DE2537427A1 - Kurbellose drehmaschine - Google Patents

Description

wie Z₀B. Zündkerzen, die in dem zentralen Ringkanalblock zwischen den Ein- und Auslaßkanälen liegen. In diesem Pail erhält der. Einlaßkanal eine Brennstoff-Eitrittsöffnung und der Auslaßkanal einen Auspuff für verbrannte Gase·

Stand der Technik und Erfindungsgedanke :

Die Erfindung beschäftigt sich mit kurbellosen Drehmaschinen von dem Typ, der keine Kurbelwelle enthält und in dem die Kolben mit einer drehbaren Welle über Nockenvorrichtungen in der Art verbunden sind, daß die hin- und hergehende Bewegung der Kolben eine Drehbewegung der Welle oder umgekehrt verursacht. Eine Anzahl von Vorrichtungen dieses Haupttyps sind in der Ausführung bekannt. Alle haben den Vorteil, daß sie dazu neigen, weniger Vibrationen zu erzeugen als in einer typischen Kurbelwellenausführung einer Kolbenmaschine·

Das Problem mit Vorrichtungen dieses Haupttyps ist jedoch, daß es schwierig ist, einen ausbalancierten Mechanismus so auszuführen, daß er mit relativ kleinem Reibungsgeräusch arbeitet und relativ kompakt ist.

Patentbeschreibung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kurbellose Drehmaschine, die eine drehbare Welle, einen rotierenden Zylinderblock und ein feststehendes Gehäuse enthält, die alle konzentrisch um eine gemeinsame Acse angeordnet sind, und in der- das Gehäuse einen zentralen, ringförmigen Kanalblock hat mit Ein- und Auslaßdurchlässen, der in der Mitts zwischen de-B Enden des Gehäuses liegt. Das rotierende Zylindergehäuse und die drehbare Welle sind miteinander drehbar verbunden,und der rotierende Zylinderblock hat ein Paar von Sätzen einwärts gerichteter Zylinder, die sich nach innen

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gegen den Kanalblock erstrecken und so angeordnet sind, daß sie getrennt mit den Einlaß- und Auslaßdurchlässen des Kanalblocks in Verbindung kommen, wenn der Zylinderblock sich dreht. Die Zylinder sind in Bezug auf die gemeinsame Achse vorzugsweise nach innen geneigt.

IJm eine Verbindung zwischen den Kolben und der drehbaren Welle zu erhalten, sodaß die Kolbenbewegung und die Drehung der Welle sich gegenseitig bedingen, ist das feststelmde Gehäuse mit Führungsnuten und jeder Kolben mit einem Gleitnocken versehen, der mit einer der Führungsnuten zusammenarbeitet, sodaß eine Drehung der Welle und eine Kolbenbewegung sich notwendig begleiten,,

Die Maschine ist speziell zum Gebrauch auf dem Gebiet der Antriebsmaschinen angepaßt; die Eingangs- und Ausgangsdurchlässe stellen in diesem ^aIl die Ein- und Ausgangsdurchlässe für das Antriebsmedium dar. In dem Fall, daß die Maschine eine Verbrennungskraft-Maschine ist, dind gebräuchliche Zündmittel wie Zündkerzen zwischen den Ein- und Auslaßdurchgängen vorgesehene

Dadurch, daß die Zylinder aus zwei Sätzen bestehen, deren innere Enden sich gegenüberstehen, können beide mit dem zentralen Kanalblock bei einem Minimum von Kanaldurchlässen in Verbindung treten. Wegen des symmetrischen Aufbaues der Maschine ist sie ferner gut ausgewogen und relativ frei von Vibration.

Da die Zylinder nach einwärts geneigt sind, ist der Mechanismus in Längsrichtung gedrungen. Weiter ergibt sich durch die Winkelneigung eine bessere Übertragung der Bewegung zwischen dem rotierenden Zylinderblock und der Welle. Da. die Winkelneigung in Richtung der Drehung liegt, ist zudem jeglicher Eückwirkungseffekt zwischen der Verbrennungskammer und dem Kanalblock geneigt, eine relative Drehung des rotierenden Zylinderblocks und des Feststehenden Gehäuses zu veranlassen. Da der Schub, der durch die Kolben ausgeübt wird, stets in einem Winkel in Bezug auf die Längsachse und einen senkrecht zu ihr stehenden Schnitt liegt, ist weiterhin die Vibration der Anordnung sehr klein gehalten. 609810/0720 -4-

Verschieden andere Vorteile der Erfindung gehen aus der Betrachtungder beigefügtön Patentschrift, der Ansprüche und der Zeichnungen hervor,,

Beshreibung der Zeichnungen:

Figuri ist eine Aufsicht auf die kurbellose Maschine mit Teilschnitten auf der linken Seite in verschiedenen Ebenen, um die Zylinder zu zeigen;

Figur 2 ist ein senkrechter Schnitt durch die kurbellose Maschine;

Figur 3 ist eine Aufsicht auf einen der Kolben mit einem Teilschnitt;

Figur 4- ist ein Schnitt entlang der Linie 4- - 4· von Figur 2; Figur 5 ist ein Schnitt entlang der Linie 5-5 von Figur 2,

Beschreibung der bevorzugten Ausführung:

Mit Bezug auf die Zeichnung und speziell auf die Figur 2, in der verschiedene Bauelemente im Schnitt gezeigt sind, ist zu bemerken, daß die Maschine im wesentlichen eine drehbare Welle 10, einen rotierenden Zylinderblock 11 und ein feststehendes Gehäuse 12 umfaßt» Alle drei Teile der Maschine sind konzentrisch um eine gemeinsame Achse gelagert.

Die Welle 10 ist in üblichen Zapfenlagern 15 und 16 gelagert, die in den gegenüberliegenden Endplatten 18 und 17 befestigt sind und die die Außenwände des Gehäuses 12 bilden· Das Gehäuse 12 ist mit einem mit Flanschen versehenen zylindrischen Körper 20 ausgerüstet, an den die Abschlußwände 17 und 18 in irgendeiner üblichen Weise befestigt simd, z.B. durch Schweißen oder andere übliche Vrbindungsmittel (nicht gezeigt)»

Eine Anzahl von tonnenfÖrmigen Teilen 22 und 23, die zylindrische Außenwände 24 und 25 haben, bilden einen Teil des feststehenden Gehäuses und sind an ihm befestigt. In sie sind die Führungsnuten 26 und 27 gelegt, die sich fortlaufend rund um die äußere Peripherie der zylindrischen Wände 24· und 25 der Tonnenkörper 22 und 23 erstrecken.

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Das tonnenförmige Teil 22 ist gegen Drehung in Bezug auf das Gehäuseteil durch drei Stifte 29 (Figuren 2 und 4) gesichert, und das tonnenförmige Teil 23 ist in gleicher Weise gegen Drehung durch drei Stifte 30 gesichert. Die Stifte 29 und 30 bilden auch Achsen für eine Anzahl von Zahnrädern, eingeschlossen die Zahnräder 31 und 32. Wie in Figur 4 gezeigt ist, gibt es drei solche Zahnräder an jedem Ende der Maschine. Diese Zahnräder sind in der Figur 4 mit den Bezugszahlen 31» 35 und 36 bezeichnet, wobei in Figur 2 nur die Zahnräder 31 und 35 zu sehen sind. Es ist klar, daß am gegenseitigen Ende der Maschine auch drei Zahnräder vorhanden sind, von denen Zahnrad 32 eines ist. Ein zweites Zahnrad an diesem Ende erscheint in der Figur 2 und ist mit der Bezugszahl 38 bezeichnet. Die Zahnräder 31» 35 und 36 sind im Eingriff mit einem Zentralrad 40, das nicht drehbar aufi der Welle 10 befestigt ist. An dem gegenseitigen Ende der Welle 10 ist ein Zentralrad 41 an der Welle 10 befestigt, das mit den Zahnrädern 30, 38 und einem dritten, nicht gezeigten Zahnrad im Eingriff ist. Die Achsstifte 29 erstrecken sich durch die äußere Endwand des tonnenförmigen Teils 22 und die Abschlußwand 17 des Gehäuses; ähnlich erstrecken sich die Achsstifte 30 durch die äußere Endwand des tonnenförmigen Teils 23 und die Abschlußwand 18 des Gehäuses. In dieser Art tragen die Achsstifte nicht nur drehbar die daran befestigten Zahnräder, sondern darüber hinaus verhindern sie auch eine relative Drehung der tonnenförmigen Teile 22 und 23, sodaß die letzteren effektiv Teile des feststehenden Gehäuses werden.

An den gegenüberliegenden Enden des rotierenden Zylinderblocks 11 sind zwei ringförmige Teile 44 und 45 befestigt, welche an der Innenseite eine Verzahnung 47 (siehe Figur 4) haben. Diese Verzahnung steht im Eingriff mit den verschiedenen Zahnrädern, die von den Stiften 29 und 30 getragen werden. Bezieht man sich z.B. auf die Figur 4, so erkennt man, daß die Zahnräder 31, 35 und 36 alle mit der Verzahnung 47 des Ringgliedes 44 zusammenarbeiten. Nach dem Gesagten

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ist zu erkennen, daß die Zahnräder 31, 35 und 36 ihre Stellung nicht verändern, da ihre Achsen 29 in Bezug auf das Gehäuse fest bleiben. Es erscheint daher klar, daß jede Drehung des rotierenden Zylinderblocks 11, an dem der Ring 44 befestigt ist, eine Drehung der Zahnräder 31» 35 und 36 bedingen wird und die dadurch hervorgerufene Drehung des Zahnrades 4-0, das auf der Welle 10 befestigt ist, eine Drehung der Welle 10 verursacht. In der gleichen Weise verursacht an der gegenüberliegenden Seite des rotierenden

Zylinderblocks 11 die Drehung des Rings 4-5, der am Zylinderblock befestigt ist, eine Drehung der zugeordneten Zahnräder, die das Zahnrad 41 umgeben und mit diesem in Eingriff sind; diese veranlassen eine Drehung des Zahnrades 41 und der Welle 10. So veranlaßt jede Drehung des Zylinderblocks eine Drehung der Welle 10.In gleicher Weise wird, wenn die Vorrichtung als Pumpe benutzt wird, jede Drehung der Welle 10 eine Drehung des Zylinderblocks 11 verursachen.

Der Zylinderblock 11 hat zwei Sätze von vier Zylindern, Aus der Figur 4 ist zu erkennen, daß vier Zylinder 50, 51» 52 und 53 vorhanden sind, die auf der linken Seite der Maschine liegen, wie in Figur 2 zu sehen ist. Der Figur 5 ist zu entnehmen, daß vier Zylinder 58, 59,»60 und 61 (in gestrichelten Linien gezeigt) vorhanden sind, die auf der rechten Seite der Maschine, wie in Figur 2 gezeigt ist, liegen. Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 2 ist zu bemerken, daß in Figur 1 die Zylinder 50 und 51 im Schnitt gezeigt sind, wogegen in Figur 2 Teile der Außenwände der Zylinder 50, 52, 58 und 60 gezeigt sind. Wie wahrscheinlich in Figur 2 am besten gezeigt ist, ist jeder der Zylinder um einen Winkel von etwa JO⁰ in Bezug auf die horizontale Achse der Maschine geneigt. Weiter ist jeder Zylinder in Bezug auf einen senkrechtenSchnitt zu dieser horizontalen Achse um einen Winkel von etwa 60° geneigt, wie am besten in Figur gezeigt ist. Jeder Zylinder ist nach einwärts gegen die Achse, verlaufend von der Außenseite zur Innenseite abgeschrägt. Weiter ist unter Bezug auf Figur 1 jeder Zylinder bezüglich eines senkrechten Schnittes zur Längsachse in einer Richtung geneigt, sodaß der Zylinder gegen die Drehrichtung des

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Zylinderblocks geneigt ist, sowie es in der nachfolgenden Beschreibung dargestellt wird. Die Drehrichtung des Zylinderblocks ist durch Pfeile am Eand der Figuren 4 und 5 angezeigt«,

In den Zylindern sind eine Anzahl von Kolbenanordnungen 62 untergebracht. Diese Kolbenanordnungen sind alle gleiche Die Einzelheiten der Kolbenanordnungen 62 sind in Figur 3 gezeigt. Es ist zu sehen, daß dort ein Kolbenkopf 63 mit üblichen Kolbenringen an dem Kolbenschaft 64 befestigt ist. Der Kolbenkopf 63 ist mit einem zylindrischen, vorstehenden Teil 65 versehen, der eine schräge Fläche 66 hat. Wie am besten in Figur 1 gezeigt, ist diese schräge Fläche allgemein parallel zu einer senkrechten Fläche durch die horizontale Achse· Der Zweck davon wird später besprochene An der gegenseite des Kolbenschaftes 64 ist ein zylindrischer Flansch 67 mit dem gleichen Durchmesser wie der Kolbenkopf 63, der dazu dient, die Kolbenanordnung 62 bei der Bewegung im Zylinder 50 zu führen, wie in Figur 1 gezeigt ist· Der Flansch 67 hat eine Querbohrung, in der ein Stift 68 gleitet, der eine Führungsrolle 69 hat, die an seinem äußeren Ende befestigt ist_o Ss ist verständlich, daß jede der Kolbenanordnungen in der gleichen Weise aufgebaut ist und daß jede von ihnen einen Stift 68 und eine Führungsrlle 69 hatο Die Führungsrolle 69 jeder Kolbenanordnung 62 arbeitet mit einer der Führungsnuten 26 und 27 in den beiden tonnenförmigen Teilen 22 und 23 zusammen; am besten ist dies in den Figuren 1 und 2 gezeigte Jeder Stift 68 erstreckt sich durch einen Schlitz 71 in ü-e? Zylinderwand,des Zylinders, in dem die zugehörige Kolbenanordnung sich befindete Die Kolben auf der linken Seite, wie in Figur 2 gezeigt, arbeiten alle mit der Führungsnut 26 zusammen und die Kolben auf der rechten Seite alle mit der Führungsnut 27· Es ist auch zu beachten, daß jede Führungsnut wellenförmig verläuft und periodisch von einem inneren Punkt zu einem äußeren Punkt fortschreitet, sodaß jede Bewegung, z.B. die Drehung des Zylinderblocks 11 in Bezug auf die feststehenden Tonnenkörper 22 und 23, die Kolben 62 veranlaßt, in ihren Zylindern hin- und herzugehen·

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Der Zylinderblock ist mit einem zentralen, ziemlich tiefen Ringkanal 75 versehen, in welchem ein zentraler Kanalblock 76 gelagert ist_o Der Block liegt angrenzend an die inneren Enden der Zylinder und ist gegen die Wände des Kanals 75» die er berührt, gleitend abgedichtete In Figur 5 ist am besten gezeigt, wie der ringförmige Kanalblock 76 dort Verbindung zu einem Einlaßrohr 77 und einem Auslaßrohr 78 hat und, wenn die Vorrichtung als Verbrennungskraftmaschine gebraucht wird, zu einer Zündvorrichtung Z.B. einer Zündkerze 79. Das Einlaßrohr 77 ist flüssigkeitsdicht mit dem Kanalblock 76 verbunden und steht über einen Durchlaß 81 mit einer öffnung 82, die sich durch den ganzen Kanlblock erstreckt, in Verbindung und stellt eine Einlaßkammer dar. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Enlaßkammer nacheinander mit den Enden der verschiedenen Zylinder 50, 51 »52, 53» 59» 59, 60. und 61 in Verbindung gebracht wird, wenn der Zylinderblock rotiert. In der Figur 5 ist das innere Ende des Zylinders 60 gezeigt, das die Einlaßöffnung 82 teilweise überlappt. Es wird bemerkt, daß diese öffnung 82 verhältnismäßig lang ist, um reichlich Zeit zu haben, um den Medienfluß z.B. eine brennbare Mischung, der von dem Einlaßrohr 77 durch den Durchlaß 81 und den Einlaßdurchbruch 82 in den Zylinder, der die Öffnung 82 passiert, einzuführen_o

Das Auspuffrohr 78 ist in ähnlicher Weise an den Kanalblock 76 flüssigkeitsdicht angebracht und steht über einen zylindrischen Durchlaß 83 mit einer Auslaßöffnung 84 in Verbindung, die sich durch den Kanalblock erstreckt, um so nacheinander mit den Enden eines jeden der Zylinder des rotierenden Zylinderblocks in Verbindung zu kommen. Wie in Figur 5 gezeigt ist, ist das innere Ende des Zylinders 59 teilweise von der öffnung 84 überlappt, sodaß das ausgestoßene Bewegungsmedium gerade beginnt, durch die Auspufföffnung 84, den Durchlaß 83 und das Auspuffrohr 78 auszutreten. Ebenso wie die Einlaßöffnung 82 ist die Auslaßöffnung 84 verhältnismäßig lang in einer· bogenförmigen Richtung, sodaß der Ausstoß des Zylinders durch die öffnungen 84, den Durchlaß 83 und das Rohr 78 während eines angemessnen Teils der Drehung des Zylinderblocks durgeführt werden kenn.

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Die Zündkerze 79 ist gleichfalls mit einer ZüÄdkammer in Verbindung, die am besten in der Figur 2 gezeigt und mit der Bezugszahl 88 gekennzeichnet ist. Diese Zündkammer hat einen zentralen Teiler (Verdränger) 89» um so weit als möglich das Volumen der Kammer 88 zu verkleinern, um noch eine einwandfreie Zündung der brennbaren Mischung in dem Ende des Zylinders zu erlauben. Wäre der Teiler 89 nicht vorhanden, so würde die Kammer 75 verhältnismäßig groß sein und jedesmal, wenn ein Zylinder an diese Zündkammer heran käme, würde es einen augenblicklichen Druckabfall des Gases geben, veranlaßt durch die plötzliche Vergrößerung der Verbrennungskammer durch die Verbindung mit der Zündkammer 88. Es ist anzumerken, daß die Wände des Teiles 89 in kßkaver Weise gekrümmt sind, um so die Zugänglichkeit der brennbaren Mischung zu dem Spalt der Zündkerze so groß als möglich zu machen und gleichzeitig die Größe der Zündkammer 88 soweit als möglich zu verkleinern.

Aus dem Vorhergehenden wird ersichtlich, daß, wenn der . Zylinderblock in der in ligur 5 gezeigten Richtung rotiert, die inneren Enden der Zylinder nacheinander mit der Einlaßöffnung 82, der Zündkammer 88 und der Auslaßkammer 84 in Verbindung kommen. Zur gleichen Zeit werden die Kolben 62 hin- und herbewegt. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß jeder Zylinder die Einlaßöffnung 82 erreicht zur gleichen Zeit,wenn die Gleitverbindung zwischen den tonnenförmigen Teilen 23 und 22 und den Kolben den Kolben 62 veranlaßt, sich von seiner innersten Stellung nach außen zu bewegen. Während er sich nach außen bewegt,bewegt sich gleichzeitig der Kolben an der Einlaßöffnung 82 vorbei, und Treibstoff wird in den Zylinder eingeführt. Während der Zeit, da der Zylinder an der Öffnung 92 vorbeigegangen ist, wurde der Zylinder mit Treibstoff gefüllte Im lall einer Verbrennungskraftmaschine wurde eine brennbare Mischung unter diesen Bedingungen in den Zylinder gesogen. Zur Zeit, zu der das Ende des Zylinders den festen Teil des Kanalblocks 76 erreicht hat, der zwischen der Einlaßöffnung 82 und der Zündkammer 88 liegt, wird das Ende des Zylindes von dem Kanalblock verschlossen. Zur gleichen Zeit veranlaßt die Gleitverbindung zwischen den tonnenförmigen Teilen 22 und 23

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und dem Zylinderblock 11 die Kolben, sich nach innen zu ihrer innersten Stellung zu bewegen. Sie erreichen die innerste Stellung genau, nachdem die Zündkammer 88 erreicht ist. Vorher wurde auf die geneigte Kolbenkopffläche 66 am Ende des KoIbenvorsprungs 65 hingewiesen. Der Grund dafür wird sich nun zeigen. Durch die Tatsache, daß die Längsachse des Zylinders 51 in Bezug auf die Fläche des Kanalblocks 76 geneigt ist, ist es einleuchtend, daß nornalerweise ein erheblicher Spalt zwischen dem Kopf des Kolbens 63 und dem Teiler 89 innerhalb der Zündkammer 88 sein würde, bedingt durch die Tatsache, daß sogar, wenn der untere Teil des Kolbenkopfes 63 an den Kanalblock anliegend bewegt würde, noch ein wesentlicher. Spalt zwischen dem oberen Teil des Kolbens und dem Teiler sein würde. Durch die Benutzung des KoIbenvorsprungs 65 und der geneigten Fläche 66, die parallel zur Ringfläche des Kanalblocks 76 ist, ist es möglich, das Volumen der Verbrennungskammer zu verkleinern, wenn der Kolben in einer Stellung ist, in der es gewünscht wird das Gas zu zünden«

In diesem Zusammenhang wird vermerkt, daß die gegenüberliegenden Enden jedes der Zylinder 50, 51, 52, 53, 58, 59, 60 und 61 offen sind. Die Enden der Zylinder stehen mit den Spalten 92 zwischen den Enden des Zylinderblocks und den Endplatten 17 und 18 des Gehäuses in Verbindung. Diese Öffnungen 92 stehen über die öffnungen 93 in den Endplatten 17 ämd 18 mit der Außenluft in Verbindung. Der Sinn dieser Anordnung ist der, daß Rückdruck auf die Rückseite der Kolben kommto Wenn die äußeren Enden der Zylinder geschlossen wären, würde ein Luftkissen gebildet werden, wenn der Kolben sich in seine äußerste Stellung bewegt. Aufgrund der Tatsach e, daß die äußeren Teile der Zylinder dem Atmosphärendruck ausgesetzt sind, können die Kolben 62 sich frei gegen ihre äußerste Stellung hin frei bewegen.

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- 11 Arbeitsweise der Maschine: Zb 3 / H·L I

Die Arbeitsweise der Maschine wird so beschr ieben, als wäre es eine Verbrennungskraftmaschine, wie in der Zeichnung gezeigt. In diesem Fall wird es anfänglich notwendig sein, die Welle zu drehen, wie es beim Starten jeder Verbrennungskraftmaschine erforderlich ist· Wenn dies getan ist, wird der Zylinderblock 11 in Bezug auf den Kanalblock 76, der in Bezug auf das feststehende Gehäuse 12 fest ist, gedreht. Der rotierende Zylinderblock wird sich in Richtung der Pfeile der Figuren 4 und 5 bewegen. Betrachtet man die Zylinder 58» 59» 60 und 61, so stellt man fest, wie vorher erwähnt, daß der Zylinder 60 sich einer Stellung gegenüber dem Einlaßdurchgang 82 nähert, um mit einer brennbaren Mischung von einem Vergaser oder einer ähnlichen Vorrichtung durch das Einlaßrohr 77» Durchlaß 81, Einlaßöffnung 82 versorgt zu werden. Wie auch vorher erklärt, wird der Kolben unter diesen Bedingungen nach auswärts bewegt, sodaß die Bewegung des Kolbens veranlassen wird, die brennbare Mischung in den Kolben 60 hineinzuziehen. Zur Zeit, wenn das Ende des Zylinders 60 an der Öffnung 82 vorbei gegangenist, wird der Kolben den äußersten Punkt seines Hubes erreicht haben oder kurz danach. Wenn das Ende des Zylinders an der äfnung 82 vorbeigeht, ist er durch die Berührung mit der angrenzenden Wand 75 des Kanalblocks abgedichtet, die an dieser Stelle geschlossen ist und keine öffnungen dort hat. Die Bewegung des Kolbens wird nun umgekehrt, weil die Gleitverbindung mit dem tonnenförmigen Teil 23 und dem Kolben beginnt, sich einwärts zu bewegen,, Kurz bevor der Kolben den innersten Punkt seiner Bewegung erreicht, wird er mit der Brennkammer 88 in Verbindung kommen, und die Zündkerze 79 wird betätigt, um die Mischung zu zünden«, Wie gebräuchlich ist es erwünscht, daß der Zündvorgang der Zündkerze kurz bevor der Kolben den innersten Punkt seines Hubes erreicht, eingeleitet wird, um so einen geringen Zeitgewinn für die Ausdehnung der Verbrennung durch die exlosive Mischung zu erlauben.Die dadurch enstehende Verbrennung der explosiven Mischung treibt den Kolben wieder nach auswärts, wobei der

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rotierende Zylinderblock 76 in Bezug auf das feststehende Gehäuse 12 angebrieben und eine Drehung der Welle 10 verursacht wirö.

Während der Zylinder 60 seinen Weg fortsetzt, wird das Ende des Zylinders an der Verbrennungskammer 88 vorbeigehen und wieder durch die Berührung mit dem Kanalblock abgedichtet ο Dies hat zur Folge, daß die volle Kraft der Verbrennung ausgenutzt wird, um eine Drehung der Welle 10 zu bewirken. Die Gleitverbindung zwischen dem Kolben 62 und dem Zylinder 60 und dem Tonnenglied 23 wird den Kolben veranlassen, seine Bewegung am äußersten Ende seines Hubes umzukehren und zu beginnen, sich rückwärts zu bewegen. Im Augenblick der Rückwärtsbewegung nimmt er die Stellung bezüglich des Zylinders 59 in der Figur 5 win. Mit anderen Worten : das innere Ende des Zylinders wird nun an die Auslaßöffnung 84- gebracht, sodaß das Auspuffgas durch die Auslaßöffnung 84, den Durchlaß 83 und das Auslaßrohr 78 aus dem Zylinder gedruckt wird. Wenn der Kolben nach einwärts bewegt¹-wird, wird der Zylinder in Richtung des in Figur 5 gezeigten Pfeiles bewegt und so fortschreitend das ganze innere Ende des Zylinders auf die Auslaßöffnung 84 gebracht_o Zu dem Zeitpunkt, in dem der Zylinder den Punkt erreicht, wo sein inneres iJnde nicht mehr die Öffnung 84 berührt, wird der Kolben sich zu seinem innersten Punkt seines Hubes bewegt haben und bereits umkehren und sich nach auswärts bewegen. Der Zylinder wird dann seine Bewegung fortsetzen, bis er die in Figur 5 gezeigte Stellung erreicht, den Zeitpunkt an dem er bereit ist, eine frische Versorgung mit brennbarer Mischung einzusaugen.

Es ist klar, daß insofern, als die Zylinder 58, 59» 60 und 61 gleichmäßig um den rotierenden Zylinderblock 11 verteilt sind, der gleiche Vorgang in Bezug auf jeden der anderen Zylinder stattfindet. Als Beispiel ist der Zylinder 59 in einer Stellung gezeigt, in der er eben beginnt, Gas auszustoßen. Da er im Uhrzeigersinn weitergeht, wird er wahrscheinlich die in Figur 5 für Zylinder 60 gezeigte

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Stellung zur selben Zeit des Maschinezyklus erreichen, wo der Zylinder 60 in der für den Zylinder 61 gezeigten Stellung istο In dieser Art ist ein fortlaufender Betrieb vorhanden, bei dem die Zylinder 58, 59 > 60 und 61 nacheinander in Verbindung mit der Einlaßöffnung 82, der Zündkammer 88 und der Auslaßöffnung 84 gebracht werden.

Während der Betrieb in Verbindung mit den Zylindern 58, 59} 60 und 61 beschrieben wurde, wobei die Bewegung dieser Zylinder zu den verschiedenen Öffnungen in dem Kanalblock 76 klar zu sehen sind, ist es verständlich, daß der gleiche Vorgang zur gleichen Zeit in Bezug auf die Zylinder 50» 51, 52 und 53 stattfindet. Die inneren Enden dieser letzten Zylinder sind in der Zeichnung nicht zu sehen, aber es ist klar, daß die inneren Enden, z.B. der Zylinder 52 und 60, sich diametral gegenüberstehen,, In gleicher die inneren Enden der Zylinder 50 und 58. Dies gilt auch für die Zylinder 51 und 59 und 53 und 61. So wird zur gleichen ^eit, zu der der Zylinder 60 eine brennbare Mischung erhält, auch der Zylinder 52 nit brennbarer Mischung versorgte Das Ergebnis ist, daß die Maschine sehr gut ausgewuchtet ist, da die Zündung gleichzeitig in zwei gegenüberliegenden Zylindern erfolgt,auf gegenüberliegenden Seiten des Mittelteils. Weiterhin erfolgt dieser Vorgang viermal bei jeder Umdrehung des rotierenden Zylinderblocks_o

" Es wurde besonders erwähnt, daß die Zylinder in dem Zylinderblock so angebracht sind, daß sie sowohl in Bezug auf die gemeinsame Achse als auch in Bezug auf einen vertikalen Schnitt zu dieser Achse geneigt sind. Weiter ist, wie vorher klargestellt wurde und aus Figur 1 zu sehen ist, der Winkel der Neigung so, daß er die gleiche Richtung wie die Drehrichtung hat. So wird, welche Rückwirkung auch immer zwischen den Kolben 62 und dem Kanalblock 76 sein wird, es so sein, daß eine Drehung des Zylinderblocks bewirkt wird. Mit anderen Worten : sogar wenn keine Gleitverbindung zwischen den Kolben 62 und den Tonnenkörpern 22 und 23 vorhanden wäre, würde eine

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Tendenz zur Drehung des rotierenden Zylinderblocks 11 vorhanden sein, die eine Drehung der Welle bedingt. Dies wird weiter durch die Tatsache unterstützt, daß die gegenüberliegenden Zylinder, die zur gleichen Zeit zünden, beide in Drehrichtung geneigt sind, sodaß die rückwirkende Kraft, die zwischen dem Kanalblock 76 und dem rotierenden Zylinderblock 11 ausgeübt wird, derart ist, daß sie eine Drehkraft von gegenseitigen Richtungen erzeugt. Ein weiterer Vorteil der Neigung ist der, daß die Maschine in Längsrichtung kürzer ist als in dem Fall, wo die Zylinder parallel wären zur Richtung dieser Drehung. Zudem ist durch die Neigung der Zylinder in dieser Richtung der mechanische Vorteil der Gleitführung, die die Oscillation der Kolben in eine Drehung umwandelt, sehr viel größer. Weiter führt die Neigung der Zylinder zu weniger Vibration der Maschine,

Ein anderer Vorteil der vorliegenden Anordnung ist der, daß keine Elemente vorhanden sind, die nach außen über das Gehäuse hinausragen, sodaß es möglich sein würde, mehr als eine Einheit anzuwenden, um die gemeinsame Welle anzutreiben, In diesem Fall würde die nächste Einheit an die eben beschriebene Einheit anstoßen. Es würde sogar möglich sein, eine halbe Einheit in Verbindung mit einer doppelten Einheit wie gezeigt, zu behutzen_o Mit anderen Worten : es würde möglich sein, auf der rechten Seite der Maschine, wie beschrieben, eine entsprechende Einheit zu dieser auf der linken Seite der Maschine anzubringen, die beide die Welle 10 antreiben.

Die Betriebsweise wurde in Bezug auf eine Verbrennungskraftmaschine beschrieben, in die eine brennbare Mischung in die Zylinder eingeführt und durch eine Zündkerze gezündet wird. Natürlich könnte dies genau so gut auf eine Dieselmaschine angewandt werden. Weiterhin ist die Anordnung für eine Ausführung anwendbar, in der ein Medium wie Dampf das antreibende Medium sein könnte_o In diesem Fall würde der Dampf in die Einlaßöffnung 77 eingeführt und durch das Auslaßrohr 78 ausgestoßen. In diesem Fall wurden keine Zündmittel benötigt. Weiter kann, obwohl meine Erfindung sich zuerst mit einer Antiebsmaschine

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"beschäftigt, sie auch als Pumpe werden. In diesem Pail würde das zu fördernde Medium durch das fänlaßrohr 77 eingeführt und durch das Auslaßrohr 78 ausgegeben, und die Welle 10 würde von irgendeiner äußeren Kraftquelle angetrieben.

Schlußbemerkung:

Esist zu ersehen, daß ich eine neue, rotierende kurbellose Maschine entwickelt habe, die sehr leistungsfähig und kompakt ist und die sich sowohl zum Gebrauch als Verbrennungskraft-Maschine oder eine Maschine für andere Antriebsmediem oder zum Gebrauch als Pumpe eignet.

Obwohl ich eine spezielle Ausführung meiner Erfindung gezeigt habe, ist dies so zu verstehen, daß dies nur zum Zweck der Darstellung geschehen ist und daß der Bereich der Erfindung allein durch die beigelegten Ansprüche zu begrenzen ist.

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Claims (12)

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   Patentansprüche : £.*j*j /<+£./

   Eine rotierende kurbellose Mascnine, die eine rotierende Welle, einen rotierenden Zylinderblock und ein feststehendes Gehäuse hat, die alle in Bezug auf eine gemeinsame Achse konzentrisch angeordnet sind, wobei

   das feststehende Gehäuse einen zentralen ringförmigen Kanalblock mit Ein- und Auslaßdurchgängen hat, der ungefähr in der Mitte zwischen den Enden des Gehäuses angebracht ist und sich nach innen von der Außenwand des Gehäuses erstreckt, wobei das Gehäuse weitere Mittel zur drehbaren Kupplung des rotierenden Zylinderblocks mit der Welle hat, sodaß eine Drehung eines dieser Teile eine Drehung des anderen veranlaßt,

   der rotierende Zylinderblock eine Anzahl von Sätzen nach einwärts gerichteter Zylinder enthält, von denen jeder sich von der angrenzenden Außenwand des Zylinderblocks einwärts zu dem Kanalblock erstreckt und so angebracht ist, daß er einzeln mit den Einlaß- und Auslaßdurchgängen des Kanalblocks in Verbindung kommt, wenn der Zylinderblock sich ■? dreht, wobei j'eder der Zylinder eine Längsachse hat, die stark nach einwärts auf die gemeinsame Achse der Maschine geneigt ist,

   der Zylinderblock in jedem der Zylinder einen Kolben hat, wobei jeder der Kolben einen Kolbenkopf hat, dessen Fläche den Kanalblock berührt und zu dem Kanalblock hin- und von ihm fortbewegt werden kann, wenn der Kolben in seinem Zylinder hin- und hergeht,

   und Gleitführungen zwischen dem feststehenden Gehäuse und jedem der Kolben, um die hin- und hergehende Bewgung der Kolben als Folge oder in Begleitung des rotierenden Zylinderblocks und damit die Drehung der Welle zu erzeugen.
2. 2. Die kurbellose Maschine nach Anspruch 1, in der die Längsachse jeden Zylinders nicht nur in Bezug auf die

   AZ 29 261 , _ 17 -

   Dr.Hei/H.

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   -V-

   gemeinsame Achse der Maschine sondern auch in Gezug auf einen senkrechten Schnitt zu dieser Achse geneigt ist.
3. 3· Die kurbellose Maschine nach Anspruch 1, in der die Gleitverbindungen aus einer Anzahl von Gleiführungsnuten auf Bauelementen des feststehenden Gehäuses bestehen, wobei eine solche Gleitführungsnut für jeden der einwärts gerichteten Zylindersätze vorhanden ist, und aus einer Anzahl von Gleitstücken, eines für Jeden der Kolben, das sich von dem Kolben in die zugehörige Gleitführungsnut erstreckt, wobei die Gleitführungsnut sich rund um das feststehende Gehäuse erstreckt und einen solchen Verlauf hat, daß sie die gewünschte Beziehung zwischen der Oscillation der Kolben und dem sich drehenden Zylinderblock erzeugt.
4. 4. Die Maschine nach Anspruch 3 bei die Gleitführungen die Form von Nuten haben, die in zylindrischen Muffen angebracht sind, die mit dem Gehäuse fest verbunden sind und konzentrisch zwischen dem rotierenden Zylinderblock und der Welle angebracht sind_c
5. 5· Die kurbellose Drehmaschine nach Anspruch 1, bei der die Maschine eine Antriebsmaschine ist, in die eine Arbeitsmedium in den Einlaßdurchgang eingeführt und am Auslaßgurchgang ausgestoßen wird, um eine hin- und hergehende Bewegung der Kolben und damit eine Drehung des Zylinderblocks und der damit drehbar gekuppelten Welle zu erzeugen.
6. 6. Die kurbellose Maschine nach Anspruch 4-, bei der die Maschine eine Verbrennungskraftmaschine ist und bei der der Kanalblock mit Mitteln versehen ist, die zwischen den Ein- und Auslässen liegen und zur Zündung eines brennbaren Kraftstoffes dienen, der in den 3nlaß eingeführt und Komprimiert wird, wenn einer oder mehrere der Kolben sich dem Kanalblock nähern.

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7. 7. Die Maschine nach Anspruch 6, in der die Mittel zur Zündung des Kraftstoffes eine elektrische Zündkerze sind, die sich durch eine Außenwand des Kanalblocks erstreckt.
8. 8. Die kurbellose Maschine nach Anspruch 1, bei der die Mittel zur Kupplung des rotierenden Zylinderblocks und der Welle ein erstes Zahnrad umfassen, das konzentrisch auf der Welle befestigt ist, ein innenverzahntes Rad, das konzen-» trisch auf dem Zylinderblock befestigt ist, und Zahnräder, die von Bauelementen des feststehenden Gehäuses getragen werden und mit dem ersten Zahnrad und dem innenverzahnten Rad im Eingriff sind.
9. 9. Die Maschine nach Anspruch 1, bei der jeder Satz von einwärts gerichteten Zylindern aus vier gleichmäßig auf dem Zylinderblock verteilten Zylindern bes^vteht.
10. 10. Die Maschine nach Anspruch 1, bei der die Oberflächen des Kanalblocks und die damit in Verbindeung stehenden Oberflächen des rotierenden Zylinderblocks sich gegeneinander abdichten und bei der der Zylinderblock frei von nach außen führenden Durchlässen zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ist, sodaß jeder Zylinder effektiv geschlossen ist, wenn er sich zwischen den Stellungen, die mit dem Einlaß und dem Auslaß in Verbindung stehen, dreht.
11. 11. Die Maschine nach Anspruch.1, bei der der rotierende Zylinderblock eine ringförmige Nut hat, die sich nach einwärts von der äußeren Oberfläche erstreckt und in der der Kanalblock in dem Zylinderblock liegt und diesen seitlich berührt.
12. 12. Die Maschine nach Anspruch 2, bei der die Neigung der Längsachse der Zylinder in Bezug auf einen senkrechten Schnitt zur Welle in Richtung zur relativen Bewegung des Zylinderblocks in Bezug auf den Kanalblock verläuft«

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