DE2510588A1

DE2510588A1 - Dreh- oder kreiskolben-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2510588A1
Application number: DE19752510588
Authority: DE
Inventors: Theo Albert Rex Bradley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1975-09-18
Also published as: CA1045557A; GB1500619A; FR2264185A1; FR2264185B1; JPS5834649B2; IT1032259B; JPS50132315A

Description

PATENTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER & HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UN

TELEX: 05 29 802 HNKL D F DII A R D-SCHMID-STRASSE 2 WECHSELBANK MÜNCHEN Nr. 318-851

XPiPPOM ,η «m «ft It 97 ήή*)91 92 bUUAKU-ÄLHMUJSlK.AMEZ DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 914

TELEFON: (0 89) 66 3197, 66 30 91 - Ii D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162147-8

TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN

Theo Albert Rex Bradley

Judea, Tauranga, Neuseeland \\, MdTZ 1975

Dreh- oder Kreiskolben-Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Dreh- oder Kreiskolben-Brennkraftmaschine .

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine, die ein hohes Leistung:Gewichts-Verhältnis bei einer vergleichsweise geringen Zahl an beweglichen Teilen und einer großen Zahl von Zündvorgängen pro Umdrehung besitzt.

Diese Aufgabe wird bei einer solchen Kreiskolben-Brennkraftmaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie einen Stator mit einer Innenfläche aufweist, die mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende Statorkammern und je eine zwischen den einzelnen Statorkammern befindliche Kurvenfläche bildet, daß im Stator ein Rotor gelagert ist, daß der Rotor mit einer Anzahl von Kolben-Flügeln versehen ist, die jeweils in einer zugeordneten Kammer im Rotor schwenkbar gelagert sind, daß eine statorfeste Steuerkurve vorgesehen ist, die mit mehreren Kurvenfühlern in Berührung steht, welche ihrerseits jeweils mit einem zugeordneten Flügel verbunden sind und diesen bei seiner Bewegung in die und durch die Statorkammern nach außen in diese Statorkammern hinein

Hz/Bl/ro - - 2

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verschwenken, und daß die Kurvenflächen so ausgebildet sind, daß jeder Flügel in seiner zugeordneten Kammer im Rotor gehalten wird, bis sich ein vorlaufender Flügel in einer der Statorkammern in Richtung auf den bzw. bis zum Abschluß seines Zündungs- oder Arbeitstakts bewegt hat.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Schnittansicht einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Stirnseitenansicht der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Brennkraftmaschine,

Fig. J5 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht der Brennkraftmaschine gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Schnitt- und Rückseitenansicht eines Kolben-Flügels nebst seinem Drehzapfen zur Verwendung bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 eine teilweise im Schnitt gehaltene schematische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Drehkolben- bzw. Kreiskolben-Brennkraftmaschine weist mehrere, beispielsweise sechs Kolben-Flügel auf, die in zugeordneten Kammern eines Rotors schwenkbar gelagert sind, welcher seinerseits innerhalb eines Stators dreh-

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bar gelagert ist. Der Stator ist mit mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden Kammern versehen, in denen jeweils die Verbrennungs-, Auspuff- und Ansaugtakte der Maschinenarbeitsfolge stattfinden. Jede Stator- oder Brennraumkammer ist daher mit einem Einlaß- und einem Auslaßschlitz versehen, wobei der Einlaßschlitz das Einblasen von Luft in den Stator gegen eine Kompressionsfläche eines Flügels sowie zwischen einander benachbarte Flügelpaare bei der Drehung des Rotors im Stator ermöglicht. Die auf diese Weise in die Maschine einströmende Luft wird dadurch verdichtet, daß ein von der Innen- oder Lauffläche des Stators getragenes Außenkurvenprofil den oder die betreffenden Flügel sich nach innen verschwenken läßt, so daß die Luft in der Rotorkammer zwischen der Kompressionsfläche und der Innenfläche des Stators verdichtet wird. Venn sich der erste dieser Flügel einer Stelle annähert, an welcher eine statorfeste Steuerkurve sein Öffnen in eine Statorkammer hinein einleitet, wird in die nunmehr zwischen dem Kurvenprofil des Stators, einer vorderen Rotorkammerfläche und einer Kompressionsfläche eines nachfolgenden Flügels verdichtete Luft eine Kraftstoffcharge eingespritzt, wobei das entstehende Gemisch beim Öffnen des ersten Flügels nach dem Eigenzündungs- bzw. Dieselprinzip gezündet wird und wobei die Explosion den Zündungs- oder Arbeitstakt gegen die Rückseite des ersten Flügels gewährleistet. Die Wirkung dieser Anordnung besteht darin, daß jeder Flügel beim Durchlauf durch den Verdichtungstakt tatsächlich die Füllung für den vorhergehenden Flügel mit sich mitführt, so daß bei der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Brennkraftmaschine eine Stirnfläche jedes Flügels die Verdichtungs- oder Kompressionsfläche bildet, während seine Rückseite die Fläche bildet, gegen welche beim Arbeitstakt die Verbrennung bzw. Explosion stattfindet. Das durch die innere Kurvenfläche gebildete Außenkurvenprofil ist so gewählt, daß das Öffnen jedes Flügels nach der Zündung seines Kraftstoff/Luft-Gemisches so lange verzögert wird, bis sich

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der vorhergehende Flügel zumindest in Richtung des Abschlusses seines Arbeitshubs oder bis nahe zum Abschluß bewegt hat. Hierdurch wird bei der erfindungsgemäßen Maschine der bedeutsame Vorteil geboten, daß durch den Rotor keine Gegenwirkung ausgeübt wird, weil keine einander benachbarten Arbeitshübe stattfinden, sondern die Zündungen des Kraftstoff/Luft-Gemisches und die anschließenden Explosionen* (Verpuffungen) symmetrisch um den Rotor herum erfolgen. In einer Ausführungsform der Erfindung sind zwei im Stator einander diametral gegenüberliegende Statorkammern vorgesehen, und sechs schwenkbar gelagerte Kolben-Flügel sind um den Rotor herum auf gleiche Abstände verteilt, so daß jeder Flügel pro Umdrehung zwei volle Arbeitsfolgen bzw. -zyklen der Kreiskolbenmaschine durchführt, woraus sich zwölf Maschinen-Arbeitstakte pro Umdrehung ergeben. Je nach den erforderlichen Konstruktions- und Leistungscharakteristiken der Maschine kann jedoch jede beliebige Zahl von einander gegenüberliegenden Statorkammern in Verbindung mit jeder beliebigen Zahl von symmetrisch auf Abstände verteilten Kolben-Flügeln vorgesehen sein.

Die in Fig. 1 schematisch im Schnitt dargestellte Drehoder Kreiskolbenmaschine weist einen Stator 1 und einen in letzterem auf einer Welle 15 sitzenden Drehkolben bzw. Rotor 2 auf. Der Stator 1 weist zwei einander diametral gegenüberliegende Kammern 3 auf, die jeweils in zwei getrennte Segmente 4 und 5 unterteilt sind, welche zwar einen gemeinsamen Radius, jedoch gegeneinander versetzte KrümmungsZentren besitzen. Zu beiden Seiten einer die beiden Segmente 4 und miteinander verbindenden flachen bzw. geraden Fläche sind ein Einlaßschlitz 7 und ein Auslaßschlitz 6 vorgesehen, von denen der Einlaßschlitz 7 gemäß Fig. 5 mit einem Gebläse bzw. Lader verbunden ist, während der Auslaßschlitz 6 auf bekannte Weise mit einem nicht dargestellten Auspff- bzw. Abgassammler verbunden ist. Die Innenfläche des Stators 1 ist außerdem

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zwischen den einzelnen Kammern 3 mit einem Kurvenprofil 8 versehen bzw. ausgebildet.

Der Rotor 2 weist eine Anzahl von Kolben-Flügeln 9 auf, die in im Rotor vorgesehenen Kammern 10 montiert und in letzteren mit Hilfe von Drehzapfen 23 schwenkbar gelagert sind. An den Drehzapfen 23 sind Kipphebel 12 befestigt, die mit Kurvenfühlern 13 in Berührung stehen, welche sich ihrerseits durch im Rotor vorgesehene Radialschlitze erstrecken und an einer feststehenden Steuerkurve 14 angreifen, welche an einer der beiden, an beiden Enden des Stators 1 befestigten Stirnplatten montiert ist.

Bei der Umlaufbewegung des Rotors 2 im Stator 1 lassen die das Profil der Steuerkurve 14 abgreifenden Kurvenfühler 13 die Flügel 9 sich nach außen in Jede Statorkammer 3 verschwenken, während die an der Innenfläche des Stators 1 vorgesehenen Kurvenprofile 8 die Flügel 9 auf noch näher zu beschreibende Weise in die im Rotor 2 ausgebildeten Kammern 10 hinein verschwenken.

An zweckmäßigen Stellen um den Statorumfang herum sind Kraftstoff-Einspritzöffnungen 16 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß der Kraftstoff etwa 10° vor Beginn der Öffnung eines vorlaufenden Flügels in eine Kammer 3 hinein in einen durch die vordere Kompressionsfläche 17 eines Flügels und eine Stirnseite seiner zugeordneten Rotorkammer 10 gebildeten Verdichtungsraum eingespritzt wird. Durch diesen Phasenvorlauf der Kraftstoffeinspritzung von 10° wird gewährleistet, daß beim Öffnen bzw. Auswärtsschwenken des vorlaufenden Flügels die volle Kraft gegen diesen Flügel ausgeübt wird; dies stellt den Zündungs- oder Arbeitstakt des Maschinenzyklus dar. Wenn sich der betreffende Flügel längs der Kammer 3 in Richtung auf einen Auslaßschlitz 6 weiter nach außen verschwenkt, wird dem hinter seiner Rückseite 18 verpuffenden

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Gemisch eine größere Oberfläche dargeboten.. Wenn der beispielsweise bei X angedeutete Flügel am Auslaßschlitz 6 vorbeiläuft, werden die Verbrennungsgase in den Abgassammler entlassen, wobei der nachfolgende, mit W bezeichnete und sich bei seinem Arbeitshub nach außen verschwenkende Flügel den Ausstoß der Gase hinter dem Flügel X vervollständigt. Die Kurvenprofile 8 sind so bemessen, daß der mit ¥ bezeichnete Flügel sich innerhalb eines Kreisbogens von etwa 10 vor bzw. nach dem Abschluß des Arbeitstakts bzw. dem Beginn des Auspufftakts des vorlaufenden, ζ,B. des mit X bezeichneten Flügels zu öffnen bzw. nach außen zu verschwenken beginnt. Sobald der Flügel X den Einlaßschlitz passiert hat, bewirkt die durch diesen Einlaßschlitz eingeblasene Luft eine Querspülung des betreffenden Brennraums, wodurch die restlichen, zwischen den Flügeln X und ¥ verbliebenen Abgase vollständig über den Auslaßschlitz 6 herausgedrückt werden.

Ie weiteren Verlauf des Maschinenzyklus wird bei sich dem EinlaSschlitz 7 näherndem Flügel X Luft in den Raum zwischen dem vorlaufenden Flügel Y und der Stirnfläche 17 des Flügels X eingeblasen. Diese Luft wird bei der Weiterbewegung des Flügels X um die Kammer 3 herum verdichtet, während sich der Flügel X längs des Kurvenprofils 8 und zur Kraftstoff-Einspritzöffmmg 16 bewegt (vgl. den Flügel Y). In dieser Position, in welcher sich der vorlaufende Flügel Z gemäß Fig. 1 dem Punkt nähert, an welchem er sich zu öffnen beginnt, vorzugsweise etwa 10° vor dein Öffnen bzw. Auswärtsschwenken dieses Flügels, wird Kraftstoff in die vom Flügel Y mitgeführte verdichtete Luft eingespritzt, so daß beim öffnen des Flügels Z die vollständige Zündung der zwischen der Oberseite 17 des Flügels und der Innenfläche des Stators eingeschlossenen Füllung stattfindet, wodurch eine Explosionskraft gegen die Rückseite des Flügels Z ausgeübt wird

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und letzterer somit seinen Arbeitshub oder -takt durchführt. Gleichzeitig beginnt der diametral gegenüberliegende Flügel W ebenfalls seinen Arbeitstakt oder -hub, und durch diese symmetrische Verteilung der Arbeitstakte wird die Schwingungsübertragung durch die Abtriebswelle 15 erheblich verringert. Zudem ist das Kurvenprofil 8 so gewählt, daß ein Flügel, z.B. der Flügel V, vollständig geschlossen, d.h. eingeschwenkt bleibt, bis der vorlaufende Flügel Z seinen Arbeitshub beendet oder praktisch beendet hat und die hinter ihm befindlichen Verbrennungsgase zu entlassen beginnt. Hierdurch wird wiederum eine Gegenwirkkraft auf den Rotor und auf die Abtriebswelle 15 weitgehend verringert, wodurch neben einer beträchtlichen Schwingungsminderung auch der Wirkungsgrad dieser Maschine verbessert wird.

Gemäß den Fig. 2, 3 und 4 ist der Stator 1 bei der dargestellten Ausführungsform mit zwei durch aneinander angrenzende Segmente 4 und 5 gebildeten Kammern 3 versehen, zwischen denen bogenförmige Kurvenprofile 8 (Fig. 1) angeordnet sind. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, weist jeder Flügel 9 eine Kompressionsfläche 17 auf, um welche herum Nuten 22 zur Aufnahme von vorderen, seitlichen und hinteren Dichtleisten 19, 20 bzw. 21 vorgesehen sind. Die vorzugsweise aus Grauguß bestehenden Dichtleisten sind so in die Nuten 22 eingesetzt, daß sie in diesen verschiebbar und aus ihnen herausnehmbar sind, so daß erforderlichenfalls ein schnelles Auswechseln dieser Dichtleisten möglich ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jeder Flügel 9 in seiner zugeordneten Rotorkammer 10 auf einem Drehzapfen 23 schwenkbar gelagert, der in einer Axialbohrung des Flügels 9 mit Hilfe von Spllten 47 festgelegt ist, die in einer entsprechenden Bohrung in einer bogenförmig gekrümmten Fläche an der Rückseite jedes Flügels 9 befestigt sind. Jeder Splint 47 weist dabei eine Schrägfläche 49 auf, die sich an eine

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zugeordnete von zwei Abflachungen 48 am Drehzapfen 23 anlegt. Die Splinte 47 sind jeweils mit einem Schlitz 51 versehen, um den jeweiligen Splint derart drehen zu können, daß die Schrägfläche 49 im Axialschlitz 48 zu oberst liegt. Auf ein mit Gewinde versehenes Ende des Splints 47 ist eine Mutter 50 aufgeschraubt, welche seine Schrägfläche gegen die Abflachung 48 des Drehzapfens 23 zieht und letzteren somit im Flügel" 9 festlegt. Die Bogenfläche 26 und die Explosionsfläche 18 sind so ausgebildet, daß sie in der bogenförmigen Rotorkammer 10, in welche der Flügel 9 eingebaut ist, gleitfähig geführt sind.

An einem mit Keilverzahnung versehenen Ende 52 jedes Drehzapfens 23 ist je ein Kipphebel 12 durch eine auf ein Gewinde 53 aufgeschraubte Mutter befestigt. Dieser Kipphebel steht mit einem Kurvenfühler oder -mitnehmer 13 in Berührung, der verschiebbar in einem zugeordneten Durchgang 54 geführt ist, welcher den Rotor von seiner Außenseite zu einem ausgesparten Innenabschnitt nahe der Welle 15 durchsetzt. Die Kurvenfühler 13 liegen dabei an einer Steuerkurve 14 an, die an einer der Stirnplatten 28 befestigt ist. Die Stirnplatten 28 und 29 sind am Stator 1 mit Hilfe von durchgehenden Schraubbolzen 31» geeigneten Paßstiften 30 und entsprechenden Bohrungen in den Trennflächen des Stators 1 und der Stirnplatten 28 und 29 befestigt. Um die Befestigung der Steuerkurve 14 an der Stirnplatte 28 herum ist eine Dichtung 63 aus z.B. Neopren (eingetragenes Warenzeichen) angebracht, und die im Rotor ausgebildeten Durchgänge 54 sind mit einem geeigneten Schmiermittel gefüllt, um eine leichte Bewegung der Kurvenfühler 13 in diesen Durchgängen zu gewährleisten. Bei der Drehung des Rotors 2 folgen die Kurvenfühler 13 dem Profil der Steuerkurve 14, wobei sie sich im betreffenden Durchgang 54 aufwärts und abwärts verschieben und dabei die aufeinanderfolgenden Schwenkbewegungen der

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Flügel 9 hervorrufen. Die vorderen Dichtleisten 19 der Flügel 9 stellen eine gasdichte Abdichtring zwischen der Vorderkante jedes Flügels 9 und der Innenfläche des Stators 1 her. In um den Umfang des Rotors 2 herum verlaufenden Schlitzen oder Nuten 34 sind zudem zu beiden Seiten der Kammern 10 Umfangsdichtungen angeordnet, die zur Ermöglichung einer Ausdehnung in Segmente unterteilt und in Form von sechs in die Nuten 34 eingesetzten Dichtleistenpaaren 57 vorgesehen sind. Die Dichtleistenteile 57 jedes Paars werden durch gewellte Federstahlglieder 56 auseinandergedrängt, und sie sind in den Nuten 34 auf gewellten Federstahlgliedern bzw. -bändern 62 montiert, so daß sie eine fluidumdichte Abdichtung zwischen den Umfangsabschnitten des Rotors 2 und den Innenflächen des Stators 1 herstellen. Der Rotor 2 ist auf einen keilverzahnten Abschnitt der Welle 15 aufgeschrumpft. Welle 15 und Rotor 2 sind im Stator 1 in als Kugellager dargestellten Lagern in jeder Stirnplatte gelagert. Wie im folgenden anhand von Fig. 5 näher erläutert, ist das eine Ende der Welle 15 mit den durch diese Welle angetriebenen Kraftstoff-Einspritzpumpen und einem Luftgebläse bzw. Lader verbunden.

Die Steuerkurve 14 ist mit einem keilverzahnten Abschnitt zu ihrer Ausrichtung im Stator 1 verbunden, wobei eine Ringmutter 64 zur Festlegung der Steuerkurve 14 in ihrer Einbaulage dient und außerdem zwischen Welle 15 und Steuerkurve eine Dichtung 65 angeordnet ist.

Der Rotor 2 ist an beiden Enden mit LUfterflügeln 32 versehen, während der Stator 1 um seine Umfangsfläche herum tiefe, abgewinkelte Schlitze 37 und Quernuten 38 aufweist, wobei diese Schlitze, Nuten und Lüfterflügel zur Erzeugung eines Kühlluftstroms um die Maschine herum dienen.

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An beiden Seiten des Stators 1 ist je ein erhabener Flansch 73 vorgesehen, in welchen Einlaßbohrungen 60 und Auslaßbohrungen 59 ausgebildet sind und an denen in an sich bekannter Weise jeweils ein Einlaß- und Auspuffsammler angeschraubt ist. Die Bohrungen 59 und 60 erstrecken sich durch den Stator 1 und sind mit den Einlaßschlitzen 7 bzw. den Auslaßschlitzen 6 verbunden.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Kreiskolbenmaschine erfährt die Oberfläche der Explosionsfläche bzw. Rückseite 18 jedes Flügels 9 während des Arbeitstakts eine Vergrößerung auf mehr als das Doppelte, wenn der Explosionsdruck des Kraftstoff-Luft-Gemisches abfällt. Hierdurch wird das Drehmoment bis zum Ausstoßpunkt aufrechterhaltenj während der Ausstoßdruck dennoch niedrig sein kann. Zudem ist die Flügelspitzengeschwindigkeit bei niedrigen Drehzahlen ziemlich hoch, wodurch die Stoß- oder Schlagbelastung der Flügel 9 herabgesetzt wird. Darüber hinaus sind die Flügel auch fliehkraftmäßig ausgeglichen, wodurch der Verschleißfaktor der Flügel herabgesetzt wird, während ihre Konstruktion so getroffen ist, daß sie beim Verdichtungstakt in die Abdichtstellung geführt werden. Die auf den Rotor einwirkenden Fliehkräfte vermindern auch die auf die Kurvenfühler ausgeübte Belastung, da sie zusammen mit dem Rotor im Stator umlaufen. In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bestehen sowohl der Stator als auch der Rotor aus Aluminium, während die Steuerkurve, die Kurvenfühler, die Kipphebel und die Drehzapfen sämtlich aus gehärtetem Stahl bestehen.

In Fig. 5 ist die allgemein mit 40 bezeichnete erfindungsgemäße Kreiskolbenmaschine schematisch im Teilschnitt veranschaulicht, wobei ihre Welle 15 nach außen abgeht und über sin nicht dargestelltes Getriebe mit einem Gebläse 41 verbunden ist. Das schematisch im Teilschnitt dargestellte

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Gebläse 41 weist einen im wesentlichen konischen Schaufelträger bzw. eine Nabe 42 auf, an dem bzw. der eine Reihe von Schaufeln 43 montiert ist. Die durch und über die Maschine 4o streichende Luft wird über Leitungen oder Kanäle 45 in einer Gehäuseverkleidung 67 in die erste Stufe der Gebläseschaufeln 43 eingeleitet und dann durch die zweite und dritte Stufe geführt, worauf die Luft dann über Leitungen 44 zu den Einlaßsammlerbohrungen 60 der Maschine 40 und von da zu den Einlaßschlitzen 7 zurückgeführt wird. Gemäß Fig. 5 ist auch eine Auspuffleitung 68 über die Auspuffbohrungen 59 mit dem Auslaßschlitz 6 verbunden.

Mit der Welle 15 sind außerdem mehrere Kraftstoff-Einspritz-, pumpen 46, vorzugsweise Je eine Pumpe für jede Statorkammer, verbunden, die vorzugsweise durch die Welle 15 über eine Nockenanordnung der Art angetrieben werden, wie sie beim Verteiler einer normalen Viertakt-Hubkolbenmaschine vorgesehen ist. Die Einspritzpumpen 46 sind mit den Kraftstoff-Einspritzöffnungen über Kraftstoffleitungen 69 verbunden.

Obgleich die Erfindung vorstehend speziell in Verbindung mit einer Kreiskolbenmaschine mit Eigenzündung beschrieben ist, ist zu beachten, daß die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ohne weiteres auch so abgewandelt werden kann, daß das Kraftstoff/Luft-Gemisch durch die Flügel in die Statorkammern angesaugt wird, wobei dann Zündkerzen oder ähnliche Zündeinrichtungen zur Zündung dieses Gemisches vorgesehen sind.

Bei entsprechender Abwandlung der im Stator ausgebildeten Zulasse kann die erfindungsgemäße Kreiskolbenmaschine zudem ohne weiteres so umgewandelt werden, daß sie als Turbine oder Pumpe arbeitet.

Wie erwähnt, sind die Kurvenfühler durch ein geschlossenes

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System geschmiert, während eine nicht dargestellte Ölpumpe, die auf der Welle 15 montiert sein oder von ihr angetrieben werden kann, Ölspritzer in den vom Gebläse 41 in die Statorkammern geförderten Luftstrom liefert, um dadurch die einzelnen Flügel zu schmieren.

Obgleich bei der in den Figuren und insbesondere in Fig. 2 dargestellten Kreiskolbenmaschine die Kurvenfühler 13 unmittelbar an den Kipphebeln 12 und an der festen Steuerkurve 14 anliegen, ist es auch möglich, die Kurvenfühler mit Federunterstützung arbeiten zu lassen.

Mit der Erfindung wird somit eine Dreh- oder Kreiskolbenmaschine geschaffen, die eine vergleichsweise geringe Zahl an beweglichen Teilen aufweist und dennoch ein hohes Leistung: Gewichts-Verhältnis besitzt. Bei der in der Zeichnung veranschaulichten Maschine sind zwei Statorkammern und sechs Flügel vorgesehen, so daß pro Rotorumdrehung zwölf Arbeitstakte erfolgen.

Obgleich die Erfindung vorstehend beispielhaft in einer einzigen bevorzugten Ausführungsform dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also eine Dreh- oder Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einer Anzahl von Kolben-Flügeln geschaffen, die in zugeordneten, um einen Rotor herum verteilten Kammern schwenkbar gelagert sind. Der Rotor ist in einem Stator drehbar gelagert, der mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende Kammern aufweist, zwischen denen die Innenflächen des Stators ein äußeres Kurvenprofil bilden, wobei in jeder Statorkammer Einlaß- und Auslaßschlitze

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vorgesehen si. ^d. Das äußere Kurvenprofil bewirkt ein Verschwenken der flügel in den Rotor und in die Rotorkammern hinein, um die zwischen der Kompressionsfläche eines Flügels und dem äußeren Kurvenprofil in den Stator eingeblasene Luft zu verdichten. Eine statorfeste Steuerkurve läßt die Flügel sich während der Zündungs-, Auspuff- und Ansaugtakte aus dem Rotor heraus in die Statorkammern hinein verschwenken, während Kraftstoff in die verdichtete Luft über einem Flügel eingespritzt wird, bevor der jeweils vorlaufende Flügel sich öffnet bzw. nach außen schwenkt, so daß die erfolgende Explosion bzw. Verpuffung gegen eine Rückseite des sich öffnenden bzw. nach außen verschwenkenden, vorlaufenden Flügels wirkt und dabei den Zündungs- oder Arbeitstakt der Maschine gewährleistet. Das äußere Kurvenprofil ist so ausgebildet, daß jeder Flügel nach der Zündung seiner Füllung im geschlossenen bzw. eingeschwenkten Zustand gehalten wird, bis sich ein vorlaufender Flügel in die Nähe des Endpunkts seines Arbeitstakts bewegt hat.

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Claims

- 14 Patentansprüche

Dreh- oder Kreiskolben-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen Stator (1) mit einer Innenfläche aufweist, die mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende Statorkammern (3) und je eine zwischen den einzelnen Statorkammern befindliche Kurvenfläche (8) bildet, daß im Stator (1) ein Rotor (2) gelagert ist, daß der Rotor mit einer Anzahl von Kolben-Flügeln (9) versehen ist, die jeweils in einer zugeordneten Kammer (10) im Rotor schwenkbar gelagert sind, daß eine statorfeste Steuerkurve (14) vorgesehen ist, die mit mehreren Kurvenfühlern (13) in Berührung steht, welche ihrerseits jeweils mit einem zugeordneten Flügel (9) verbunden sind und diesen bei seiner Bewegung in die und durch die Statorkammern (3) nach außen in diese Statorkammern hinein verschwenken, und daß die Kurvenflächen (8) ao ausgebildet sind, daß jeder Flügel (9) in seiner zugeordneten Kammer (10) im Rotor gehalten wird, bis sich ein vorlaufender Flügel in einer der Statorkammern (3) in Richtung auf den bzw. bis zum Abschluß seines Zündungs- oder Arbeitstakts bewegt hat.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Statorkammer durch zwei aneinander angrenzende Segmente mit jeweils praktisch gleichem Krümmungsradius, aber im wesentlichen gegeneinander versetzten Krümmungsmittelpunkten gebildet ist, daß in jeder Statorkammer an einer die beiden Segmente miteinander verbindenden abgeflachten Fläche Einlaß- und Auslaßschlitze vorgesehen sind, so daß der Ausstoß der im ersten Segment verbliebenen Verbrennungsgase über den Ausl^jaßschlitz durch die über den Einlaßschlitz eingeblasene Luft unterstützt wird, und daß jede Kurvenfläche zwischen den einzelnen Statorkammern

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als ansteigende oder erhabene Bogenfläche ausgebildet ist.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel eine Explosions- und eine Kompressionsfläche· aufweist, daß diese Flächen zu einer äußeren Lippe hin konvergieren, welche bei -der Drehung des Rotors unter Abdichtung an der Stator-Innenfläche anliegt, und daß Explosions- und Kompressionsfläche jedes Flügels weiterhin in Richtung auf eine bogenförmig gekrümmte Rückseite des Flügels hin divergieren, welche in der betreffenden Rotorkammer gleitfähig gelagert ist.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei an den beiden Stirnseiten des Stators befestigte Stirnplatten aufweist, daß die statorfeste Steuerkurve an einer der Stirnplatten befestigt ist, daß jeder Flügel auf einem letzteren durchsetzenden Drehzapfen gelagert ist, daß an jedem Drehzapfen ein am einen Ende eines zugeordneten Kurvenfühlers anliegender Kipphebel angebracht ist und daß jeder Kurvenfühler in einem zugeordneten Durchgang im Rotor gelagert und in diesem bewegbar geführt ist.
5. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je einen Einlaß- und Auslaßschlitz in jeder Statorkammer, ein mit jedem Einlaßschlitz in den Statorkammern verbundenes Gebläse, je eine an den betreffenden Seiten jedes Flügels vorgesehene Kompressions- und Explosionsfläche, wobei das Gebläse einen Luftstrom zur Vorderseite der Kompressionsfläche jedes Flügels liefert, wenn der Flügel am Einlaßschlitz in der betreffenden Statorkammer vorbeiläuft, so daß die Luft zwischen der Kompressionsfläche des Flügels und einer der Kurvenflächen des Stators verdichtet wird, und durch eine mit dem Stator verbundene

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Kraftstoffzufuhr zur Lieferung von Kraftstoff zu jeder Statorkammer und zur Gewährleistung einer Explosion bzw. Verpuffung eines Gemisches aus Kraftstoff und verdichteter Luft an der Explosionsfläche eines jeweils vorlaufenden Flügels, während sich dieser auswärts in die betreffende Statorkammer hinein verschwenkt.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse auf einer es antreibenden, den Rotor durchsetzenden Welle montiert ist und daß um den Stator und die Stirnplatten herum Leitungen bzw. Kanäle zur Zufuhr der darüber hinwegstreichenden Kühlluft zu einer ersten Stufe des Gebläses vorgesehen sind.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Stirnflächen des Rotors Radialschlitze vorgesehen sind und daß der Stator geschlitzt ist, um einen Kühlluftstrom zu erzeugen und diesen um den Stator und in die erste Stufe des Gebläses zu leiten.
8. Maschine nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige Rückseite jedes Flügels mit mindestens einer in eine Axialbohrung des Flügels übergehenden Bohrung versehen ist, daß in der Axialbohrung ein Drehzapfen zur schwenkbaren Lagerung des Flügels im Rotor angeordnet ist und daß in der öfter jeder genannten Bohrung ein Arretierglied zur gegenseitigen Verbindung des Drehzapfens und des Flügels vorgesehen ist.
9. Maschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß längs der Außenlippe jedes Flügels herausnehmbare Dichtleisten angeordnet sind und daß weitere Dichtleisten längs des hinteren Endes und jeder Seite der Explosionsflache vorgesehen sind.

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1Q. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit den einzelnen Statorkammern verbundene Kraftstoffzufuhr und eine mit dem Stator neben den einzelnen Statorkammern angeordnete Kraftstoff-Zündvorrichtung zum Zünden eines von einem Flügel mitgeführten verdichteten Kraftstoff/Luft-Gemisches und zur Erzeugung einer Explosion bzw. Verpuffung gegen eine Explosionsfläche eines vorlaufenden Flügels vorgesehen sind.

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