DE2519473A1 - Rotationsmotor - Google Patents

Description

Anw.-Akte: 314/75

PATENTANWALT BERND BECKER

6530 BINGEN 17

HAUPTSTRASSE 10 TELEFON 06721/17511

29.4.1975

PATENTANMELDUNG

Alois Theisen, 5581 Grenderich

Rotationsmotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen zur Gattung der Verbrennungsmotoren gehörenden Rotationsmotor mit einer Zündvorrichtung und einer Ventilsteuerung.

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Die bisher bekannten Va.- tr-:-.'wngsmotorar sine; allesamt nachteilig, und zwar der herkömmliche Hubkolbenmotor wegen seiner hin— und herbeweg-Hchen Teile, der sogenannte Kreiskolbenmotor wegen seiner schwierigen Herstellung und Dichtungsprobleme und die Gasturbine wegen ihres erheblichen Verbrauchs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsmotor zu schaffen, der einfach im Aufbau, billig in der Herstellung, verschleißarm, sparsam und preiswert im Verbrauch ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Rotationsmotor der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, daß zwei Drehzylinder und zwei Drehkolben vorgesehen sind, die je für sich entsprechend auf einer Welle zur Bildung zweier sichelförmiger Arbeitsräume versetzt gelagert sind, daß die beiden Arbeitsräurne über ein Mittelteil mit eingelassenem Verbrennungsraum verbunden sind, daß an der Innenseite eines jeden Drehzylinders ein Trennschieber angeordnet ist, der in eine Ausnehmung des zugehörigen Drehkolbens eingreift, und daß in dem als Arbeits- und Auspuffzylinder wirkenden Drehzylinder ein federnder Schieber eingelassen ist. Bei einem solchen Rt)-tationsmotor wird mithin ein Brennstoff-Luft-Gemisch in den Arbeitsraum des als Ansaug- und Druckzylinder wirkenden Drehzylinders eingesaugt, in demselben komprimiert und in den Verbrennungsraum des Mittelteils gedrückt, sodann wird das Brennstoff-Luft-Gemisch gezündet und das explosionsartig verbrennende Gemisch expandiert in den Arbeitsraum des als Arbeits- und Auspuffzylinder· wirkenden Drehzylinders, wodurch sich dieser Drehzylinder dreht und die Expansionsenergie in mechanische Arbeit umgesetzt wird. Der Rotationsrnotor gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß er keinen Zylinder mit hin- und hergehendem Kolben, weder Pleul noch Kurbelwelle, keine aufeinandergleitenden, reibungsbehafteten Teile - da Drehzy-Hnder und Drehkolben in einer Richtung laufen, entsteht nur eine geringfügige relative Reibung - , eine einfache konstruktive Gestaltung und einen normalen Verbrauch hat.

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Um eine Erweiterung der Schwenkbewegung der DrehKolben zu erreichen und dabei eine Erhöhung der Dichtheit zwiscnen den Drehkolben und den Trennschiebern zu gewährleisten, weisen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Seitenwände der Trennschieber über ihre gesamte Länge jeweils eine konkave Einbuchtung auf, und die Ausnehmungen in den Drehkolben sind im Querschnitt trapezförmig ausgebildet.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles eines Rotationsmotors als Linksläufer näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt des Rotationsmotors,

Fig. 2 einen radialen Schnitt des Rotationsmotors gemäß der

Linie H-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen radialen Schnitt des Rotationsmotors gemäß der

Linie III—III der Fig. 1 .

Der Rotationsmotor weist zwei Drehzylinder 1 , 2 und zwei Drehkolben 3, 4 auf, die je für sich entsprechend auf einer Welle 5 zur Bildung zweier sichelförmiger Arbeitsräume 6, 7 versetzt gelagert sind. Zwischen den Drehzylindern 1, 2 befindet sich das Mittelteil 8, an dem mittels durch die Drehzylinder gehender Sechskantschrauben 9 die Seitenwände 10, 11 befestigt sind. Die Außenseiten der Seitenwände 10, 11 tragen Ansätze 12 zur Aufnahme der Lagerung 13.

An der Innenseite eines jeden Drehzylinders 1 , 2 ist in Längsrichtung jeweils ein Trennschieber 14, 15 angebracht, der in eine entsprechende, im Querschnitt trapezförmig ausgebildete Ausnehmung 16, 17 eingreift. Die gegenüberliegenden Seitenwände der Trennschieber 14, 15 besitzen über ihre gesamte Länge jeweils eine konkave Einbuchtung 18. In der in Fig. 2 gezeigten Darstellung steht der Trennschieber 14 des Drehzylinders 1 im sogenannten Tocipunkt 19. Zu der durch den Todpunkt 19 und den Mittelpunkt 20 des Dreh-

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zylinders 1 gehenden Linie 21 ist um 1 5 versetzt innerhalb des Drehzylinders 1 die Ventilsteuerung 22 angeordnet. Die Ventilsteuerung 22 besteht aus einem mit einer Feder 23 belasteten Ventil 24, das über den Raum 25 mit dem Arbeitsraum 6 in Verbindung steht. Die Ventilklappe 26 dichtet die Eintrittsöffnung 27 zu dem im Mittelteil 8 liegenden Verbrennungsraum 28 ab. Dieser Verbrennungsraum 28 erstreckt sich in den Drehzylinder 2 hinein und ist über eine Öffnung 29 mit dem Arbeitsraum 7 verbunden. Dem Verbrennungsraum ist eine innerhalb des Drehzylinders 1 liegende Zündvorrichtung 30 zugeordnet, die über eine an der Außenseite des Drehzylinders 2 liegende Nocke 31 gesteuert wird. Der Todpunkt 32 des Trennschiebers 15 des Drehzylinders 2 liegt zu der gedachten Linie 21 (sh. Fig. 3) um 15 nach links versetzt, so daß die Drehkolben 3, 4 um 15 versetzt zueinander laufen. Zu der erwähnten Linie 21 um ca. 50 nach rechts versetzt befindet sich in dem Drehzylinder 2 ein federbelasteter Schieber 33. An der linken Seite der Ausnehmung 17 für den Trennschieber 15 liegt die konische Einlaßöffnung 34a des Ausströmkanales 34 innerhalb des Drehkolbens 4. Der Ausströmkanal 34 führt durch die in den Lagern 35 abgestützte Welle 5 ins Freie. Analog zu diesem Ausströmkanal 34 ist innerhalb des Drehkolbens 3 ein Einströmkanal 36 mit einer konischen Ausströmöffnung 37 vorgesehen. Dieser ebenfalls durch die Welle 5 gehende Einströmkanal 36 ist über eine nicht dargestellte steuerbare Drosselklappe an einem Vergaser angeschlossen.

Um eine ausreichende Kühlung des Rotationsmotors sicherzustellen, ist innerhalb des Mittelteils 8 ein auf der Welle 5 gelagertes Ventilatorrad 38 angeordnet. Der das Ventilatorrad umgebende freie Raum 39 steht über entsprechende Kanäle 40 in der Welle 5 mit den parallel zu der Welle verlaufenden Kühlbohrungen 41 innerhalb des Drehkolbens 4 in Verbindung. Von diesen Kühlbohrungen 41 aus führen wiederum entsprechende Kanäle 42 durch die Welle 5 ins Freie. Auch der Trennschieber 15 des Drehzylinders 2 ist mit mindestens einer Kühl bohrung 43 versehen, die durch einen entsprechenden Kanal 44 in der Seitenwand 11 ins Freie führt. Zur weiteren Erhöhung der Kühlung sind

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auf den Außenseiten den Drehzylinder 1, 2 und des Mittelteils 8 Kühlrippen 45 angebracht.

Der Rotationsmotor arbeitet wie folgt: Bei Bewegung des Drehkolbens 3 durch einen Anlasser entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn wird das Brennstoff-Luft-Gemisch von dem Vergaser durch den Einströmkanal 36 während der ersten vollen Umdrehung des Drehkolbens 3 vom Todpunkt 19 aus in den Arbeitsraum eingesaugt. Sodann wird das Gemisch in dem Arbeitsraum 6 im Laufe der zweiten Umdrehung des Drehkolbens 3 mit dem Drehzylinder 1 in dem Arbeitsraum 6 komprimiert und strömt gleichzeitig in den kleinen Raum 25 der Ventilsteuerung 22. Bei einem bestimmten Kompressionsdruck öffnet sich nun das Ventil 24 entgegen der Kraft der Feder 23, wodurch das komprimierte Gemisch in den Verbrennungsraum 28 einströmen kann. Der Drehzylinder 1 arbeitet demnach als Ansaug- und Druckzylinder. Die Zündvorrichtung 30 bringt nun das Brennstoff-Luft-Gemisch zur Entzündung, die eine explosionsartige Verbrennung zur Folge hat. Das sich ausdehnende Gemisch wirkt nun durch den durch den federnden Schieber 33 begrenzten Arbeitsraum 7 a auf den Trennschieber 1 5 während einer vollständigen Umdrehung des Drehkolbens 4 vom Todpunkt 32 aus, wodurch sich der Drehzylinder 2 dreht. Während der zweiten Umdrehung des Drehkolbens 4 wird nun das sich im Arbeitsraum 7 befindliche expandierte Gemisch über den Ausströmkanal 34 ins Freie gedrückt. Demnach wirkt also der Drehzylinder 2 als Arbeits- und Auspuff zylinder.

Patentansprüche-

8098 /♦ S/0132

Claims (8)

1. Anw.-Akte:

   314/75 29.4.1975

   PATENTANSPRÜCHE

   [ \ . J Rotationsmotor mit einer Zündvorrichtung und einer Ventilsteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Drehzylinder (1, 2) und zwei Drehkolben (3, 4) vorgesehen sind, die je für sich entsprechend auf einer Welle (5) zur Bildung zweier sichelförmiger Arbeitsräume (6, 7) versetzt gelagert sind, daß die beiden Arbeitsräume (6, 7) über ein Mittelteil (8) mit eingelassenem Verbrennungsraum (28) verbunden sind, daß an der Innenseite eines jeden Drehzylinders (1, 2) ein Trennschieber (14, 15) angeordnet ist, der in eine Ausnehmung (16, 17) des zugehörigen Drehkolbens (8, 4) eingreift, und daß in dem als Arbeits- und Auspuffzylinder wirkenden Drehzylinder (2) ein federnder Schieber (33) eingelassen ist.
2. 2. Rotationsmotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (10, 11) der Trennschieber (14, 15) über ihre gesamte Länge jeweils eine konkave Einbuchtung (18) aufweisen, und daß die Ausnehmungen (16, 17) in den Drehkolben (3, 4) im Querschnitt trapezförmig ausgebildet sind.
3. 3. Rotationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsteuerung (22) in dem als Ansaug- und Druckzylinder wirkenden Drehzylinder (1) angeordnet ist.

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4. 4. Rotationsmotor nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsteuerung (22) aus einem mit einer Feder (23) belasteten Ventil (24) besteht, dessen Klappe (26) die Eintrittsöffnung (27) zum Verbrennungsraum (28) im Mittelteil (8) verschließt.
5. 5. Rotationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung (30) in dem als Arbeits- und Auspuffzylinder wirkenden Drehzylinder (2) angeordnet ist.
6. 6. Rotationsmotor nach den Ansprüchen 1 -5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Mittelteils (8) ein Ventilatorrad (38) angeordnet ist, und daß der Drehkolben (4) in dem als Arbeits- und Auspuff zylinder wirkenden Drehzylinder (2) mit parallel zur Welle (5) verlaufenden Kühlbohrungen (41) versehen ist.
7. 7. Rotationsmotor nach den Ansprüchen 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschieber (15) des Drehzylinders (2) mit mindestens einer in Längsrichtung verlaufenden Kühl bohrung (43) versehen ist.
8. 8. Rotationsmotor nach den Ansprüchen 1 -7, dadurch gekennzeichnet , daß auf den Außenseiten der Drehzylinder (1, 2) Kühlrippen (45) angeordnet sind.

   S098&6/0132