DE290893C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Explosionskraftmaschine mit zwei achsialen, feststehenden oder drehbaren Zylindern. Während bei den üblichen Kolbenmaschinen zur Aufnahme der Zylinder und kraftübertragenden Organe besondere Gestelle oder Gehäuse nötig sind, bilden bei diesem Motor die beiden Zylinder mit dem mittleren Gehäuse den ganzen Motorkörper. In den beiden Zylindern bewegen sich zwei gegenläufige KoI-ben, welche wie bei bekannten Maschinen den Explosionsdruck durch einen Nutenkörper unmittelbar auf die Welle übertragen. Das Gasluftgemisch wird in den von beiden Kolben freigelegten Raum des mittleren Gehäuses eingeleitet und tritt durch Kolbenventile abwechslungsweise in den einen oder anderen Explosionsraum ein. Das kalte Gasluftgemisch bewirkt eine zweckmäßige Kühlung des inneren Getriebes sowie der Kolben. Während so die beat) anspruchten Teile vor Überhitzung geschützt bleiben, wird dabei das kalte Gasluftgemisch vorgewärmt.

Ohne wesentliche Änderung können bei Zweitaktmotoren beide Zylinder mit Gemisch versehen werden.

Bei dieser Maschine findet abwechselnd in einem der beiden Zylinder eine Explosion bei einer Umdrehung der Welle statt. Infolge der Uberspeisung und der doppelten Kolbengeschwindigkeit wird eine Leistung erzielt, welche der einer gewöhnlichen Vierzylindermaschine mit gleichen Abmessungen ungefähr gleichkommt.

Die Zeichnung veranschaulicht die beispielsweise Ausführungsform einer Viertaktmaschine mit feststehenden Zylindern in Schnitten, Ansichten und schematischen Darstellungen.

Fig. ι ist eine Innenansicht bei teilweise nach Linie A-B der Fig. 4 geschnittenem Zylindermantel. Fig. 2 stellt einen Längsschnitt durch die gesamte Maschine dar, wovon zur besonderen Ersichtlichkeit die kraftübertragenden Teile in Ansicht dargestellt sind. Der Schnitt ist nach, der Linie C-D der Fig. 4 geführt. Fig. 3 zeigt die vollständige Maschine in Ansicht. Fig. 4 ⁴^ stellt die Maschine von einer der beiden Kopfseiten, teilweise in Ansicht und Schnitt dar. Die Fig. 5, 6, 7 und 8 veranschaulichen schematisch die Wirkungsweise der gesamten Maschine.

Gemäß der Erfindung sind die zwei achsialen Zylinder 1 durch das mittlere Gehäuse verbunden. Dieses Gehäuse umschließt das innere Getriebe und besitzt vier um 90 ° versetzte Führungsrillen 2, die geradlinig sind und parallel zur Welle 3 laufen, die durch die Mitte der ganzen Maschine führt. Die Führungsrillen 2 werden von den ringförmigen Ständern 4 umklammert, die zum Befestigen der Maschine dienen. Zwischen den beiden oberen Führungsrillen ist ein Kanal mit einem Ventil 5 zum Ein- laß für das erforderliche Gasluftgemisch vorgesehen. Dieses Einlaßventil kann selbsttätig wirken oder auch mechanisch gesteuert werden. Die beiden Zylinder sind an den Außenseiten kegelförmig abgeschrägt und an den Enden als Lager 6 für die Welle ausgebildet. Nach dem

Innern zu trägt jeder Zylinder eine Büchse 7, j die die Welle umgibt und dadurch vor der j Explosionswärme schützt. Der ringförmige Raum zwischen Zylinderwand und Büchse 7 bildet die eigentliche Explosionskammer 8. Die Kolben 9, die vollständig gleich gestaltet sind und die in ihren Zylindern hin und her gehende Bewegungen ausführen, haben ringförmige Böden, die außen dem Durchmesser der Zylinder entsprechen und innen einen Durchlaß 10 für die vom Innern des Getriebegehäuses herbeiströmenden Gasluftmengen aufweisen. Diese ringförmigen Durchlässe in den Kolbenböden werden den Arbeitstakten der Zylinder gemäß durch selbsttätig wirkende Ventile 11 offen oder geschlossen gehalten. Die Kolbenwände sind bei jedem Kolben an zwei gegenüberliegenden Stellen als lappenförmige Vorsprünge 12 ausgebildet, die zur größeren Festigkeit und zur Ableitung der Wärme mit Versteifungsrippen 13 versehen sind und an ihren Enden Augen 14 tragen, die zur Aufnahme der Kolbenbolzen 15 dienen. Auf den Kolbenbolzen sind außerhalb der Kolbenaugen die Führungsrollen 16 gelagert, die in den Führungsrillen 2 so geführt werden, daß die Kolben in ihren Zylindern nur geradlinige Bewegungen ausführen können. Da je zwei gegenüberliegende Führungsrillen zur Führung eines Kolbens dienen und die lappenförmigen Vorsprünge zueinander versetzt sind, so können diese um die Kolbenlänge ineinandergreifen. Die räumliche Ausdehnung zweier solcher Kolben ist also beinahe nur halb so groß als die zweier gewöhnlicher Kolben in gleicher Stellung. Außerdem sind auf den Kolbenbolzen Laufrollen 17 angeordnet, die auf den der Welle zugekehrten Kolbenbolzenteilen 18 sitzen. Die Laufrollen beider Kolben greifen in eine um den Kurvenkörper 19 eingearbeitete, geschlossene Nut 20, deren Abwicklung eine überhöhte Sinuskurve mit vier Umkehrpunkten darstellt. Es liegen sich somit immer gleiche Steigungen und Umkehrpunkte gegenüber. Die um den Kurvenkörper verteilten Führungsrillen 2 kreuzen sich mit der Kurvennut an vier Stellen, von denen immer zwei gegenüberliegen und bei einer Drehung zwei hin und her gehende Verschiebungen ausführen, wobei die Bewegung des einen Kreuzungspunktpaares der des anderen entgegengesetzt ist. Da das Einwirken jedes Kolbens durch die Lauf- und Führungsrollen an zwei gegenüberliegenden Kreuzungspunkten geschieht, so hat die Verschiebung eines Kolbens nach der Mitte der Maschine, die durch den Explosionsdruck in seinem Zylinder bewirkt wird, auch die Verschiebung des anderen Kolbens in entgegengesetzter Richtung zur Folge, weshalb auch der andere Kolben zu derselben Zeit eine Bewegung nach der Mitte ausführt. Die Welle, die hierbei eine Viertelsdrehung erhalten hat, setzt diese durch ihre Trägheit fort und bewegt die beiden Kolben in entgegengesetztem Sinne in die äußeren Totpunkte. Hierauf erhält die Welle durch die Explosionskraft auf den anderen Kolben eine weitere Viertelsdrehung, worauf die Kolben nach der Mitte zu und schließlich wieder nach außen getrieben werden. Bei einer Umdrehung der Welle finden in jedem Zylinder vier Arbeitstakte statt. Die Kolben, welche nur zur Aufnähme der Explosionsdrücke dienen, werden nicht an den Zylinderwandungen, sondern durch die in den Rillen 2 laufenden Rollen geführt. Die selbsttätig wirkenden Ventile 11, die sich auf den Büchsen 7 führen, machen die Bewegungen der Kolben mit und werden durch die Druckunterschiede in jedem Arbeitszylinder und im Gehäuseinnern sowie durch die Reibung auf der Büchse den Arbeitstakten gemäß geöffnet oder geschlossen. Wenn die Kolben gegeneinander laufen, so findet beispielsweise im rechten Zylinder die Explosion bzw. Expansion statt, während der linke Zylinder gefüllt wird (vgl. Fig. 8). Durch den Druck im ersteren, der auch auf die Fläche seines Ventils wirkt, wird dieses mit dem Kolben nach der Mitte der Maschine geschoben und hält den Durchlaß geschlossen. Der Unterdruck in dem anderen Zylinder, die Trägheit des Ventils selbst und die Reibung auf seiner Büchse lassen dieses Ventil in einem Abstand, der durch die Mitnehmernasen 21 gehalten wird, schleppen, so daß das durch das obere Einlaßventil 5 beim Auseinandergehen der Kolben in das mittlere Gehäuse eingesaugte Gasluftgemisch durch den Durchlaß 10 in den Arbeitszylinder gelangen kann.. Beim Auseinandergehen der Kolben (vgl. Fig. 5) sind die beiden Kolbenventile geschlössen, wobei der rechte Kolben die verbrannten Gase austreibt und der linke Kolben das frisch eingesaugte Gasluftgemisch komprimiert. Beim zweiten Zusammen- und Auseinandergehen der Kolben (vgl. die Fig. 6 und 7) beginnt im rechten Zylinder der Füllungs- und hierauf der Kompressionstakt, während in dem.linken gefüllten Zylinder der Explosions- und dann der Austreibetakt stattfindet. Jeder Zylinder hat zwei Auspuff-Ventile 22, die an der Kopfseite derselben und · ihrer Abschrägung entsprechend und zueinander gegenüberliegend angeordnet sind. Jedes Ventilpaar wird durch einen Nockenring 23, der auf der Motorwelle sitzt und der an seiner Außenseite eine Erhöhung 24 aufweist, gesteuert. Die Schwinghebel 25, die mittels Rollen 26 an ihren Nockenring anlaufen, übertragen die von diesem erhaltene Bewegung auf die Halsringe 27 der Ventilspindeln. Außerdem sitzen in den Zylinderköpfen je zwei Zündkerzen 28 zur Doppelzündung.

Fig. 3 veranschaulicht die betriebsfertige Maschinc, bei der die Auspuffgase durch zusammenführende Rohre 29 nach dem Schalldämpfer

geführt werden; ferner die Befestigungsweise der ganzen Maschine durch die Ständer, sodann auch die Umkleidung der Zylinder und der Ventilführungen durch einen Kühlwassermantel. Der Antrieb der beiden Magnetapparate 30 zur Doppelzündung geschieht von der Motorwelle aus auf ihre gemeinsame Achse, von der aus der Antrieb der Kühlwasserpumpe 31 erfolgt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Explosionskraftmaschine mit zwei achsialen, gegenüberliegenden Zylindern und mit zwei gegenläufigen Kolben, welche die mittlere Welle ringförmig umgeben und ihre Bewegungen mittels eines Nutenkörpers unmittelbar auf die Welle übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder, welche mit die Welle (3) gegen die Explosionsräume anschließenden Büchsen (7) versehen sind, mit dem mittleren Getriebegehäuse den Motorkörper bilden, und daß die Kolben (9) mit je zwei lappenförmigen Ansätzen (12) an zwei gegenüberliegenden Stellen versehen sind, die um eine Hublänge ineinandergreifen und Rollen (16, 17) tragen, von denen die Rollen (16) durch die parallel zur Welle laufenden Rillen (2) des Getriebegehäuses geführt werden, während die Rollen (17) in Nuten (20) des auf der Welle (9) angebrachten Körpers (19) eingreifen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.