DE244426C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 244426 KLASSE 46 a. GRUPPE- JVl 244426 CLASS 46 a. GROUP

Explosionskraftmaschine mit kreisenden Zylindern.Explosive engine with rotating cylinders.

Patentiert im Deutschen Reiche vom I.Juli 1910 ab.Patented in the German Empire from July 1st, 1910.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Explosionskraftmaschine mit kreisenden Zylindern. Der Zweck der Erfindung ist, eine Maschine dieser Art zu schaffen, welche einfach in der Konstruktion ist und welche eine maximale Leistung bei verhältnismäßig kurzem Kolbenhub hervorbringt. Die Maschine gemäß der Erfindung besteht aus einer Anzahl von zusammenhängenden Teilen, welche jederzeit zueinanderThe invention relates to an explosion engine with rotating cylinders. The purpose of the invention is to provide a machine of this type which is simple in the Construction is and which a maximum performance with a relatively short piston stroke brings forth. The machine according to the invention consists of a number of interrelated Share which at any time to each other

ίο ausbalanziert sind und welche derart ausgebildet sind, daß die Expansionskammer kleiner . ist, als das durch den Kolbenhub bestimmte Volumen. Ferner wird bei der neuen Maschine ein größeres Volumengemisch angesaugt als bei den bekannten Maschinen, bei denen nur der Kolben zum Ansaugen des Gemisches dient.ίο are balanced and which are designed in this way are that the expansion chamber is smaller. is than that determined by the piston stroke Volume. Furthermore, a larger volume mixture is sucked in with the new machine than with the known machines in which only the piston is used to suck in the mixture.

Gemäß der Erfindung bewegt sich in einem äußeren Zylinder ein zweiter innerer Zylinder, und ist der innere Zylinder mit der Kurbelwelle so verbunden, daß er sich im äußeren Zylinder mit einer geringeren Geschwindigkeit, als der Kolben vorwärtsbewegt, und die Kurbel sich in demselben Sinne und zweimal so schnell dreht als die Zylinder.According to the invention, a second inner cylinder moves in an outer cylinder, and the inner cylinder is connected to the crankshaft so that it is in the outer cylinder at a slower speed than the piston advances and the crank moves in same sense and rotates twice as fast as the cylinder.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Maschine gemäß der Erfindung veranschaulichen die Zeichnungen.Illustrate an example embodiment of the machine according to the invention the painting.

Fig. .1 ist ein horizontaler Längsschnitt durch die neue Maschine. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig.-i. Fig. 4 veranschaulicht einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1 in einem größeren Maßstabe. Fig. 5 ist eine schaubildliche Ansicht von vier zusammenarbeitenden Kolben. Fig. 6 ist eine Seitenansicht der ganzen Maschine, teilweise im Schnitt und in einem kleineren Maßstabe. Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 1. Die Fig. 8 und 9 sind gleiche Schnitte wie die Fig. 2 und veranschaulichen zwei andere Lagen der Zylinder und Kolben. Die Fig. 10 und 11 sind gleiche Schnitte wie die Fig. 8 und 9 und zeigen die einzelnen Teile nach weiteren zwei Vierteldrehungen. Fig. 1 is a horizontal longitudinal section through the new machine. Fig. 2 is a section according to the line 2-2 of FIG. 1. FIG. 3 shows a section along the line 3-3 of FIGS. Fig. 4 illustrates a section along the line 4-4 of FIG. 1 on a larger scale. Fig. 5 Figure 3 is a perspective view of four pistons working together. Fig. 6 is a side view of the whole machine, partly in section and on a smaller scale. Fig. 7 is a section along the line 7-7 of FIG. 1. FIGS. 8 and 9 are the same sections as FIG and illustrate two other positions of the cylinders and pistons. Figures 10 and 11 are same sections as FIGS. 8 and 9 and show the individual parts after a further two quarter turns.

Die beweglichen Teile der rotierenden Maschine sind auf einem Träger 1 angeordnet, welche an den gegenüberliegenden Seiten mit den verbreiterten Teilen 2 versehen ist, in welchen die Lager 3 für die Zylinder angebracht sind, welche Lager entweder einen Teil des Maschinengestelles bzw. Trägers 1 bilden oder an diesem letzteren starr befestigt sein können. Diese Lager 3 sind mit seitlichen Luftkanälen 4 versehen, um eine freie Zirkulation der Luft durch das Kurbelgehäuse zu ermöglichen. An dem einen Ende ist das Gestell bzw. der Rahmen 1 mit einem Stutzen 5 zur Verbindung mit dem Karburator oder einer anderen geeigneten Quelle für den gasförmigen Brennstoff versehen. Das Gestell 1 besitzt Kanäle 6, welche von dem Stutzen 5 aus nach entgegengesetzten Richtungen abzweigen und in segmentartige, in den Teilen 2 angeordnete Kammern 7 münden (Fig. ι und 4).The moving parts of the rotating machine are arranged on a carrier 1, which is provided on the opposite sides with the widened parts 2, in which bearings 3 are attached for the cylinders, which bearings are either part of the Form machine frame or carrier 1 or can be rigidly attached to this latter. These bearings 3 are provided with lateral air ducts 4 to allow the air to circulate freely to enable the crankcase. The frame or frame 1 is at one end with a connecting piece 5 for connection to the carburator or another suitable one Provided source for the gaseous fuel. The frame 1 has channels 6, which of the Branch 5 branch off in opposite directions and in segment-like, in the Part 2 arranged chambers 7 open (Fig. Ι and 4).

Die Maschine kann mit mehreren Zylindern ausgerüstet sein, welche so angeordnet sind, daß sie sich gegenseitig ausbalanzieren. Selbstverständlich können zwei, vier oder mehrere Zylinder . vorgesehen sein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier äußere A, B, C, D vorgesehen, welche rechtwinklig zueinander angeordnet sind, und von denen je ein Paar inThe machine can be equipped with multiple cylinders which are arranged to counterbalance one another. Of course, two, four or more cylinders. be provided. In the illustrated embodiment, four outer A, B, C, D are provided, which are arranged at right angles to one another, and of which a pair in each case

derselben Längsrichtung liegt (s. Fig. 6). Die Zylinder sind zwecks gleichzeitiger Rotation durch ein zweiteiliges Gehäuse miteinander verbunden. Der eine Teil des Gehäuses 8 ist in Fig. ι veranschaulicht. Dieses Gehäuse ist an den gegenüberliegenden Seiten mit ringförmigen Flanschen 8^a versehen, durch welche das Öffnen und Schließen der Kammern geregelt wird, wenn die Zylinder rotieren. Diese Flanschenthe same longitudinal direction (see Fig. 6). The cylinders are connected to one another by a two-part housing for simultaneous rotation. One part of the housing 8 is illustrated in FIG. This housing is provided on the opposite sides with annular flanges 8 ^a , through which the opening and closing of the chambers is regulated when the cylinders rotate. These flanges

ίο stützen sich gegen die inneren Flächen der Teile 2 des Gestelles ι (s. Fig. i). Die sämtlichen äußeren Zylinder A, B, C und D sind mit einem Brennstoffzuführungskanal 9 versehen (Fig. 1, 4 und 6). Diese Kanäle führen von den Flanschen 8^a nach auswärts zu den Einlaßöffnungen 10 (Fig. 1 und 4). Jeder äußere Zylinder ist ferner mit einer Reihe von Auslaß-Öffnungen 11 versehen, welche in Bezug auf die Einlaßöffnungen 10 etwas versetzt angeordnet sind und mit Auslaßkanälen 12 in Verbindung stehen. Diese Auslaßkanäle 12 werden durch Röhren gebildet, welche mit den äußeren Zylindern verbunden und mit einem nach rückwärts ragenden Ende versehen sind, um das Aussaugen der verbrauchten Gase dieser Zylinder zu unterstützen, wenn diese rotieren.ίο are supported against the inner surfaces of the parts 2 of the frame ι (see Fig. i). All of the outer cylinders A, B, C and D are provided with a fuel supply channel 9 (FIGS. 1, 4 and 6). These channels lead from the flanges 8 ^a outwards to the inlet openings 10 (Fig. 1 and 4). Each outer cylinder is furthermore provided with a series of outlet openings 11 which are arranged somewhat offset with respect to the inlet openings 10 and which are in communication with outlet channels 12. These exhaust passages 12 are formed by tubes which are connected to the outer cylinders and which are provided with a rearwardly projecting end in order to assist in the suction of the spent gases of these cylinders as they rotate.

Die sämtlichen äußeren Zylinder enthalten innere Zylinder A¹, B¹, C¹ und D¹. Diese inneren Zylinder sind so angeordnet, um in ihren zugehörigen äußeren Zylindern eine geradlinige Hin- und Herbewegung auszuführen. Diese inneren Zylinder enthalten Arbeitskolben A", B", C" und D", deren Stangen unmittelbar mit den Kurbelzapfen 13 einer Kurbelwelle 14 verbunden sind. Die Kurbeln dieser Wellen sind zueinander um 180 ° versetzt, und die Welle 14 ist in dem Lager 3 exzentrisch angeordnet. Die Exzentrizität dieses Lagers 3 für die äußeren Zylinder und die Kurbelwelle ist genau gleich dem Kurbelradius.All of the outer cylinders include inner cylinders A ¹ , B ¹ , C ^1, and D ¹ . These inner cylinders are arranged to reciprocate in a straight line in their associated outer cylinders. These inner cylinders contain working pistons A ", B", C " and D", the rods of which are directly connected to the crank pin 13 of a crankshaft 14. The cranks of these shafts are offset from one another by 180 °, and the shaft 14 is arranged eccentrically in the bearing 3. The eccentricity of this bearing 3 for the outer cylinder and the crankshaft is exactly the same as the crank radius.

. Da die Kolbenstange im Kolben befestigt ist, müssen sich Kolben und Zylinder in derselben Richtung drehen. Wie aus den Fig. 8 und 10 ersichtlich ist, hat nach einer Drehung der Zylinder um 90 ° die Kurbelwelle sich um 180° gedreht. . Es dreht sich also die Kurbelwelle bei einer Umdrehung der Zylinder zweimal. Jeder innere Zylinder ist an seinem äußeren Ende mit einem Zündstift 15 versehen, welcher nach der Vollendung der Auswärtsbewegung des inneren Zylinders mit einem Kontaktstück 16 in Berührung kommt, um den Zündstrom zu schließen. An den äußeren Enden der inneren Zylinder sind ferner selbständig wirkende Ventile 17 vorgesehen, durch welche die Verbindung zwischen dem Innenraum der inneren Zylinder und dem Innenraum der äußeren Zylinder geregelt wird.. Since the piston rod is fixed in the piston, the piston and cylinder must be in the same place Turn direction. As can be seen from FIGS. 8 and 10, after rotation the cylinder rotates through 90 ° the crankshaft rotates through 180 °. . So the crankshaft turns for one revolution of the cylinder twice. Each inner cylinder is on its outer End provided with a firing pin 15, which after the completion of the outward movement of the inner cylinder comes into contact with a contact piece 16 to initiate the ignition current close. At the outer ends of the inner cylinders are also independently acting Valves 17 are provided, through which the connection between the interior of the inner Cylinder and the interior of the outer cylinder is regulated.

Um die notwendige Bewegung der inneren Zylinder in den äußeren Zylindern zu erzielen, sind die inneren Zylinder eines in gleicher Richtung liegenden Paares durch ein Joch 18 verbunden, welches an den gegenüberliegenden Enden der inneren Zylinder angeordnet ist. Diese Joche bilden Führungen für Kreuzköpfe oder Blöcke 19, welche an der Kurbelwelle 14 angebracht sind (s. Fig. 1, 2 und 3). Durch diese Blöcke 19 werden die inneren Zylinder gedreht. Am Ende eines Kolbenhubes hat sich der Kolben genau um dieselbe Strecke in Bezug auf den Deckel des inneren Zylinders bewegt, wie der Deckel des letzteren in Bezug auf den Deckel des äußeren Zylinders, und zwar in diese Strecke genau gleich der Hubgröße. Die Exzentrizität der Lager für die äußeren Zylinder und für die inneren Zylinder wirkt wie eine Kurbel, und durch diese Wirkung wird die Bewegung der inneren Zylinder in den äußeren Zylindern bedingt.To achieve the necessary movement of the inner cylinders in the outer cylinders, the inner cylinders of a pair lying in the same direction are connected by a yoke 18, which is arranged at the opposite ends of the inner cylinder. These yokes form guides for cross heads or blocks 19 which are attached to the crankshaft 14 are attached (see. Fig. 1, 2 and 3). Through these blocks 19, the inner cylinders turned. At the end of a piston stroke, the piston has exactly the same distance in relation to each other moved to the lid of the inner cylinder as the lid of the latter with respect to the Cover of the outer cylinder, exactly equal to the stroke size in this distance. the Eccentricity of the bearings for the outer cylinders and for the inner cylinders acts like one Crank, and by this action the movement of the inner cylinder turns into the outer one Cylinders conditionally.

Die Fig. 8 zeigt den Beginn des Hubes des Kolbens und inneren Zylinders im Zylinder C und das Ende des Hubes des Kolbens und inneren Zylinders im Zylinder D. Fig. 9 zeigt eine Vorwärtsbewegung des äußeren Zylinders C um 45 ° und eine Vorwärtsbewegung der Kurbelwelle um 90 °. Fig. 2 bzw. Fig. 10 veranschaulichen den Zylinder C um 90 ° und die Kurbelwelle um 180 ° vorgerückt, wobei die im äußeren Zylinder D komprimierte Ladung in den inneren Zylinder D¹ eingeführt wird, während im Zylinder C die Ladung entzündet worden ist und mit ihrer Expansion arbeitet. Die Fig. 11 veranschaulicht die Lage der Zylinder nach einer weiteren Vierteldrehung in Bezug auf die Lage gemäß der Fig. 10.Fig. 8 shows the beginning of the stroke of the piston and inner cylinder in cylinder C and the end of the stroke of the piston and inner cylinder in cylinder D. Fig. 9 shows a forward movement of the outer cylinder C by 45 ° and a forward movement of the crankshaft 90 °. 2 and 10 respectively illustrate cylinder C by 90 ° and the crankshaft advanced by 180 °, the charge compressed in outer cylinder D being introduced into inner cylinder D ¹ while the charge in cylinder C has been ignited and works with their expansion. FIG. 11 illustrates the position of the cylinders after a further quarter turn in relation to the position according to FIG. 10.

Die inneren Zylinder wirken ähnlich wie die Kolben von Hebepumpen. Diese inneren Zylinder ziehen die frische Ladung ein, bewirken aber nicht eine Kompression. Die Kompression findet zwischen dem Kolben und dem Deckel des äußeren Zylinders statt. Die Ladung tritt durch das Ventil in den inneren Zylinder, wenn sich der Deckel des inneren Zylinders dem Deckel des äußeren Zylinders nähert. Alsdann wird die Ladung entzündet, so daß der Kolben nach vorwärts bewegt wird (Fig. 9). Gleichzeitig bewegt sich auch der innere Zylinder nach vorwärts, wobei das Ventil sich schließt, so daß die Expansion der entzündeten Ladung zwischen dem Kolben und dem Deckel des inneren Zylinders zur Wirkung kommt (Fig. 9 bis 11). Gleichzeitig wird zwischen dem Deckel des inneren Zylinders und des äußeren Zylinders ein teilweises Vakuum erzeugt, welches alsdann zum Einsaugen einer frischen Ladung dient, die in den Raum zwischen den Deckeln des inneren und äußeren Zylinders tritt. Bei der entgegengesetzten Bewegung der Kolben und des inneren Zylinders wird das Ventil durch die frische Ladung wieder geöffnet, worauf eine Kompression der Ladung zwischen dem Kolben und dem Deckel des äußeren Zylinders statt-The inner cylinders act in a similar way to the pistons of lift pumps. These inner cylinders draw in the fresh charge, but do not cause compression. The compression takes place between the piston and the cover of the outer cylinder. The charge kicks in through the valve into the inner cylinder, when the lid of the inner cylinder is the Approaching the cover of the outer cylinder. Then the charge is ignited so that the piston is moved forward (Fig. 9). At the same time, the inner cylinder also moves forward, the valve closing, allowing expansion of the ignited charge between the piston and the cover of the inner cylinder comes into effect (Fig. 9 to 11). At the same time, between the lid of the inner cylinder and the outer cylinder a partial vacuum is created, which then serves to suck in a fresh load, which enters the space between the lids of the inner and outer cylinders. In the opposite movement of the piston and the inner cylinder will push the valve through the fresh charge is reopened, whereupon the charge is compressed between the piston and the cover of the outer cylinder.

findet. Diese Wirkungsweise soll nachstehend mit Rücksicht auf die Zylinder A, B, A¹ und B¹ erklärt werden.finds. This mode of operation will be explained below with regard to cylinders A, B, A ¹ and B ^1.

In dem äußeren Zylinder A (Fig. i) ist die Ladung komprimiert, und wird die Ladung gerade entzündet. Zur gleichen Zeit wird durch den Kanal 9 eine frische Ladung in den äußeren Zylinder B und hinter das äußere Ende des inneren Zylinders B¹ geführt. Wenn die Ladung in dem inneren Zylinder A¹ entzündet wird, wird der Kolben A" in dem inneren Zylinder A¹ nach vorwärts gehen, während sich dieser Zylinder A¹ gleichzeitig selbst nach vorwärts bewegt. Wenn der Kolben A" bei dieser Vorwärtsbewegung eine Stelle nach der Hilfsauslaß Öffnung 11« erreicht hat, werden die Auslaßöffnungen 11 mit den Auslaßkanälen 12 zusammentreffen, worauf die verbrauchten Gase ausgelassen werden. Gleichzeitig bei dieser Vorwärtsbewegung des Kolbens A" und des inneren Zylinders A¹ wird in dem äußeren Zylinder ein teilweises Vakuum erreicht. Wenn nun bei der weiteren Drehung der Teile der Zuführungskanal 9 erreicht wird, bewirkt das teilweise Vakuum ein Einsaugen einer frischen Ladung .durch diesen Kanal 9, und diese Ladung wird so lange eingelassen, bis die Rückwärtsbewegung des inneren Zylinders A ^x die Öffnung 10 des äußeren Zylinders A abschließt.In the outer cylinder A (Fig. I) the charge is compressed and the charge is being ignited. At the same time, a fresh charge is fed through channel 9 into outer cylinder B and past the outer end of inner cylinder B ¹ . When the charge is ignited in the inner cylinder A ^1, the piston A is "in the inner cylinder A ¹ going forward, while these cylinders A ¹ simultaneously moves itself forward. When the piston A" to at this forward movement of a body the auxiliary outlet has reached opening 11 ", the outlet openings 11 will meet with the outlet channels 12, whereupon the used gases are discharged. Simultaneously with this forward movement of the piston A ″ and of the inner cylinder A ¹ , a partial vacuum is achieved in the outer cylinder. If the feed channel 9 is now reached with the further rotation of the parts, the partial vacuum causes a fresh charge to be sucked in through it Channel 9, and this charge is admitted until the backward movement of the inner cylinder A ^x closes the opening 10 of the outer cylinder A.

Hierauf wird bei der Rückwärtsbewegung des inneren Zylinders A¹ und des Kolbens A" die eingelassene Ladung das Ventil 17 selbsttätig öffnen und in den inneren Zylinder A¹ eintreten. Die Ladung wird nun zwischen dem äußeren Ende bzw. dem Deckel des äußeren Zylinders A und dem Kolben A" komprimiert. Zur gleichen Zeit sind die Auslaß Öffnungen 11 abgeschlossen worden, und die Ladung wird nun, nachdem sie vollkommen komprimiert ist, entzündet.Thereafter, the inner cylinder A ¹ and the piston A "17 will go to the embedded charge, the valve automatically and enter into the inner cylinder A ¹ in the backward movement. The charge is now between the outer end and the cover of the outer cylinder A and the Piston A " compressed. At the same time the outlet openings 11 have been closed and the charge is now ignited after it has been completely compressed.

Bei der rotierenden Kraftmaschine mit innerer Verbrennung gemäß der Erfindung sind die sich drehenden Teile gegenseitig ausbalanziert. Da die Kolben doppelt und in der gleichen Richtung bei jedem zusammenarbeitenden Paar angeordnet sind und mit ihren Stangen unmittelbar an den Zapfen der Kurbelwelle angeordnet sind, werden Kurbelstangen entbehrlich.In the internal combustion rotating engine according to the invention, the rotating parts balanced against each other. Because the pistons are double and in the same Direction are arranged at each cooperating pair and with their rods directly are arranged on the journals of the crankshaft, connecting rods are unnecessary.

Die Kolben arbeiten in den inneren Zylindern, welche ihrerseits in den äußeren Zylindern sich in der gleichen Richtung mit den Kolben, aber mit einer geringeren Geschwindigkeit wie diese bewegen, wodurch die Reibung der Kolben wesentlich vermindert wird. Ein Hauptvorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die explosive Mischung die Kolben und durch diese die Welle antreibt, wobei die Expansionskammer kleiner ist als das durch den Kolbenhub bestimmte Volumen, und zwar infolge der nachfolgenden Bewegung der inneren Zylinder, wenn die Kolben sich nach vorwärts bewegen. Umgekehrt kann der Betrag der explosiven Mischung, welche in den inneren Zylindern aufgenommen wird, gewünschtenfalls mehrere Male größer sein als das durch den Kolbenhub bestimmte Volumen. Da jede Explosion die Kurbelwelle während einer vollständigen Umdrehung antreibt, ausgenommen während jenes Teiles des Hubes, in welchem die Auslaßöffnungen freigelegt sind, so ist erklärlich, daß mit einer doppelten Kurbelwelle und mit vier Zylindern die Welle durch zwei Explosionen ununterbrochen und gleichförmig angetrieben wird, ohne daß irgend ein Geräusch oder eine übermäßige Reibung entsteht, und ohne daß eine Ausbalanzierung oder ein Schwungrad notwendig ist.The pistons work in the inner cylinders, which in turn work in the outer cylinders in the same direction with the pistons, but at a slower speed than this move, which significantly reduces the friction of the pistons. One main advantage This arrangement consists in the explosive mixture reaching the pistons and through them the Shaft drives, the expansion chamber being smaller than that determined by the piston stroke Volume due to the subsequent movement of the inner cylinders as the pistons move forward. Vice versa can be the amount of explosive mixture which is absorbed in the inner cylinders will, if desired, be several times larger than that determined by the piston stroke Volume. Since each explosion the crankshaft during one complete revolution drives, except during that part of the stroke in which the outlet openings are exposed, it can be explained that with a double crankshaft and with four cylinders the shaft is propelled continuously and uniformly by two explosions, without any sound or sound Excessive friction is created, and without a balance or flywheel necessary is.

Claims

Patent claim:

Explosive engine with rotating cylinders, characterized in that in the outer cylinder a second inner cylinder moves, and this inner cylinder is connected to the crankshaft so that it moves in the outer cylinder at a slower speed than the piston moves forward, and the crank rotates in the same direction and twice as fast as the cylinders.

For this purpose 2 sheets of drawings.