DE253138C

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Publication number: DE253138C
Application number: DENDAT253138D
Authority: DE

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist eine Explosionskraftmaschine mit feststehendem Kolbenkörper und sich drehendem Gehäuse.

Im feststehenden Kolbenkörper sind vier Explosionszellen angeordnet, welche der Reihe nach mit karburierter Preßluft beschickt, die jeweilig beschickte Zelle hierauf durch eine Phase behufs Anwärmung der Mischung im geladenen Zustande belassen und in zwei weiteren Phasen zur Explosion gebracht und gespült wird.

In Fig. ι und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Explosionskraftmaschine in einem vertikalen achsialen Längsschnitte und einem vertikalen Querschnitte nach A-B der Fig. 1 gezeigt;

Fig. 3 zeigt einen Horizontalschnitt nach der gebrochenen Linie C-D-E der Fig. 2,

Fig. 4 und 5 die beiden Seitenansichten der Maschine;

Fig. 6 zeigt schematisch die Aufeinanderfolge der Phasen in allen vier Zellen.

Die Maschine besteht aus einem feststehenden, trommelartigen Körper v, in welchem zwei durch Federn r voneinander abgedrängte Kolben m, η geführt sind.

In jeder der beiden durch die Kolben m, η

gebildeten Hälften des feststehenden Körpers ν sind zwei Kammern 1, 3 bzw. 2, 4 gleichen Rauminhaltes angeordnet, deren Wände vom Kühlwasser umspült werden, das in bekannter Weise von einer Pumpe in Zirkulation gesetzt wird.

Der trommeiförmige, feststehende Körper ν wird von einem rotierenden, ringförmigen Körper w umfaßt, welcher vermittels des Gehäuseteiles h auf der durch den feststehenden Teil ν der Maschine greifenden Welle α gekeilt ist, und an zwei diametralen Stellen seiner inneren Umfläche mit zwei exzentrischen, etwa je 120° umfassenden Ausnehmungen C und E versehen ist, in welche die durch Federn r voneinander abgedrängten Kolben m, η in bekannter Weise gasdicht eingreifen. Die Federn r stützen sich gegen zwei parallel zur Welle α im Körper υ befestigte Traversen x.

Eine der beiden Kammern, und zwar jene, E, ist durch den Kanal e in ihrem im Sinne der Rotation des Ringkörpers w rückwärtigen Ende, die zweite, C, durch den Kanal c an ihrem- im Sinne der Rotation vorn liegenden Ende mit der Außenluft verbunden.

Der Kanal c (Fig. 2) erstreckt sich durch die ganze Länge des rotierenden Teiles w und mündet an beiden Stirnflächen (s. Fig. 4, 5). Der Kanal e (s. Fig. 2, 3) mündet an der Umfläche des mit Kühlrippen versehenen rotierenden Körpers. Durch diese Anordnung der Kanalmündungen wird der Vorteil erzielt, daß die durch Kanal e ausgeworfenen Auspuffgase an den Mündungen des Kanales c angesaugte Frischluft nicht verunreinigen, · und

daß des weiteren das Abziehen der Auspuffgase von der Fliehkraft unterstützt wird.

Die Kammer E wird im nachfolgenden als Expansions-, die Kammer C als Kompressionskammer bezeichnet werden.

Die zwei an einer Seite der Kolben liegenden Zellen ι und 3 bzw. 2 und 4 stehen an ihren gleichliegenden Enden mit je einem Schiebergehäuse in Verbindung, in welchem je ein in bekannter Weise rotierender Schieber I, II, III, IV angeordnet ist, durch welche die Zellen 1, 2, 3, 4 in der dem Arbeitsverfahren entsprechenden Weise mit den an der Umfläche des feststehenden Körpers ν unmittelbar zu beiden Seiten der Kolben m, η mündenden Kanälen f, g, k, i verbunden bzw. gegen diese Kanäle abgeschlossen werden.

Die Drehschieber I, II, HI₁ IV vermitteln demgemäß die jeweilige Verbindung der Zellen 1 bis 4 mit den durch die Kolben m, η getrennten Teilen der Kammern C und E; die Drehung dieser Schieber selbst erfolgt durch geeignete, nicht dargestellte Zahnradüber-Setzungen von der Welle α durch das Zahnrad t in der Weise, daß sie bei zwei vollen Umdrehungen des rotierenden Teiles eine Umdrehung ausführen bzw. nach zwei Umdrehungen des Teiles w wieder in ihre Anfangsstellung gelangen.

Der zwischen den Kolben m, η liegende Raum 0 steht einerseits durch ein Saugventil 10 ' mit der Außenluft (Fig. 1), andererseits durch eine sich in vier Äste verzweigende Rohrleitung 15 unter Einschaltung je eines besonderen Rückschlagventils 11, 12, 13, 14 mit jeder der vier Zellen 1 bis 4 in Verbindung (Fig. 4), so zwar, daß die bei der Auseinanderbewegung der Kolben m, η durch das Saugventil 10 angesaugte Luft bei der Gegeneinanderbewegung der beiden Kolben in die Rohrleitung 15 gepreßt und in diejenige der. vier Zellen 1 bis 4 eintreten kann, in welcher kein Gegendruck vorhanden ist. Die Preßluft gelangt daher lediglich in jene Zelle, in welcher die Explosion stattgefunden hat, und die, wie später beschrieben, durch die Stellung der betreffenden Schieber I bis IV zum Zwecke der Spülung mit der Außenluft in Verbindung gesetzt worden ist.

In jeder der Zellen 1 bis 4 reicht eine Zündkerze 21 bis 24, welche an der dem Steuerungsantriebe entgegengesetzten Stirnwand in das feststehende Gehäuse ν eingesetzt ist; diese Zündkerzen werden durch eine von der Maschinenwelle angetriebene Vorrichtung gesteuert. An derselben Stirnfläche treten auch die Benzinleitungen in die einzelnen Zellen ein, in welche der Reihe nach phasenmäßig, und zwar vor dem Eindrücken der Luft, die nötige Menge Benzin durch eine Benzinpumpe stoßweise eingespritzt wird.

In der Kammer C wird die Luft verdichtet und bei jeder halben Umdrehung in eine der Zellen 1 bis 4 gedrückt, in der Kammer E expandieren bei jeder halben Umdrehung die aus einer der Zellen 1 bis 4 ausströmenden Explosionsgase, welche durch den Druck gegen die Wandungen die Drehung des Gehäuses bewirken.

In dem Schema (Fig. 6) ist der rotierende Teil der Maschine in vier aufeinanderfolgenden Halbtouren 1, 2, 3, 4 in je vier Stellungen dargestellt, und es ist gezeigt, in welcher Phase sich jede der Zellen bei jeder Halbtour befindet; die Drehung des beweglichen Teiles erfolgt im Sinne des Uhrzeigers.

In diesen schematischen Figurengruppen ist:

die in Ladung begriffene Zelle vertikal punktiert-schraffiert,

die geladene, in Vorwärmung begriffene Zelle vertikal schraffiert,

die gezündete Zelle horizontal schraffiert,

die auspuffende Zelle nicht schraffiert.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Maschine an der Hand des in Fig. 6 gezeigten Schemas erläutert werden.

i. Halbtour, Figurengruppe 1.

In der ersten Hälfte der ersten Umdrehung go wird das Benzinluftgemisch in der Zelle 1 gezündet ; die durch den Schieber I und den Kanal g ausströmenden Gase gelangen in den wachsenden Teil der Expansionskammer E und erzeugen durch ihren Druck gegen die Gehäusewandungen eine Drehung im Sinne des Uhrzeigers.

Die im abnehmenden Teil der Kammer E von einer früheren Explosion herrührenden Gase werden durch den Kanal β ausgetrieben.

Mit dem abnehmenden Teil von E steht auch durch den Kanal f die in ihrer Auspuff- bzw. Spülperiode stehende Zelle 4 in Verbindung, so daß die im zweiten Teil dieser Halbtour wieder einfahrenden Kolben m, η die beim Ausfahren in die Kammer 0 angesaugte Luft durch diese nicht unter Druck stehende Zelle 4 in den abnehmenden Teil von E drücken, von wo sie durch den Kanal e ins Freie befördert wird. Der abnehmende Teil der Kammer C steht durch den Kanal i bzw. Schieber IV mit der Zelle 3 in Verbindung und preßt ihren Luftinhalt in letztere ein.

In die Zelle 3 ist bei Beginn dieser Halbtour Benzin eingespritzt worden, welches unter der Wirkung der heißen Wände vergast und mit der einströmenden Preßluft ein explosives Gemenge ergibt.

Der zunehmende Teil der Kammer C füllt sich mit Frischluft durch den Kanal c.

Die Zelle 2 ist bei der vorhergehenden Halbtour geladen worden, und das dort eingeschlossene Luft-Gasgemenge ist während der »ersten« Halbtour vorgewärmt worden.

2. Halbtour; Figurengruppe 2.

Bei Beginn der zweiten Hälfte der ersten Umdrehung des Körpers w wird das Benzinluftgemisch in der Zelle 2 gezündet, die infolge geeigneter Stellung des Schiebers II durch den Kanal k ausströmenden Explosionsgase gelangen in den wachsenden Teil der Expansionskammer E und erzeugen durch ihren Druck gegen die Wandungen des Gehäuses eine Drehung im Sinne des ersten Antriebes.

Die im abnehmenden Teile der Kammer E

von der früheren, in der Zelle 1 stattgehabten Explosion noch vorhandenen Gase werden durch den Kanal e ausgepreßt.

Mit diesem abnehmenden Teile von E steht auch durch den Kanal i die durch die vorhergehende Explosion mit heißen Gasen angefüllte Zelle ι in Verbindung, so daß die Preßluft, welche im zweiten Teile dieser Halbtour von den wieder einfahrenden Kolben m, η in die Zelle 1 gefördert wird, durch diesen Kanal i in den abnehmenden Teil der Kammer E getrieben und von dort durch die Wirkung des Kolbens η durch den Kanal e ausgedrückt wird.

Der abnehmende Teil der Kammer C, welche vorher mit Luft sich gefüllt hatte, steht durch den Kanal f und infolge geeigneter Stellung des Schiebers III mit der Zelle 4 in Verbindung und preßt ihren Luftinhalt in letztere ein. In die Zelle 4 ist bei Beginn der Halbtour Benzin eingespritzt worden, welches vergast und mit der einströmenden Preßluft ein explosibles Gemenge ergibt.

Der zunehmende Teil der Kammer C füllt sich wieder durch den Kanal c mit Frischluft. Die in Zelle 3 bei der vorhergehenden Halbtour eingeführte Ladung wird während der ganzen zweiten Halbtour erwärmt.

3. Halbtour; Figurengruppe 3.

Bei Beginn der ersten Hälfte der zweiten Umdrehung wird das Benzinluftgemisch in der Zelle 3 gezündet.

Die infolge geeigneter Stellung des Drehschiebers I durch den Kanal g ausströmenden Explosionsgase gelangen in den wachsenden Teil der Explosionskammer E und erzeugen durch ihren Druck gegen die Wandungen des Gehäuses eine Drehung im Sinne der früheren Antriebe.

Die in dem abnehmenden Teil der Kammer E von der früheren Explosion der Zelle 2 noch vorhandenen Gase werden durch den Kanal e ausgestoßen.

Mit diesem abnehmenden Teile von£ steht auch durch den Kanal f die durch die vorhergehende Explosion mit heißen Gasen angefüllte Zelle 2 in Verbindung, so daß die Preßluft, welche im zweiten Teile dieser Halbtour von den wieder einfahrenden Kolben m, η aus dem Räume 0 in die Zelle 2 gefördert wird, durch diesen Kanal f in den abnehmenden Teil der Kammer E getrieben und von dort durch die Wirkung des Kolbens ft durch den Kanal e ausgestoßen wird.

Der abnehmende Teil der. Kammer C, welcher mit Luft sich angefüllt hatte, steht durch den Kanal i bzw. infolge geeigneter Stellung des Schiebers IV mit der Zelle 1 in Verbindung und preßt ihren Luftinhalt in letztere ein.

In die Zelle 3 ist bei Beginn der dritten Halbtour Benzin eingespritzt· worden, welches unter der Wirkung der Wärme vergast und mit der einströmenden Preßluft ein explosibles Gemenge ergibt.

Der zunehmende Teil der Kammer C füllt sich wieder durch den Kanal c mit Frischluft.

Die in Zelle 4 bei der vorhergehenden Halbtour eingeführte Ladung wird während der ganzen dritten Halbtour vorgewärmt.

4. Halbtour; Figurengruppe 4.

Bei Beginn der zweiten Hälfte der zweiten Umdrehung wird das Benzinluftgemisch in der Zelle 4 gezündet.

Die infolge geeigneter Stellung des Drehschiebers II durch den Kanal k ausströmenden Explosionsgase gelangen in den wachsenden Teil der Expansionskammer E und erzeugen durch ihren Druck gegen die Wandungen des Gehäuses eine Drehung im Sinne der vorhergehenden Antriebe.

Die in dem abnehmenden Teile der Kammer E von der früheren Explosion der Zelle 3 noch vorhandenen Gase werden durch den Kanal e ausgestoßen.

Mit diesem abnehmenden Teile von E steht auch durch den Kanal i die durch die vorhergehende Explosion mit heißen Gasen angefüllte Zelle 3 in Verbindung, so daß die Preßluft, welche im zweiten Teile der vierten Halbtour von den wieder einfahrenden Kolben m, η aus dem Räume 0 in die Zelle 3 gefördert wird, durch diesen Kanal i in den abnehmenden Teil der Kammer E getrieben und von dort durch die Wirkung des Kolbens η durch den Kanal e ausgestoßen wird.

Der abnehmende Teil der Kammer C, weleher vorher mit Luft sich angefüllt hatte, steht durch den Kanal f bzw. infolge geeigneter Stellung des Schiebers III mit der Zelle 2 in Verbindung und preßt ihren Luftinhalt in letztere ein.

In die Zelle 2 ist bei Beginn der Halbtour

Benzin eingespritzt worden, welches unter der Wirkung der Wärme vergast wird und mit der einströmenden Preßluft ein explosibles Gemenge ergibt.

Die in Zelle 1 bei der vorhergehenden Halbtour eingeführte Ladung wird während der ganzen Halbtour vorgewärmt.

Die nachfolgende Tabelle zeigt eine scheniatische Zusammenstellung der Vorgänge, welche sich in den vier Zellen während der vier aufeinanderfolgenden Halbtouren des be

	Zelle	I.	Halbtour ι	Ec	Sch	Ed	Halbtour 3	Cd	Halbtour 4
	ZeUe	2.	. . Exp	.—.	L em a:	Ec	Co	Ed	Anw . —
In	Zelle	3	. . Anw	Cd	Halbtour 2	—	Aus	Ec	Co Cd
In	Zelle	4·	.. Co	Ed	Aus	Cd	Exp	—	Aus Ed
In			. . Aus	, Exp		Anw		Exp Ec.
In			Anw
	Co

weglichen Teiles des Motors abspielen, und mit welchen Zellen die zu- und abnehmenden Teile der Kammern E und C in jeder der vier Halbtouren verbunden sind.

In diesem Schema sind die zu- und abnehmenden Teile der Kammern C und E durch die Zusätze c und d, die Takte wie folgt bezeichnet: Einspritzung und Kompression mit Co, Explosion mit Exp, Auspuff bzw. Spülung mit Aus, Anwärmung mit Anw.

Der Zusatz zur Bezeichnung des Taktes deutet den Teil der Kammer an, mit welchem die Zelle in dieser Phase verbunden ist.

Claims

Patent-Anspruch:

Explosionskraftmaschine mit feststehendem Kolbenkörper und sich drehendem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß vier im feststehenden Teile der Maschine angeordnete Explosionszellen durch die beiden im feststehenden Teile der Maschine geführten Gleitkolben der Reihe nach mit Preßluft beschickt werden, und daß die jeweilig geladene Zelle hierauf durch eine Phase im geladenen Zustande belassen, hierauf in einer weiteren Phase die Ladung in dieser Zelle zur Explosion gebracht und in der letzten Phase die Zelle gespült wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.