Ausführungsform wird nur ein Servoscheibenventil 16 benötigt. Die Draufsicht auf dieses Ventil ist auf Figur 3 dargestellt. Das Ventil hat zwei Öffnungen, eine für den Einlaß des Brennstoffes in die Arbeitskammer und eine, um den Austritt des Gases aus der Arbeitskammer zu erleichtern. Diese Öffnungen sind in der Beschreibung mit Ventileinlaßöffnung 18 und Ventilauslaßöffnung 17 bezeichnet.In the embodiment shown, only one servo disc valve is used 16 required. The top view of this valve is shown in FIG. The valve has two Openings, one for the inlet of the fuel into the working chamber and one for the exit of the gas from the To facilitate the working chamber. These openings are in the description with valve inlet opening 18 and valve outlet opening 17 designated.

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Das Ventil 16 liegt an einer Stirnseite des Stators an. Es ist so ausgebildet, daß sich die öffnungen in der Arbeitskammer und die Öffnungen in dem Ventil in bestimmten Stellungen überschneiden, so daß Gas in die Kammer einströmen und aus dieser ausströmen kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist nur ein Scheibenventil erforderlich, weil die Öffnungen in der Arbeitskammer in rechten Winkeln angeordnet sind und jeder Flügel sich über einen Winkel von weniger als 90° dreht. Wenn die Öffnungen in den Arbeitskammern nicht in einem Winkel von 90° angeordnet wären und/oder das Flügelblatt über einen Winkel von mehr als 90° schwingen würde, so wären mehr als ein Ventil erforderlich.The valve 16 rests against an end face of the stator. It is designed so that the openings in the working chamber and the openings in the valve intersect in certain positions so that gas flows into the chamber and can flow out of it. In the embodiment shown, only one butterfly valve is required, because the openings in the working chamber are arranged at right angles and each wing extends over rotates an angle of less than 90 °. If the openings in the working chambers are not arranged at an angle of 90 ° and / or the blade would swing over an angle of more than 90 °, there would be more than one Valve required.

Die Gestalt und die Lage des Ventils hängt von den verschiedenen Anwendungsgebieten der Erfindung ab. Scheibenventile sind dann nicht notwendig, wenn der Gegenstand der Erfindung zur Konstruktion eines konventionellen Vierzylinder-Kolbenmotors benutzt wird. Eine Vierzylindermaschine, bei der das Prinzip der Erfindung benutzt wird, kann jedoch ebenfalls mit einem Scheibenventil versehen werden.The shape and location of the valve will depend on the various fields of application of the invention. Butterfly valves are not necessary when the subject matter of the invention is to construct a conventional four-cylinder piston engine is used. However, a four cylinder engine using the principle of the invention can can also be provided with a disc valve.

Die Öffnungen der Expansionskammer sind mit Dichtungen umgeben, die an dem Ventil anliegen. Diese Dichtungen können aus Graphitmaterial bestehen.The openings of the expansion chamber are surrounded by seals that rest against the valve. These seals can consist of graphite material.

Figur 4- zeigt ein Einlaßrohr für das Gas, das in die Arbeitskammer über die Einlaßöffnung des Ventils eintritt und ein Abzugsrohr für das aus der Arbeitskammer austretende Gas. Bei der auf dieser Figur dargestellten Konstruktion liegt ein Teil des Einlaßrohres koaxial zur Welle 13.Figure 4- shows an inlet pipe for the gas entering the working chamber Enters via the inlet opening of the valve and an exhaust pipe for the exiting from the working chamber Gas. In the construction shown in this figure, part of the inlet pipe is coaxial with it Wave 13.

Eotorwelle und AntriebswelleEotor shaft and drive shaft

Der Rotor der Maschine gemäß vorliegender Erfindung be-The rotor of the machine according to the present invention is

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steht aus einer zylindrischen Welle 13» clie auf den Figuren 1, 5 und 8 dargestellt ist und einem Rotorhebel 22, der auf den Figuren 5 und 8 sichtbar ist. Die Figuren 5 und 8 zeigen verschiedene Einrichtungen zur Verbindung des Heoels 22 mit der abtreibenden Welle 19A.stands out from a cylindrical shaft 13 »clie on the figures 1, 5 and 8 is shown and a rotor lever 22, the is visible on Figures 5 and 8. Figures 5 and 8 show various facilities for connecting the Heoels 22 with the output shaft 19A.

Gemäß Figur 5 ist der Rotorhebel mit der Abtriebswelle, die einen einzigen Kurbelarm 24· enthält, mittels einer Verbindungsstange verbunden, die aus einer rückwirkenden Schraubenfeder 23 besteht. Die Verbindungsstange überträgt die Hin- und Herbewegung des Hebels 22 in eine Drehbewegung der Abtriebswelle 19A. Die Verbindungsstange braucht nicht unbedingt eine Federzu sein; sie kann auch aus einer starren üblichen Verbindungsstange bestehen. Die Abtriebswelle bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann auch mit einem mehrfachen Kurbelarm versehen sein.According to Figure 5, the rotor lever with the output shaft, containing a single crank arm 24 by means of a connecting rod connected, which consists of a retroactive coil spring 23. The connecting rod transmits the reciprocating movement of the lever 22 into a rotational movement of the output shaft 19A. The tie rod needs not necessarily to be a feather; it can also consist of a rigid usual connecting rod. The output shaft in other embodiments of the invention can also be provided with a multiple crank arm.

Figur 8 zeigt andere Einrichtungen zum Übertragen der Schwingbewegung der Rotorwelle auf die rotierende Bewegung der abtreibenden Welle 19A. Dabei ist an der Abtriebswelle eine innere Welle in Form einer frei gleitenden Stange angebracht, die parallel zur Achse der Abtriebswelie, jedoch exzentrisch zu dieser Achse verläuft. Diese innere Welle wird dann mit dem veränderlichen Rotorhebel über ein Kreuzgelenk 25 und ein Drehgelenk 26 verbunden. Das Drehgelenk 26 ist drehbar mit dem Rotorhebel 22 verbunden. Auf diese Weise rotiert die Abtriebswelle 19-A-, wenn die Maschine arbeitet und kann ihre Bewegung unter oder ohne Verwendung eines Schwungrades oder einer Mehrscheibenkupplung auf beliebige Einrichtungen übertragen.FIG. 8 shows other devices for transferring the oscillating movement of the rotor shaft to the rotating movement of the output shaft 19A. There is an inner shaft in the form of a freely sliding rod on the output shaft attached, parallel to the axis of the output shaft, however, it is eccentric to this axis. This inner shaft is then connected to the variable rotor lever via a Universal joint 25 and a swivel joint 26 connected. The swivel joint 26 is rotatably connected to the rotor lever 22. In this way, the output shaft 19-A- rotates when the Machine works and can move with or without the use of a flywheel or multi-plate clutch transferred to any facility.

Feder 23Spring 23

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in Figur 5 dargestellt ist, wird eine rückwirkende Schraubenfeder benutzt. Die Verwendung einer derartigen Feder oderIn the preferred embodiment of the invention disclosed in As shown in Figure 5, a retroactive coil spring is used. The use of such a spring or

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einer entsprechenden federnden Einrichtung, z.B. einer Druckfeder, einer Zugfeder oder einer Drehfeder, ist bei konventionellen Maschinen nicht bekannt. Eine solche Feder wird bei einigen Ausführungsformen dieser Erfindung benutzt, um einen Teil der Wärmeenergie, die während der Verbrennung in der primären Verbrennungskammer freigesetzt wird, zu erhalten. Die primären Abschirmungen und die sekundären Abschirmungen verhindern den Verlust an Strahlungswärme, die über die Feder in mechanische potentielle Energie umgewandelt wird.a corresponding resilient device, e.g. a A compression spring, a tension spring or a torsion spring is not known in conventional machines. Such a feather is used in some embodiments of this invention to absorb some of the thermal energy generated during combustion released in the primary combustion chamber. The primary shields and the secondary ones Shields prevent the loss of radiant heat from the spring in mechanical potential Energy is converted.

Während die Maschine läuft, wird die Temperatur, bevor die heißen Gase nach der Verbrennung aus der primären Verbrennungskammer in die sekundäre Expansionskammer gelangen, erniedrigt, da Strahlungsenergie auf die Wände der primären Verbrennungskammer abgegeben wird. Die Verringerung der Strahlungsenergie erfolgt im Verhältnis zur 4. Potenz der absoluten Temperatur der heißen Gase nach dem Stefan Boltszmann1sehen Strahlungsgesetz gemäß der FormelWhile the engine is running, the temperature before the post-combustion hot gases pass from the primary combustion chamber to the secondary expansion chamber is lowered as radiant energy is released onto the walls of the primary combustion chamber. The reduction of the radiation energy takes place in relation to the 4th power of the absolute temperature of the hot gases according to Stefan Boltszmann's 1 see radiation law according to the formula

W - e .s .T4 W - e .s .T 4

wobei W die abgestrahlte Wärmeenergie, e der Emissionsfaktor,where W is the radiated heat energy, e is the emission factor,

s die Stefan Boltszmann'sehe Konstante und T die absolute Temperatur ist.s the Stefan Boltszmann's see constant and T is the absolute temperature.

Die Verwendung einer rückwirkenden Feder erhält die nicht infolge der Temperaturerniedrigung der Gase nach der Verbrennung verlorengegangene Energie. Der Druck der Verbrennungsgase verringert sich ebenso wie die Temperatur infolge einer beschleunigten Bewegung des Rotors und Wärmeenergie wird in der Feder in Form von mechanischer potentieller Energie erhalten. Auf diese Weise verringert die Feder den Verlust von Wärmeenergie an die Wandungen und stellt einen gleichmäßigen tibergang von ArbeitsenergieThe use of a retroactive spring does not preserve this as a result of the drop in temperature of the gases after combustion lost energy. The pressure of the combustion gases decreases as does the temperature as a result of an accelerated movement of the rotor and thermal energy is in the spring in the form of mechanical get potential energy. In this way the spring reduces the loss of thermal energy to the walls and provides an even transition of work energy

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auf die Abtriebswelle sicher. Damit wird der Totpunkt konventioneller Maschinen verringert. Die Verwendung der rückwirkenden Feder erhält somit Energie, die bei konventionellen Motoren auf das äußere Kühlsystem übertragen wird. Weitere Erläuterungen der Verwendung der rückwirkenden Feder werden im folgenden gegeben:on the output shaft safely. This reduces the dead center of conventional machines. Using the The retroactive spring thus receives energy that is transferred to the external cooling system in conventional engines will. Further explanations of the use of the retroactive spring are given below:

1. Die gespeicherte mechanische potentielle Energie wird vollständig auf die Abtriebswelle übertragen, nachdem der Eotor ungefähr die Hälfte des Expansionsweges vollendet hat.1. The stored mechanical potential energy becomes completely transferred to the output shaft after the eotor has completed approximately half of the expansion path Has.

2. Die rückwirkende Feder verrichtet keine Arbeit während der Kompression und muß blockiert werden, wozu Führungen oder automatische Verriegelungseinrichtungen während der Kompression benutzt werden. Die Verriegelung wird während der Expansion freigegeben. Die Verriegelungseinrichtung ist auf Figur 5 nicht dargestellt.2. The retroactive spring does no work during compression and must be blocked, including guides or automatic locking devices during compression can be used. The lock is released during expansion. The locking device is not shown in FIG.

3. Die Feder kann an folgenden Stellen angeordnet werden:3. The spring can be placed in the following places:

a. zwischen der Rotorwelle und der Abtriebswelle,a. between the rotor shaft and the output shaft,

b. innerhalb der Abtriebswelle oderb. inside the output shaft or

c. in deren Schwungrad.c. in their flywheel.

Kompressor oder Turbine 21Compressor or turbine 21

Figur 4 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der das aus den Arbeitskammern austretende Gas eine Turbine 21 antreibt. Wenn mit einem Luftüberschuß an der Eingangsseite gearbeitet wird, kann durch die Abgase als Alternative zu der in Figur 4- dargestellten Turbine ein Vorverdichter oder Kompressor verwendet werden. Die zusätzliche Kraft, die durch die Turbine erhalten wird, die in Figur 4 dargestellt ist, wird auf die Abtriebswelle 19 übertragen, um den Wirkungsgrad der Ma-Figure 4 shows another preferred embodiment of the Invention in which the gas emerging from the working chambers drives a turbine 21. If with an excess of air Work is carried out on the inlet side, can through the exhaust gases as an alternative to that shown in Figure 4- Turbine a supercharger or supercharger can be used. The extra power received by the turbine is shown in Figure 4, is transmitted to the output shaft 19 to increase the efficiency of the Ma-

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schine zu erhöhen.machine to increase.

KonstruktionsmaterialienConstruction materials

Die primären und sekundären Abschirmungen dienen dazu, den Verlust der primären und sekundären Strahlungsenergie zu verringern oder ganz zu vermeiden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Abschirmungen aus wärmebeständigen, nicht korrodierenden Werkstoffen. Nickel, Ghromlegierungen, wie z.B. Inconel, können, ebenso wie andere geeignete Materialien, wie z.B. Titan- oder Zirkonlegierungen verwendet werden. Andere Teile der Maschine können auch aus Materialien bestehen, die wärmebeständig und schlechte Wärmeleiter sind, insbesondere die Seitenwandungen des Stators, die Rotorwelle und die Hügel. Diese Stoffe verringern den Wärmeverlust in den Arbeitskammern und erhöhen die Wirksamkeit der inneren Kühlung, die weiter unten beschrieben wird.The primary and secondary shields are used to protect the To reduce or completely avoid loss of primary and secondary radiation energy. In the preferred embodiment According to the invention, the shields are made of heat-resistant, non-corrosive materials. Nickel, Chromium alloys such as Inconel can be used, as can other suitable materials such as titanium or zirconium alloys be used. Other parts of the machine can also be made of materials that are heat resistant and are poor conductors of heat, particularly the stator sidewalls, rotor shaft, and bumps. These Substances reduce the heat loss in the working chambers and increase the effectiveness of the internal cooling, which further is described below.

Schmierunglubrication

Die Teile der Maschine, die sich entweder selbst bewegen oder in Kontakt mit sich bewegenden Teilen sind, benötigen eine Schmierung. Die meisten Teile arbeiten bei ziemlich niedrigen Temperaturen, so daß öl oder ein anderes flüssiges Schmiermittel verwendet werden kann. Alternativ können auch Graphit oder mit Graphit imprägnierte Stoffe oder andere Trockenschmiermittel verwendet werden. Die Dichtungen des Rotors und der Öffnungen der Arbeitskammer, die Lager der Rotorwelle und andere Lager können aus Graphit oder mit Graphit imprägnierten Stoffen bestehen oder es können andere Stoffe benutzt werden, die für eine Öl-Flüssigkeitsschmierung geeignet sind.The parts of the machine that either move by themselves or are in contact with moving parts need a lubrication. Most of the parts work at fairly low temperatures, so oil or some other liquid Lubricant can be used. Alternatively, graphite or materials impregnated with graphite or other dry lubricants can be used. The seals of the rotor and the openings of the working chamber, the Bearings of the rotor shaft and other bearings can be made of graphite or materials impregnated with graphite or it other substances can be used for oil-liquid lubrication are suitable.

Verringerung des Bedarfs an Schmiermitteln . .Reduction of the need for lubricants. .

Die Erfordernisse der Schmierung können verringert werden, wenn folgende Punkte bei der Konstruktion der MaschineThe requirements for lubrication can be reduced if the following points are made in the design of the machine

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■berücksichtigt werden:■ are taken into account:

Eine möglichst geringe Arbeitstemperatur in der sekundären· Expansionskammer,The lowest possible working temperature in the secondary Expansion chamber,

ein großes Verhältnis des Volumens der sekundären Expansionskammer zu dem der primären Verbrennungskammer, enge Toleranzen zwischen dem Rotor und dem Stator, Verwendung von reibungsfreien Lagern zwischen der Rotorwelle und dem Stator.a large ratio of the volume of the secondary expansion chamber to that of the primary combustion chamber, tight tolerances between the rotor and the stator, Use of frictionless bearings between the rotor shaft and the stator.

Ringe und Dichtungen für den Kolben und den RotorRings and seals for the piston and the rotor

Ringe oder Dichtungen werden benötigt, um die primäre Verbrennungskammer gegenüber der sekundären Expansionskammer und eine Arbeitskammer gegenüber der anderen abzudichten (siehe Figuren 6 und 7)· Es kann eine Feder verwendet werden, um die Abdichtungskraft für die Dichtungen zu erhalten oder die Dichtungen selbst können federnde Eigenschaften haben. Andere Vorrichtungen, bei denen die Zentrifugalkraft des sich drehenden Rotors ausgenutzt wird oder Vorrichtungen, die auf die Dichtungen elektromagnetische oder magnetische Kräfte ausüben, können verwendet werden, um die notwendigen Kräfte zu erhalten.Rings or seals are needed around the primary combustion chamber to seal against the secondary expansion chamber and one working chamber against the other (See Figures 6 and 7) · A spring can be used to obtain the sealing force for the seals or the seals themselves can have resilient properties. Other devices where centrifugal force of the rotating rotor is used or devices that act on the seals or electromagnetic Applying magnetic forces can be used to obtain the necessary forces.

Schwungradflywheel

Die Verbrennungsmaschine, die auf den Figuren dargestellt ist, kann ein oder mehrere Schwungräder enthalten. Diese können entweder konventionelle Räder sein, die an die Abtriebswelle angeschlossen sind, so daß sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, wie die Abtriebswelle 19 oder es können sogenannte dynamische Schwungräder verwendet werden, die mit einer niedrigeren oder höheren Geschwindigkeit umlaufen, als sich die Abtriebswelle dreht. Die Maschine kann ein oder mehrere konventionelle oder dynamische Schwungräder enthalten.The internal combustion engine shown in the figures can contain one or more flywheels. These can either be conventional wheels that are connected to the output shaft so that they can be aligned with the Rotate the same speed as the output shaft 19 or so-called dynamic flywheels can be used that rotate at a lower or higher speed than the output shaft rotates. The machine can include one or more conventional or dynamic flywheels.

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Arb ei t s ab laufWorkflow

Der Rotor teilt jede Arbeitskammer bei der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform in zwei Teilkammern. Es sind zwei Arbeitskammern und somit vier Teilkammern vorhanden. In jeder Teilkammer finden die vier Arbeitsphasen einer Verbrennungsmaschine statt, d.h. die Einlaßphase, die Kompressionsphase, die Expansionsphase und die Ausstoßphase. Während die Maschine läuft, findet zu jeder Zeit eine dieser Phasen statt.In the embodiment shown in the drawing, the rotor divides each working chamber into two sub-chambers. There are two working chambers and thus four sub-chambers available. The four working phases find one in each sub-chamber Internal combustion engine instead, i.e. the intake phase, the compression phase, the expansion phase and the exhaust phase. One of these phases takes place at any time while the machine is running.

Der Lufteinlaß erfolgt in eine der vier Teilkammern der Maschine, wenn die öffnung der Arbeitskammer in dieser Teilkammer mit der Einlaßöffnung in dem Ventil ausgerichtet ist. Während der Einlaßphase vergrößert sich das Volumen der Teilkammer und es wird Luft in diese Kammer gesaugt.The air inlet takes place in one of the four sub-chambers of the machine when the opening of the working chamber is in this sub-chamber is aligned with the inlet port in the valve. During the intake phase, the volume of the increases Partial chamber and air is sucked into this chamber.

In der Teilkammer der Arbeitskammer auf der anderen Seite des Rotors, dessen Volumen sich verringert, wird die Luft während der Kompressionsphase komprimiert. Figur 1 zeigt die Stellung des Flügels des Rotors, der gegenüber der radialen Seitenwandung 1A der Arbeitskammer am Ende der Kompressionsstufe und während der Verbrennung liegt. Die Verbrennung findet in der primären Verbrennungskammer statt und der Rotor bewegt sich von der radialen Seitenwandung weg. Die primäre Verbrennungskammer 5 dehnt sich anfänglich aus und die verbrannten Gase treten in die sekundäre Expansionskammer 6 über. Dies ist die Expansionsphase des Verbrennungszyklus, bei der sich das Volumen der Teilkammer, in dem die Expansionsphase stattfindet, vergrößert. In gleichem Maße verringert sich das Volumen der Teilkammer auf der anderen Seite des Rotors, so daß das Gas auf dieser Seite des Rotors durch die Öffnung 14 in der Arbeitskammer und die Auslaßöffnung 17 in. dem Ventil herausgedrückt wird. Diese Teilkammer durchläuft somit die Auslaßphase. The air is in the partial chamber of the working chamber on the other side of the rotor, the volume of which is reduced compressed during the compression phase. Figure 1 shows the position of the wing of the rotor, which opposite the radial side wall 1A of the working chamber at the end of the compression stage and during combustion. the Combustion takes place in the primary combustion chamber and the rotor moves off the radial sidewall path. The primary combustion chamber 5 initially expands off and the burned gases pass into the secondary expansion chamber 6. This is the expansion phase of the Combustion cycle in which the volume of the sub-chamber in which the expansion phase takes place increases. The volume of the sub-chamber on the other side of the rotor is reduced to the same extent, so that the gas on this Side of the rotor through the opening 14 in the working chamber and the outlet port 17 in. The valve is pushed out will. This sub-chamber thus passes through the discharge phase.

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ExpansionsphaseExpansion phase

Die primären Abschirmungen 7 können so angeordnet sein, daß sich während des Beginns der Expansionsphase das Volumen der primären Verbrennungskammer vergrößert. Dies ist auf Figur 7 dargestellt. Alternativ kann das Volumen der primären Verbrennungskammer sich nicht verändern, bevor die verbrannten Gase in die sekundäre Expansionskammer übertreten. In der Verbrennungsphase wird durch die Brennstoffdüse eine bestimmte Menge Brennstoff in die primäre Verbrennungskammer gesprüht und eine oder mehrere Glühzünder oder Zündkerzen sorgen für die Zündung des Brennstoff gemisches. Die Erfindung sieht vor, daß die verbrannten Gase aus der primären Verbrennungskammer in die sekundäre Expansionskammer gelangen, die unverbrannte Luft während der Expansionsphase enthält, die die verbrannten Gase sofort kühlt. Verluste an primärer und sekundärer Strahlungsenergie werden dadurch verhindert.The primary shields 7 can be arranged in such a way that the volume changes during the start of the expansion phase the primary combustion chamber enlarged. This is shown in FIG. Alternatively, the volume of the primary combustion chamber does not change before the burned gases enter the secondary expansion chamber trespass. During the combustion phase, a certain amount of fuel is injected into the primary through the fuel nozzle Combustion chamber sprayed and one or more glow igniters or spark plugs ensure the ignition of the fuel mixed. The invention provides that the burned gases from the primary combustion chamber into the secondary expansion chamber that contains unburned air during the expansion phase that burned the Cools gases immediately. This prevents losses of primary and secondary radiation energy.

Wenn der Flügel des Rotors in einer Stellung ist, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, kann das Gas, das in der primären Verbrennungskammer komprimiert ist, ein Volumen von etwa 1/10 des Gases haben, das in der sekundären Expansionskammer komprimiert wird. Nach dem Ablassen des Gases in die sekundäre Expansionskammer ist die primäre Verbrennungskammer kein abgeschlossener Raum mehr.When the wing of the rotor is in a position as shown in Figure 1, the gas in the primary Combustion chamber is compressed to have a volume of about 1/10 of the gas that is in the secondary expansion chamber is compressed. After the gas is vented into the secondary expansion chamber, it is the primary combustion chamber no more closed space.

Innere KühlungInner cooling

Bei den meisten Ausführungsformen der Erfindung wird das verbrannte Gas aus der primären Verbrennungskammer abgelassen und durch die Luft in der sekundären Expansionskammer gekühlt. Zusätzlich kann ein sekundäres Kühlmittel, wie z.B. Wasser, eine wässrige Lösung oder irgendeine Flüssigkeit, in die sekundäre Expansionskammer eingesprüht werden, um als zusätzliches Mittel zum Kühlen der verbrannten Gase zu dienen. Diese sekundäre KühlsubstanzIn most embodiments of the invention this will burned gas is vented from the primary combustion chamber and cooled by the air in the secondary expansion chamber. In addition, a secondary coolant, such as water, an aqueous solution, or any liquid, is sprayed into the secondary expansion chamber to serve as an additional means of cooling the burned gases. This secondary cooling substance

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kann. während der Einlaßphase des Verbrennungszyklus in die Arbeitskammer mit der Luft eingeführt werden, insbesondere durch die Einlaßöffnung des Ventils. Alternativ kann die sekundäre Kühlsubstanz in die Arbeitskammer während der Expansionsphase eingesprüht werden. Auf diese Weise erfolgt das Kühlen des Gases und der meisten Teile der Maschine während der Expansionsphase und während aller Phasen des Verbrennungszyklus.can. during the intake phase of the combustion cycle into the Working chamber are introduced with the air, in particular through the inlet opening of the valve. Alternatively, the secondary cooling substance can be sprayed into the working chamber during the expansion phase. This is done in this way the cooling of the gas and most of the parts of the machine during the expansion phase and during all phases of the combustion cycle.

Mechanische KühleinrichtungenMechanical cooling devices

Es können auch mechanische Kühleinrichtungen in der primären Verbrennungskammer und in der sekundären Expansionskammer verwendet werden, um die Kühlung des verbrannten Gases zu verbessern. Diese mechanischen Einrichtungen kühlen das Gas in den Kammern und der Maschine, nicht nur während der Expansionsphase, sondern auch während der anderen Phasen. Die Kühleinrichtungen können wie folgt ausgebildet sein:Mechanical cooling devices can also be used in the primary combustion chamber and in the secondary expansion chamber to cool the burned To improve gas. These mechanical devices do not only cool the gas in the chambers and the machine during the expansion phase but also during the other phases. The cooling devices can be designed as follows be:

1. als dünne Platten in den Seitenwandungen der Arbeitskammer, 1. as thin plates in the side walls of the working chamber,

2. als dünne Drähte in den Seitenwandungen der Arbeitskammer, 2. as thin wires in the side walls of the working chamber,

3. als Ausnehmungen oder kleine öffnungen in den Arbeitskammern oder3. as recesses or small openings in the working chambers or

4. als Gasoszillatoren oder Vibratoren.4. as gas oscillators or vibrators.

Diese Kühleinrichtungen können in den Kolben, den Zylinderkopf, den Rotor oder den Stator eingearbeitet werden.These cooling devices can be incorporated into the piston, cylinder head, rotor or stator.

Brennstoffdüsen, Vergaser und ZündeinrichtungenFuel nozzles, carburetors and igniters

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfordern Brennstoffdüsen und/oder Verdampfer für den Brennstoff, Vergaser und Zündeinrichtungen.The embodiments of the present invention require fuel nozzles and / or vaporizers for the fuel, Carburetor and ignition devices.

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Ein oder mehrere Glühzünder oder Zündkerzen sind erforderlich, um den Brennstoff zu zünden, der in die primäre Verbrennungskammer eingeleitet wird. Zusätzlich kann eine Maschine gemäß vorliegender Erfindung in der sekundären Expansionskammer Einrichtungen zum Zünden von Gasen enthalten, die in der primären Verbrennungskammer nicht vollständig verbrannt sind.One or more glow starters or spark plugs are required to ignite the fuel that is introduced into the primary combustion chamber. In addition, a Machine according to the present invention contains means for igniting gases in the secondary expansion chamber, which are not completely burned in the primary combustion chamber.

Die Verbrennung kann auch durch Gaskompression, insbesondere in einem Dieselsystem erfolgen. Auch ein Katalysator kann verwendet werden, um die Verbrennung bei bestimmten Drucken und Temperaturen in der primären Verbrennungskammer oder der sekundären Verbrennungskammer zu erreichen.The combustion can also take place by gas compression, in particular in a diesel system. Also a catalyst can be used to control combustion at certain pressures and temperatures in the primary combustion chamber or the secondary combustion chamber.

Arbeitsweise des Drehkolbenmotors mit halbem Umlauf als Zweitakt- oder ViertaktmotorHow the rotary piston engine works with half rotation as a two-stroke or four-stroke engine

Durch Verändern der Geschwindigkeit des Ventils ist es möglich, die Maschine als Zwei- statt als Viertaktmotor arbeiten zu lassen. Dabei wurden nur zwei Phasen in jeder Teilkammer, insbesondere eine kombinierte Einlaß- und Kompressionsphase und eine kombinierte Expansions- und Ausstoßphase auftreten.By changing the speed of the valve it is possible to run the machine as a two-stroke instead of a four-stroke engine to let work. There were only two phases in each sub-chamber, in particular a combined inlet and Compression phase and a combined expansion and ejection phase occur.

Andere Ausführungsformen der ErfindungOther embodiments of the invention

Die auf den Figuren dargestellte Maschine ist nur als Beispiel ausgewählt worden für die Maschinentypen, die unter Verwendung des gleichen Prinzips konstruiert werden können. Dieses Prinzip kann bei konventionellen Verbrennungsmaschinen für Kraftfahrzeuge angewandt werden. Die Zündung kann in einer Ausnehmung am oberen Ende jedes Zylinders des Motors erfolgen, wobei die Ausnehmung im Augenblick der Verbrennung die primäre Verbrennungskammer darstellt. Nach der Verbrennung, wenn der Kolben sich vom oberen Ende des Zylinders weg bewegt, strömt das Gas aus dieser Ausnehmung in den übrigen Baum des Zylinders. Es wird dortThe machine shown in the figures has only been selected as an example for the machine types listed under Can be constructed using the same principle. This principle can be used with conventional combustion engines can be used for motor vehicles. The ignition can be in a recess at the top of each cylinder of the engine, the recess being the primary combustion chamber at the moment of combustion. After combustion, when the piston moves away from the top of the cylinder, the gas flows out of it Recess in the rest of the tree of the cylinder. It will be there

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während der Expansionsphase durefi Luft oder ein anderes Kühlmittel gekühlt.during the expansion phase durefi air or another Coolant cooled.

Eine andere Form eines Motors nach dem Prinzip gemäß vorliegender Erfindung hat eine einzige primäre Verbrennungskammer, die von mehreren sekundären Expansionskammern umgeben ist. Nachdem die Verbrennung in der primären Verbrennungskammer stattgefunden hat, strömen die verbrannten Gase gleichzeitig in mehrere sekundäre Expansionskammern und werden durch Kühlmittel in diesen Kammern gekühlt. Die primäre Verbrennungskammer kann ein Zylinder mit einem Kolben sein, der beispielsweise von vier sekundären Expansionskammern umgeben ist, die ebenfalls aus Zylindern mit darin laufenden Kolben bestehen. Dieses Prinzip kann auch für Zweitakt- und Viertaktmaschinen, sowie für Dreh- und Kreiskolbenmotoren verwendet werden.Another form of engine based on the principle of the present invention has a single primary combustion chamber, which is surrounded by several secondary expansion chambers. After the combustion in the primary combustion chamber has taken place, the burned gases flow into several secondary expansion chambers at the same time and are cooled by coolants in these chambers. The primary combustion chamber can be a cylinder with a Be a piston that is surrounded, for example, by four secondary expansion chambers, which are also made up of cylinders with pistons running in it. This principle can also be used for two-stroke and four-stroke machines, as well as for turning and rotary piston engines can be used.

Figur 10 ist ein Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei zylindrische primäre Verbrennungskammern 5 und zwei ringförmige sekundäre Expansionskammern 6 vorhanden sind. Die Kolben 30, die sich durch die primären und die sekundären Kammern bewegen, bestehen aus einem Stück. Wenn sich die Kolben in der primären Verbrennungskammer bewegen, wird das Volumen in den Kammern vergrößert und Gas wird in die sekundären Expansionskammern durch öffnungen 29 abgelassen, die die primäre Verbrennungskammer und die sekundären Expansionskammern miteinander verbinden. Der die Kolben bildende Körper ist mit einer rotierenden, nicht dargestellten Welle über eine Kolbenstange 31» einen eine hin- und hergehende Drehbewegung ausführenden Körper 32, ein Drehgelenk und eine Welle 34- verbunden. Dieses System der Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung ist auch für die auf Figur 9 dargestellte Maschine benutzt worden.Figure 10 is a cross-section through another embodiment of the invention in which two cylindrical primary combustion chambers 5 and two annular secondary expansion chambers 6 are available. The pistons 30 moving through the primary and secondary chambers exist out of one piece. As the pistons move in the primary combustion chamber, the volume in the Chambers enlarged and gas is vented into the secondary expansion chambers through openings 29, which are the primary Connect the combustion chamber and the secondary expansion chambers together. The one forming the pistons The body is reciprocating with a rotating shaft (not shown) via a piston rod 31 ' Rotary movement executing body 32, a swivel joint and a shaft 34- connected. This system of transformation a reciprocating motion into a rotary motion is also used for the machine shown in FIG been.

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Die Erfindung kann auch zur Konstruktion einer Maschine, einer Pumpe oder eines Kompressors benutzt werden, der aus einer Welle mit zwei koaxialen Flügeln besteht, die sich durch die Arbeitskammern bewegen, die im wesentlichen gleich gestaltet sind, sich einander gegenüberliegen und Sektoren eines Zylinders bilden, wobei die Arbeitskammern mit Einlaß- und Auslaßöffnungen für das Gas versehen sind. Dieses Aawendungsgebi et schließt eine !Rotationspumpe mit halbem Umlauf ein, die ähnlich konstruiert ist wie der Motor, der auf den Figuren dargestellt ist, wobei ein Servoscheibenventil für den Einlaß und den Auslaß des Gases verwendet wird. Natürlich ist es nicht notwendig, getrennte primäre und sekundäre Kammern in der Pumpe zu haben, da eine Verbrennung nicht stattfindet.The invention can also be used to construct a machine, a pump or a compressor can be used, which consists of a shaft with two coaxial blades, the move through the working chambers, which are designed essentially the same, face each other and Form sectors of a cylinder, the working chambers being provided with inlet and outlet openings for the gas. This field of application includes a! Half-cycle rotary pump that is constructed similarly to the motor, shown in the figures, with a servo disc valve for the inlet and outlet of the gas is used. Of course, it is not necessary to have separate primary and secondary chambers in the pump, because combustion does not take place.

PatentansprücheClaims

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Claims (23)

PatentansprücheClaims ■4 J Verbrennungsmaschine, bei der die Verbrennung in wenigstens einem, im Augenblick der Verbrennung abgeschlossenen, als primäre Verbrennungskammer bezeichneten Kaum stattfindet, gekennzeichnet durch ein oder mehrere sekundäre Expansionskammern (6), in die die gasförmigen Verbrennungsprodukte unmittelbar nach der Verbrennung übertreten und in der sie mit kühleren Medien, die ein inneres Kühlmittel für die Maschine und die gasförmigen Verbrennungsprodukte darstellen, gemischt werden. ■ 4 J internal combustion engine, in which the combustion in at least Hardly takes place in a closed at the moment of the combustion, designated as the primary combustion chamber, characterized by one or more secondary expansion chambers (6) into which the gaseous Combustion products pass immediately after combustion and in which they are mixed with cooler media that form an interior Coolant for the engine and the gaseous combustion products are mixed. 2. Verbrennungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Verbrennungskammer (5) bzw. die primären Verbrennungskammern von primären Strahlungsabschirmungen (7) umschlossen sind.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the primary combustion chamber (5) or the primary combustion chambers are enclosed by primary radiation shields (7). 3. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Expansionskammern (6) aus sekundären Strahlungsabschirmungen (9) bestehen.3. Internal combustion engine according to claims 1 or 2, characterized in that the secondary expansion chambers (6) consist of secondary radiation shields (9). 4. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rotor enthält, der aus einem oder mehreren an einer Welle (13) angebrachten Flügeln (2) besteht, die innerhalb einer oder mehreren Arbeitskammern, die mit öffnungen (14) für den Eintritt und den Austritt des Gases versehen sind, eine hin- und hergehende Bewegung ausführen.4. Internal combustion engine according to claims 1 to 3 »characterized in that it contains a rotor which consists of one or more wings (2) attached to a shaft (13), which are inside one or more working chambers with openings (14) for the entry and the Outlet of the gas are provided, perform a reciprocating movement. 5. Verbrennungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hotor mit zwei Flügeln (2) versehen ist und zwei Arbeitskammern vorgesehen sind, daß jeder Flügel eine Arbeitskammer in zwei Teilkammern unterteilt, wobei die Arbeitskammern praktisch in gleicher Weise ausgebildet sind, einander gegenüberliegen und Sektoren eines Zylinders bilden, und daß die Welle (13) zylindrisch ist und ihre Achse mit der des Zylinders zusammenfällt, in dem sich die5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that that the Hotor is provided with two wings (2) and two working chambers are provided that each wing a working chamber divided into two sub-chambers, the working chambers practically designed in the same way are opposite to each other and form sectors of a cylinder, and that the shaft (13) is cylindrical and its Axis coincides with that of the cylinder in which the 409834/0835409834/0835 Arbeitskammern befinden.Working chambers are located. 6. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine oder mehrere zylindrische,, primäre Verbrennungskammern, um die mehrere zylindrische, sekundäre Expansionskammern angeordnet sind, wobei die primären und die sekundären Kammern baulich getrennt sind.6. Internal combustion engine according to claims 1 to 3, characterized through one or more cylindrical, primary combustion chambers, around the several cylindrical, secondary Expansion chambers are arranged, the primary and the secondary chambers are structurally separated. 7. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie zylindrische primäre Verbrennungskammern enthält, und daß jede primäre Verbrennungskammer von einer ringförmigen sekundären Expansionskammer umgeben ist, wobei die sekundären Expansionskammern baulich von den primären Verbrennungskammern getrennt sind.7. Internal combustion engine according to claims 1 to 3 »characterized in that it is cylindrical primary combustion chambers and that each primary combustion chamber is comprised of an annular secondary expansion chamber is surrounded, the secondary expansion chambers are structurally separated from the primary combustion chambers. 8. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die primären Verbrennungskammern und die sekundären Exrpansionskammern innerhalb zylindrischer Arbeitskammern ausgebildet und somit baulich nicht getrennt sind, und daß sich durch die Arbeitskammern zylindrische Kolben bewegen.8. Internal combustion engine according to claims 1 to 3 »thereby characterized in that the primary combustion chambers and the secondary expansion chambers inside cylindrical Working chambers are formed and thus not structurally separated, and that cylindrical through the working chambers Move the piston. 9· Verbrennungsaiaschine nach den Ansprüchen 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Kolben versehen ist, die in den Kammern eine Hin- und Herbewegung ausführen, wobei die Kolben je nach der Form der Kammer, in der sie sich bewegen, zylindrisch oder ringförmig ausgebildet und Teile eines einzigen sich hin- und herbewegenden Körpers (30) sind.9 · Combustion machine according to claims 6 or 7 »thereby characterized in that it is provided with pistons which reciprocate in the chambers, wherein the pistons depending on the shape of the chamber in which they are located move, cylindrical or ring-shaped and parts of a single reciprocating body (30) are. 10. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oder mehrere Scheibenventile (16) zum Ein- und Austritt des Mediums aus den Kammern der Maschine enthält, wobei die als Servoscheibenventile bezeichneten Ventile eine Scheibe mit einer beliebigen geeigneten Gestalt sind, die wenigstens eine10. Internal combustion engine according to claims 1 to 9 »characterized in that it has one or more disc valves (16) for the entry and exit of the medium from the chambers of the machine, which act as servo disc valves designated valves are a disc of any suitable shape, the at least one 40983A/083540983A / 0835 Öffnung enthalten.Opening included. 11. Verbrennungsmaschine nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß sie nur ein Servoscheibenventil enthält, wobei jede Arbeitskammer der Maschine mit zwei Öffnungen (14-) versehen ist, die in rechten Winkeln zueinander angeordnet sind, und die Flügel (2) einen Winkelausschlag von weniger als 90° haben.11. Internal combustion engine according to claim 5> characterized in that that it contains only one servo disc valve, each working chamber of the machine with two openings (14-) is provided, which are arranged at right angles to each other, and the wings (2) an angular deflection of less than 90 °. 12. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oder mehrere Kolben oder Rotoren oder dergleichen enthält, die sich durch die Arbeitskammern bewegen, und daß die Bewegung des Kolbens oder Rotors durch Einrichtungen auf die Abtriebswelle (19A) übertragen wird, die aus einer rückwirkenden Feder (23)» z.B. einer Druckfeder, einer Drehfeder oder dergleichen, bestehen.12. Internal combustion engine according to claims 1 to 3j thereby characterized in that it contains one or more pistons or rotors or the like which extend through the Move working chambers, and that the movement of the piston or rotor by devices on the output shaft (19A) is transmitted from a retroactive spring (23) »e.g. a compression spring, a torsion spring or the like, exist. 13. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oder mehrere Kolben, Rotoren oder dergleichen enthält, die sich in den Arbeitskammern hin- und herbewegen, wobei die Bewegung des Kolbens, des Rotors oder dergleichen auf die Abtriebswelle (19) mittels Einrichtungen übertragen wird, die ein Gelenk (26) enthalten, dessen eines Ende drehbar entweder mit dem Kolben oder dem Rotor oder einer Welle (13) verbunden ist, die an den Kolben oder den Rotor angeschlossen ist, während das andere Ende mit einem Kreuzgelenk (25) verbunden ist, das exzentrisch an die Abtriebswelle (19) angeschlossen ist. 13. Combustion machine according to claims 1 to 3 » characterized in that it contains one or more pistons, rotors or the like which move back and forth in the working chambers, the movement of the piston, of the rotor or the like is transmitted to the output shaft (19) by means of a joint (26) one end of which is rotatably connected to either the piston or the rotor or a shaft (13), which is connected to the piston or the rotor, while the other end is connected to a universal joint (25) is, which is eccentrically connected to the output shaft (19). 14-, Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oder mehrere Kolben, Rotoren oder dergleichen enthält, die sich in den Arbeitskammern hin- und herbewegen, wobei die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens oder Rotors auf eine sich drehende14, internal combustion engine according to claims 1 to 3 »thereby characterized in that it contains one or more pistons, rotors or the like which reciprocate in the working chambers, the reciprocating Movement of the piston or rotor on a rotating one 409834/0835409834/0835 zylindrische Abtrieb swell e (19) durch. Einrichtungen übertragen wird, die aus einer drehbar hin- und hergehenden zylindrischen Welle, die die Rotorwelle sein kann, einem Drehgelenk, das drehbar mit der hin- und hergehenden Welle verbunden ist und einer weiteren zylindrischen Welle übertragen wird, die in einem Winkel und exzentrisch zur Achse der Abtriebswelle verläuft, wobei die Achsen der hin- und hergehenden Welle des Drehgelenkes und der Abtriebswelle zusammenfallen.cylindrical output swell e (19). Equipment is transmitted from a rotatable reciprocating cylindrical shaft, which can be the rotor shaft, a swivel joint that is rotatable with the reciprocating shaft is connected and transmitted to another cylindrical shaft which is at an angle and eccentric to the axis the output shaft, with the axes of the reciprocating shaft of the swivel joint and the output shaft coincide. 15· Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kompressor oder eine Turbine (21) enthält, die durch das aus den Kammern ausgestoßene Gas angetrieben werden.15 combustion engine according to claims 1 to 14, characterized in that it includes a compressor or turbine (21) driven by the exhaust gas from the chambers Gas powered. 16. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die primären und die sekundären Strahlungsabschirmungen (7, 9) aus wärmebeständigen Stoffen, wie Inconel, anderen Nickel- Chromlegierungen oder Zirkon- oder Titanlegierungen bestehen.16. Internal combustion engine according to claims 2 or 3 » characterized in that the primary and secondary radiation shields (7, 9) are made of heat-resistant Substances such as Inconel, other nickel-chromium alloys or zirconium or titanium alloys exist. 17- Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Viertaktmotor mit einer Einlaß-, einer Kompressions-, einer Expansions- und einer Ausstoßphase ausgebildet ist.17- internal combustion engine according to claims 1 to 16, characterized in that it is a four-stroke engine with an intake, a compression, an expansion and an ejection phase is formed. 18. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zweitaktmotor mit zwei Phasen, insbesondere einer Einlaß/Kompressionsphase und einer Expansions/Ausstoßphase ausgebildet ist.18. Internal combustion engine according to claims 1 to 16, characterized in that it is used as a two-stroke engine two phases, in particular an inlet / compression phase and an expansion / exhaust phase. 19- Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kammern der Maschine während der Einlaßphase einströmende Luft als inneres Kühlmittel für die Maschine während aller Arbeitsphasen und als Kühlmittel für die gasförmigen Verbrennungs-409834/0835 19- internal combustion engine according to claims 17 and 18, characterized in that the air flowing into the chambers of the machine during the intake phase is internal Coolant for the machine during all work phases and as a coolant for the gaseous combustion 409834/0835 produkte während der Expansionsphase dient.products during the expansion phase. 20. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der während der Einlaßphase in die Kammern der Maschine eintretenden Luft Wasser oder ein anderes Gas oder eine Flüssigkeit während der Einlaß- oder einer anderen Phase in die Maschine eingedüst wird.20. Internal combustion engine according to claims 17 or 18, characterized in that in addition to during the Air entering the chambers of the machine during the intake phase, water or another gas or liquid the inlet phase or another phase is injected into the machine. 21. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie mechanische Kühleinrichtungen enthält, die in den Kammern der Maschine angeordnet sind.21. Internal combustion engine according to claims 1 to 16, characterized in that it has mechanical cooling devices contains, which are arranged in the chambers of the machine. 22. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Scheibenventil mit wenigstens einer Öffnung enthält.22. Internal combustion engine according to claims 1 to 21, characterized in that it has a disc valve with at least contains an opening. 23. Verbrennungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Umwandeln der hin- und hergehenden Drehbewegung in eine Drehbewegung der Welle aus einem Drehgelenk (26) bestehen, dessen eines Ende drehbar mit dem hin- und hergehenden Seil und dessen anderes Ende mit einem Kreuzgelenk (25) verbunden ist, das exzentrisch mit der Abtriebswelle verbunden ist.23. Internal combustion engine according to claims 1 to 22, characterized in that the means for converting the reciprocating rotary motion into a rotary motion of the shaft from a swivel joint (26), one of which End rotatable with the reciprocating rope and the other end of which is connected to a universal joint (25) which is eccentrically connected to the output shaft. 24-, Verbrennungsmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des die hin- und hergehende Drehbewegung ausführenden Körpers (13)» üe Achse des Drehgelenkes (26) und die der Abtriebswelle (19) übereinstimmen. 24-, internal combustion engine according to claim 23, characterized in that that the axis of the body (13) executing the reciprocating rotary motion is »the axis of the The swivel joint (26) and that of the output shaft (19) match. 25· Nach dem Prinzip der Maschine gemäß den Ansprüchen 1 bis 24- konstruierte Pumpe oder Kompressor, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine aus einer Welle mit zwei25 · According to the principle of the machine according to the claims 1 to 24- designed pump or compressor, characterized that the machine consists of a shaft with two 409834/0835409834/0835 koaxialen Flügeln "besteht, die sich durch zwei Arbeitskammern bewegen, die praktisch gleich ausgebildet sind und einander gegenüberliegen und Sektoren eines Zylinders bilden, wobei die Arbeitskammern Öffnungen zum Eintritt und
Austritt eines Mediums enthalten und die Maschine mit
einem Scheibenventil für den Eintritt und den Austritt des Mediums versehen ist.coaxial vanes ", which move through two working chambers, which are practically identical and are opposite one another and form sectors of a cylinder, the working chambers openings for entry and
Leakage of a medium included and the machine with
a disk valve is provided for the inlet and outlet of the medium. 409834/0835409834/0835
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