DE2934377A1

DE2934377A1 - Drehkolbenmotor

Info

Publication number: DE2934377A1
Application number: DE19792934377
Authority: DE
Inventors: Robert Truck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-01-04
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1980-07-10
Also published as: GB2038945A; CA1068216A; JPS5593903A

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF ⁵ DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER Patentanwälte

. .24. August 1979

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5371-5

ROBERT TRUCK

P.O. Box 83, Revelstoke, British Columbia,

Kanada

Drehkolbenmotor

030028/053B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Drehkolben.

Zum Stand der Technik wird auf die folgenden US-Patentschriften verwiesen: 1 241 303 vom 25.9.1917, 3 008 vom 20.6.1960, 3 181 511 vom 4.5.1965, 3 527 262 vom 8.9.1970 und 3 801 237 vom 2.4.1974.

Ein Motor mit einem Drehkolben hat bekanntlich gewisse Vorteile gegenüber Hubkolbenmotoren, jedoch lassen sich diese Vorteile nur erzielen, wenn der Drehkolbenmotor bestimmte bauliche Merkmale hat. Ein Motor der erwähnten Art muß hohe Drehzahlen erreichen können, so daß das Gewicht und die Zahl der beweglichen Teile so gering wie möglich gehalten werden müssen. Während einer schnellen Umdrehung des Drehkolbens müssen Bewegungen ausgeführt werden, die den Ansaug-Verdichtungs-Arbeits- und Auspuff hüben eines Hubkolbenmotors äquivalent sind, was eine Bauforra notwendig macht, bei der eine Oberschneidung oder Kombination solcher Hübe vorgesehen sind.

Der erfindungsgemäße Motor wird den vorstehenden sowie weiteren baulichen Anforderungen durch die Verwendung eines Drehkolbens gerecht, der mit Antriebsklappen ausgerüstet ist, die bei der Drehung des Kolbens automatisch zwischen einer Arbeite- und einer Ruhestellung bewegt werden. In der Arbeitsstellung wirkt auf die Klappen der Druck, der als Folge der Zündung entsteht, und die sich ausdehnenden Gase üben ihre Treibkraft auf die Klappen nach dem Durchtritt durch Schlitze aus, die so geformt sind, daß sie annähernd gleich den Schaufeln einer Tur-

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bine wirken.

Im Besonderen besitzt eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ein Gehäuse mit einer Umfangswand, welche mit einer kreisförmigen Innenfläche versehen ist, einen Drehkolben, der innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert ist, Dichtungselemente zwischen dem Drehkolben und den benachbartenTeilen des Gehäuses, welcher Drehkolben eine Aussenkante hat, die zur Innenfläche teilweise konzentrisch ist und sich teilweise von dieser Innenfläche in Abstand befindet, um eine Einlaß- und Verdichtungskammer zu bilden, welches Gehäuse eine Verbrennungskammer gegenüberliegend der Aussenkante aufweist, eine Einlaßöffnung am Gehäuse, die so angeordnet ist, daß sie mit der Einlaß- und Verdichtungskairaner während der Drehung des Drehkolbens in überdeckung kommt, welcher Drehkolben eine Ausdehnungs- und Auspuffkammer aufweist, eine Auslaß' Öffnung am Gehäuse ,welche mit der Ausdehnungs- und Auspuff kammer in Verbindung steht, eine Antriebsklappe, die am Drehkolben zur schwingenden Bewegung in die und aus der Ausdehnungs- und Auspuffkammer zwischen der Offen- und der Schließstellung schwenkbar gelagert ist, wobei der Drehkolben mit einer Anzahl von Turbinenschlitzen versehen ist, die sich in der Umfangsrichtung in einer Richtung in Abstand voneinander befinden, die sich von der Drehrichtung des Drehkolbens weg erstreckt, welche Turbinenschlitze so angeordnet sind, daß sie aufeinanderfolgend durch die Verbrennungskammer hindurchtreten und diese Kammer mit der Ausdehnungs- und Auspuffkammer verbinden, und ein Kurvenorgan, welches von dem Gehäuse so getragen wird, daß es in die Ausdehnungs- und Auspuffkammer hineinragt, welches Kurvenorgan zur Steuerung der Bewegung der Antriebsklappe zwischen der Offen- und der Schließstellung in seitlicher Beziehung zur Zündung eines brennbaren Gemisches innerhalb der Verbrennungs-

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kammer angeordnet ist.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im vertikalen Schnitt nach der

Linie 1-1 in Fig. 3 einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehkolbenmotor8;

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht im vertikalen Schnitt,

welche die Stellung des Drehkolbens des Motors kurz nach dem Beginn eines Arbeitshubes zeigt;

Fig. 3 eine Ansicht im vertikalen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 in vergrössertem Maßstab eine Einzelheit im Schnitt/ welche einen abgeänderten Teil des Dichtungselements zwischen dem Drehkolben und einem Gehäuse des Motors zeigt;

Fig. 6 eine Ansicht im vertikalen Schnitt ähnlich der

Fig. 1, welche jedoch eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung zeigt und

Fig. 7 eine Ansicht im vertikalen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6.

In den Zeichnungen istyfnit 10 allgemein ein erfindungsgemäßer Drehkolbenmotor bezeichnet. Die Brennkraftmaschine 10 besitzt ein Gehäuse 12, das auf einem geeig-

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neten Ständer 14 gelagert gezeigt ist. Zwei voneinander in Abstand befindliche Seitenplatten 16 und eine Umfangswand 17 bilden die Hauptteile des Gehäuses 12, welche Teile durch herkömmliche Befestigungselemente, die der Übersichtlichkeit halber in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, lösbar aneinander befestigt sind.

In den Seitenplatten 16 ist eine waagrechte Welle 20 gelagert und auf dieser Kraftübertragungswelle ist ein im wesentlichen zylindrischer Kolben 24 befestigt, der mit enger Passung im Gehäuse angeordnet ist. Ein Spiel von etwa 0,01 mm zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Kolbens und des Gehäuses wird als wünschenswert angesehen, wobei zwischen ihnen erforderlichenfalls eine geeignete Dichtungsanordnung verwendet werden kann. Bei der in Fig. 3 und 4 beispielsweise dargestellten Dichtungsanordnung sind Paare von federbelasteten Ringdichtungen 26 zwischen den gegenüberliegenden Seiten 27 des Kolbens und den Innenflächen 28 der Gehäuseseitenplatten angeordnet.

Der Drehkolben 24 besitzt eine Aussenkante 30, die zum größten Teil kreisförmig und um die Drehachse der Welle 20 konzentrisch ist. Die Umfangswand 17 des Gehäuses weist eine Innenfläche 31 auf, die ebenfalls konzentrisch und kreisförmig ist. Ein Kreisbogen 3Oa der Aussenkante des Kolbens ist verkürzt oder exzentrisch gemacht, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, um mit benachbarten Teilen des Gehäuses ein e Einlaß- und Verdichtungskammer 33 zu begrenzen, die im wesentlichen sichelförmig ist.

Die Kammer 33 wird mit dem Benzin- und Luftgemisch gefüllt, das für den Betrieb dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung notwendig ist, für welchen Zweck die

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Einlaßöffnungen 36 dienen, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind. Diese beiden öffnungen sind in einer der Seitenplatten 16 des Gehäuses in der Nähe der ümfangswand 17 und in einem Abstand von 180° voneinander vorgesehen. Die Einlaß- und Verdichtungskammer 33 schwingt daher in überdeckung mit den öffnungen 36 während der Drehung des Kolbens 24 und die Anordnung ist so getroffen, daß zu keiner Zeit die Einlaßöffnung miteinander durch die erwähnte Kammer in Verbindung stehen. Eine Rohrleitung 37 verbindet, wie gezeigt, jede öffnung 36 mit einer (nicht gezeigten) Benzin- und Luftquelle. Das Zündwege-Kraftstoff -Luftgemisch , das gesondert von der Kammer 33 durch die öffnungen 36 aufgenommen wird, wird durch die Drehung des Kolbens verdichtet und gesondert in eine von zwei Verbrennungskammern 40 des Motors verdrängt.

Die Ümfangswand 17 des Gehäuses ist radial erweitert, damit für den Motor 10 diametral entgegengesetzte Verbrennungskammern 40 erhalten werden. Jede dieser Kammern ist mit einer Zündkerze 41 versehen, die einen Teil eines geeigneten Zündsystems bildet, das im übrigen nicht gezeigt ist.

Die vorerwähnte Dichtungsanordnung wird durch zwei diametral entgegengesetzte Kantendichtungen 43 gebildet. Diese radial angeordneten Dichtungen aus einem geeigneten harten verschleißfesten Material sind in den Gehäusen 44 gleitbar angeordnet, die am Gehäuse 12 längsseits der Kammern 40 angeordnet sind. Die Kantendichtungen können in kontinuierlichem Dichtungskontakt mit der Fläche 30 durch mechanische oder hydraulische Mittel gehalten werden, jedoch sind vorzugsweise einfache Zug- . federn 47 (Fig. 3) innerhalb von Ausnehmungen 48 vorgesehen, die für diesen Zweck in den Seitenplatten 16 ausgebildet sind. Die Federn 47 sichern die Dichtungen mit

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den Platten, so daß die Innenkanten der Dichtungen beständig gegen die Aussenkante 30 des Kolbens angedrückt werden, der dann innerhalb des Gehäuses an dieser Stelle geeignet abgedichtet ist.

Der Kolben 24 weist einen inneren Nabenteil 50 und einen äusseren Flanschteil 51 auf. Diese beiden Teile des Kolbens sind miteinander durch einen Mittelsteg 52 so verbunden, daß zwei ringförmige Ausnehmungen begrenzt werden, die in der nachstehend beschriebenen Weise unterteilt sind und den Kolben mit vier Ausdehnungs- und Auspuffkammern 53 versehen, die sich in die Seiten 27 des Kolbens erstrecken. Die Teile 50 und 51 haben gegenüberliegende Flächen 56 und 57, welche Flächen kreisförmig und um die Drehachse des Kolbens konzentrisch sind.

Wie sich aus Fig. 1 und 2 ergibt, ist das Gehäuse 12 mit Auslaßöffnungen 60 versehen. Zwei solche öffnungen sind in jeder der Seitenplatten 16 in der Nähe der Flächen 57 vorgesehen und befinden sich in einem Abstand von 180° aneinander, so daß jede Öffnung mit einer der vier Ausdehnungs- und Auspuffkammern 53 verbunden ist. Eine Rohrleitung 61 verbindet jede der vier öffnungen 6O mit einer Auspuffleitung (nicht gezeigt).

Die Flächen 57 auf jeder Seite des Steges 52 sind bei 64 ausgespart und in diesen Aussparungen sind zwei nebeneinander angeordnete Antriebsklappen 65 schwenkbar gelagert. Der Kolben 24 ist, beispielsweise in Fig. 1 gesehen, zur Drehung im Uhrzeigersinn bestimmt und die Antriebsklappen sind so gelagert, daß sie in die und aus den Kammern 53 schwingen. Die Klappen haben daher eine voll geschlossene Stellung, während welcher sie sich innerhalb ihrer Ausnehmungen 64 befinden, und eine voll offene Stellung, während welcher ihre freien oder Hinter-

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kanten zeitweise in Dichtungsnuten 67 sitzen, die an den Flächen 56 des Nabenteils vorgesehen sind, wie Fig. und 2 zeigen.

Die Verbrennungskammern 40 stehen mit den Ausdehnungsund Auspuffkammern 53 durch eine Anzahl Turbinenschlitze 70 in Verbindung, die im Flanschteil 51 des Kolbens geformt sind. Diese Schlitze erstrecken sich von der Aussenkante 30 des Kolbens nach innen und haben Krümmungen etwa in der Mitte durch den Flanschteil, bevor sie in einer umgekehrten Richtung zu den Flächen 57 abwinkein. Ferner befinden sich die Turbinenschlitze in der Umfangsrichtung in Abständen längs des Flanschteils, so daß sie sich in zwei in Abstand voneinander befindlichen Reihen (Fig. 3) von der Drehrichtung des Kolbens um einen Betrag weg erstrecken, der etwa 1/3 des Umfangs des Kolbens beträgt. Die Schlitze jeder Reihe weisen dann einen voreilenden Schlitz sowie einen nacheilenden Schlitz auf. Die inneren Enden jedes voreilenden Schlitzes sind mit einer der Ausnehmungen 64 verbunden und es ist, wenn die Klappe 65 dieser Ausnehmung sich in der Schließstellung befindet, der voreilende Schlitz teilweise durch die nacheilende Kante der Klappe blockiert. Auf diese Weise werden die Antriebsklappen 65 anfänglich aus den Ausnehmungen 64 herausbewegt und gleichzeitig durch die Kraft der sich ausdehnenden Gase, die durch das Zünden einer zündfähigen Ladung in einer Verbrennungskammer entstehen, in ihre Offenstellungen verschwenkt und nachfolgend gleichzeitig durch Kurvenorganpaare 75 in ihre Schließstellungen zurückgeführt.

Es sind die Kurvenorgane 75, welche die ringförmigen Ausnehmungen im Kolben in die vier Ausdehnungs- und Auspuffkammern unterteilen, wie vorstehend erwähnt. Jedes diametral entgegengesetzte Paar von Kurvenorganen 75 ist

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an die Innenfläche 28 einer der Seitenplatten so angeformt, daß sie in die ringförmigen Ausnehmungen hineinragen und diese Ausnehmungen in die Ausdehnungs-Auspuffkammern 53 unterteilen (siehe Fig. 3 und 4). Diese Kurvenorgane sind in den Bewegungsbahnen der Klappen 65 angeordnet und so geformt,daß sie die Klappen zur Schließstellung belasten und das Verschwenken der Klappen zur Offenstellung durch den Druck der durch die Zündung entstehenden sich ausdehnenden Gase ermöglichen.

Der Motor 10 ist mit einem Schmiersystem versehen, das nicht dargestellt ist und das die Schmierölzufuhr bewirkt, um eine weiche und kühle Arbeitsweise sicherzustellen, wobei die Kühlungswirkung durch geeignete Rippen oder
Wassermäntel an der Aussenseite des Gehäuses verstärkt werden kann.

Die Arbeitsweise des Drehkolbenmotors 10 ergibt sich am besten, wenn zuerst auf Fig. 1 bezug genommen wird, in welcher die oberste Kammer 40 sich in Bereitschaft zur Zündung befindet, während die unterste Verbrennungskammer sich in Bereitschaft zur Aufnahme einer verdichteten
Kraftstoff- und Luftladung befindet. Die Ladung, die sich in der obersten Kammer 40 in Bereitschaft zur Zündung befindet, wurde in der Einlaß-Verdichtungskammer 33 durch die unterste Einlaßöffnung 36 aufgenommen, als sich diese
Kammer an der Öffnung während der früheren Teildrehung (geringfügig weniger als 150°) des Kolbens 24 vorbeibewegte, um dadurch das Äquivalent eines kombinierten
Ansaug- und Verdichtungshubes für den Motor 10 herbeizuführen. Wie ersichtlich, findet die Zündung statt,
wenn die voreilenden Schritte 70 sich in einem Abstand von etwa 50° von dem benachbarten Ende der Verbrennungskammer befinden. Die Klappen 65 werden hierbei durch ihre Kurvenorgane 75 zu ihren Schließstellungen bewegt. Wenn

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die brennbare Ladung in der obersten Kammer 40 durch die Funkenbildung ihrer Zündkerze 41 gezündet wird/ werden die Antriebsklappen 65 aus ihren Ausnehmungen 64 durch die sich ausdehnenden Verbrennungsgase ausgestoßen. Die Antriebsklappen schwingen zu ihren Offenstellungen, wobei sich ihre freien Kanten die Kurvenorgane nach unten bewegen, um in die Dichtungsnuten 67 einzutreten, wie in Fig. 2 gezeigt. Durch die weitere Ausdehnung dieser Gase wird eine treibende Kraft auf die nun voll offenen Klappen ausgeübt und diese Kraft wird auf den Flanschteil 51 übertragen, um den Drehkolben, gesehen in Fig. 1, im Uhrzeigersinn anzutreiben. Die Turbinenschlitze bewegen sich aufeinanderfolgend an der Verbrennungskammer vorbei und die treibende Kraft hinter den offenen Klappen wird aufrecht erhalten, bis die Klappen sich in ihre Schließstellungen als Folge des Umstandes zu bewegen beginnen, daß sie in Kontakt mit den anderen beiden Kurvenorganen 75 in der Nähe der untersten Verbrennungskammer kommen. Die Krümmung der Schlitze 7O ist derart, daß sie dem gleichen Zweck wie herkömmliche Turbinenschaufeln dienen und der Gegendruck treibt auch den Drehkolben an.

Wenn der vorangehend beschriebene Arbeitshub stattfindet, werden die Kammern 53 vor den offenen Antriebsklappen 65 von den Abgasen aus der vorangehenden Verbrennung mit denjenigen Gasen gespült, welche aus dem Gehäuse durch die untersten Auslaßöffnungen 60 austreten. Daher finden die Arbeite- und Auspuffhübe des Motors fast gleichzeitig statt, wenn sich der Kolben etwas weniger als um 12O° dreht.

Die unterste Verbrennungskammer 40 wird gerade geladen, wenn sich der Drehkolben 24 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet. Die Kammer 33 hat vorher eine gewisse Menge des Kraftstoff-Luftgemisches aufgenommen, das durch

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die oberste Einlaßöffnung 36 angesaugt worden ist. Die Zündung der verdichteten Ladung in der untersten Verbrennungskammer geschieht wiederum, wenn die beiden Reihen von Turbinenschlitzen 70 sich etwa 50° von dieser Kammer befinden. Die Explosivkraft, welche die Kammern 53 durch die Turbinenschlitze erreicht, verschwenkt die Klappen in die Offenstellung und fährt fort, den Drehkolben im Uhrzeigersinn anzutreiben. Die aus der Zündung der Ladung innerhalb der untersten Verbrennungskammer erhaltenen Verbrennungsgase werden durch die obersten Auslaßöffnungen 60 ausgespült, wodurch ein zweiter kombinierter Arbeits- und Auspuff hub für die 360° der Bewegung des Kolbens erhalten wird. Die Hauptspülwirkung geschieht durch öle Klappen, jedoch sind, wenn die Klappen schließen, die Auslaßöffnungen kurzzeitig in Verbindung mit der Kammer 33 über die nacheilendenSchlitze und die ankommende Luft, welche diese Kammer durch die Einlaßöffnungen erreicht, schiebt die restlichen Abgase durch die Auslaßöffnungen hinaus, wodurch eine vollständige Spülung sichergestellt wird. Die Ansaug-, Verdichtungs-, Arbeits- und Auspuffhübe finden in. der erforderlichen Folge statt, so daß jeder der vier Hübe für jede volle Umdrehung des Drehkolbens 24 zweimal wiederholt wird.

In Fig. 5 bezeichnet 80 allgemein eine abgeänderte Dichtung, die einen Teil der Dichtungsanordnung bilden kann. Diese Dichtung ist von einem geeignet geformten Gehäuse

81 so eingeschlossen, daß sie um einen Quer-Gelenkzapfen

82 schwingen kann, der von dem erwähnten Gehäuse getragen wird. Durch eine Zugfeder 83 ist das eine Ende der Dichtung an einer Kappe 84 des Gehäuses befestigt, so daß die entgegengesetzte oder innere Kante der Dichtung in gleitende Anlage an der Aussenkante 30 des Drehkolbens belastet ist. Eine weitere solche Dichtung ist auf der entgegengesetzten Seite des Gehäuses 12 vorgesehen, wobei

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die Anordnung die gleiche wie für die Kantendichtungen 43 ist. Es besteht daher zwischen dem Läufer und dem Gehäuse 12 in der Nähe jeder Verbrennungskainnter eine Oruckbarriere.

In Fig. 6 und 7 ist mit 90 allgemein eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehkolbenmotors bezeichnet. Der Motor 90 ist zum Betrieb mit Dieselkraftstoff bestimmt, so daß kein Zündsystem erforderlich ist, da das brennbare Gemisch durch Verdichtung gezündet wird. Es ist jedoch ein herkömmliches Kraftstoffeinspritzsystem (nicht gezeigt) für den Motor 90 vorgesehen. Der Motor kann für den Antrieb einer Niederdruck-Wasserpumpe od.dgl. verwendet werden, in welchem Falle der Motor vereinfacht wird, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt und nachfolgend beschrieben. Der Motor 90 besitzt, wie dargestellt, ein auf einem Ständer angeordnetes Gehäuse 92 mit einer einzigen Verbrennungskammer 93. In der Nähe der Kammer 93 ist ein Gehäuse 94 vorgesehen und eine radial angeordnete und federbelastete Dichtung 95 ist in Gehäuse angeordnet. Innerhalb des Gehäuses dreht sich ein Drehkolben 96, der auf einer Welle 97 angeordnet und so geformt ist, daß er eine Einlaß- und Verdichtungskammer 100 bildet. Der Kolben 96 weist eine Ausdehnungs- und Auspuffkammer 101 auf, sowie eine Reihe von Turbinenschlitzen 102. Eine Ausnehmung 104 im Kolben dient zur Aufnahme einer schwenkbar gelagerten Antriebsklappe 105. Die Bewegung der Klappe 105 in die und aus der Ausdehnungs- und Auspuffkammer 101 wird durch ein Kurvenorgan 110 gesteuert, welches von dem Gehäuse 92 so getragen wird, daß es sich in die -erwähnte Kammer erstreckt. Das Gehäuse 92 ist'mit einer Einlaßöffnung 112 versehen, an der sich die Kammer ICX) vorbeibewegt, und mit einer Auslaßöffnung 114, welche mit der Kammer 101 in Verbindung steht. Kenn gewünscht, kann der Motor 90 durch eine für diesen Zweck verwendete

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herkömmliche Ausrüstung überladen werden. Das Gehäuse 92 ist mit einer weiteren Einlaßöffnung 112a (Fig. 6) versehen, wenn der Motor überladen wird.

Im Betrieb ermöglicht die Drehung des Kolbens 96 den Eintritt eines Luftvolumens in die Kammer 1OO durch die öffnung 112, so daß das Volumen nachfolgend verdichtet und in die Kammer 93 gelangt. Kraftstoff wird in die Kammer 93 eingespritzt, wenn sich der Kolben in der in Fig. 6 gezeigten Stellung (in welcher der voreilende Turbinenschlitz etwa 50° von der Verbrennungskammer ist), worauf die Klappe 105 zuerst durch das Kurvenorgan Ho geschlossen wird, worauf das Kurvenorgan eine Schwenkr bewegung zur Offenstellung zuläßt, wenn sich die Turbinenschlitze 102 über die Verbrennungskainmer 93 bewegen. Die Kraft der Explosion hat eine Rückwirkung gegen die geformten Schlitze und die offene Klappe für den Antrieb des Kolbens im Uhrzeigersinn. Wie vor warden die Abgase aus der vorangehenden Zündung aus der Kammer 101 und durch die Auslaßöffnung 114 vor der Klappe während des Arbeitshubes ausgespült.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß durch die Erfindung ein Motor entwickelt wurde, bei welchem hohe Drehzahlen möglich sind und entsprechend hohe Ausgangsleistungen erzielt werden können. Das Kraftstoff-Luftgemisch wird in der Verbrennungskammer gezündet und die Verbrennung auf eine bestimmte Periode beschränkt, die etwa gleich 50° der Bewegung des Drehkolbens ist, bevor die entstehenden sich ausdehnenden Gase austreten und eine treibende Kraft auf den Kolben ausüben können. Dies gewähr- * leistet eine fast vollständige Verbrennung, wodurch die Verschmutzung herabgesetzt wird, und eine maximale Treibkraft auf den Kolben ausgeübt wird. Die Drehmomentausübung auf den Kolben ist nahezu kontinuierlich und der

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Drehkolben selbst wirkt als Schwungrad, so daß die Drehung besonders weich und schwingungsfrei ist.

Ende der Beschreibung.

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Zusammenfassung.

Motor mit einer Antriebswelle, die mit einem in einem Gehäuse gelagerten Drehkolben fest verbunden ist. Eine Einlaß- und Verdichtungskammer zwischen dem Gehäuse und dem Kolben wird mit Kraftstoff durch eine Einlaßöffnung beliefert. Der Drehkolben weist eine ringförmige Ausdehnungs- und Auspuffkammer auf und eine Auslaßöffnung am Gehäuse steht mit dieser Kammer in Verbindung. Eine Antriebsklappe, die am Kolben schwenkbar gelagert ist, schwenkt in die und aus der Ausdehnungs- und Auspuffkammer zwischen einer Offen- und einer Schließstellung ,wenn sich der Kolben dreht, so daß die Klappe eine bewegliche Druckbarriere bildet, die sich quer zur Ausdehnungs- und Auspuffkammer erstreckt. Der Kolben ist mit einer Anzahl von Turbinenschlitzen versehen, die sich in seiner Umfangsrichtung voneinander in Abstand befinden und sich in einer Richtung von der Drehrichtung des Kolbens weg erstrecken, so daß sie aufeinanderfolgend die Verbrennungskammer bestreichen und diese mit der Ausdehnungs- und Auspuffkammer verbinden. Ferner wird von dem Gehäuse ein Kurvenorgan so getragen, daß es in die Ausdehnungsund Auspuffkammer hineinragt, welches Organ dazu dient, die Bewegung der Antriebsklappe zwischen der Offenstellung und der Schließstellung im zeitlichen Verhältnis zur Zündung eines brennbaren Gemisches innerhalb der Verbrennungskammer zu steuern. Der Motor erzeugt Leistung mit hohen Drehzahlen, welche wegen des Fehlens

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von schwingenden Massen, die im Falle einer herkömmlichen Kolbenmaschine beschleunigt und verzögert werden müssen, möglich sind.

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Claims

Patentansprüche :

1./Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12, 92) mit einer Umfangswand (17), welche mit einer kreisförmigen Innenfläche versehen ist, einen Drehkolben (24, 96), der innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert ist, eine Dichtungsanordnung (26, 95) zwischen dem Drehkolben und benachbarten Teilen des Gehäuses, welcher Drehkolben eine Aussenkante (30) aufweist, die zu der erwähnten Innenfläche (31) teilweise konzentrisch ist und sich teilweise von der erwähnten Innenfläche in Abstand befindet, um eine Einlaß- und Verdichtungskammer (33, 100) zu bilden, welches Gehäuse (12, 92) eine Verbrennungskammer (40, 93) gegenüberliegend der erwähnten Aussenkante aufweist, eine Einlaßöffnung (36, 112) am Gehäuse, die so angeordnet ist, daß sie sich mit der Einlaß- und Verdichtungskammer (33, 100) während der Drehung des Drehkolbens in Uberdeckung befindet, welcher Drehkolben eine Ausdehnungs- und Auspuffkammer (53, 101) aufweist, eine Auslaßöffnung (60, 114) des Gehäuses mit der Ausdehnungs- und Auspuffkammer in Verbindung steht, eine Antriebsklappe (65, 105), welche am Drehkolben zur schwingenden Bewegung in die und aus der Ausdehnungs-

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ORIGINAL INSPECTED

und Auspuff kammer (53, 101) zwischen der Offen- und der Schließstellung schwenkbar gelagert ist, welcher Drehkolben mit einer Anzahl von Turbinenschlitzen (70, 102) versehen ist, die sich in der Umfangsrichtung in einer Richtung in Abstand voneinander befinden, die sich von der Drehrichtung des Drehkolbens weg erstreckt, welche Turbinenschlitze so angeordnet sind, daß sie aufeinanderfolgend durch die Verbrennungskammer hindurchtreten und diese Kammer mit der Ausdehnungs- und Auspuffkammer verbinden, und ein Kurvenorgan (75, 110), welches von dem Gehäuse so getragen wird, daß es in die Ausdehnung- und Auspuffkammer hineinragt, welches Kurvenorgan zur Steuerung der Bewegung der Antriebsklappe (65, 105) zwischen der Offen- und der Schließstellung in einem zeitlichen Verhältnis zur Zündung eines brennbaren Gemisches innerhalb der Verbrennungskammer angeordnet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung eine Dichtung (43) aufweist, welche durch das Gehäuse benachbart der Verbrennungskammer beweglich gelagert ist, und eine Feder (47) vorgesehen ist, um ein inneres Ende der Dichtung in ständigem Dichtungskontakt mit der Aussenkante (30) des Drehkolbens (24) zu halten, um dadurch eine Druckbarriere für die Einlaß- und Verdichtungskammer (33) zu bilden.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschlitze (70) einen voreilenden Schlitz aufweisen, dessen inneres Ende zumindest teilweise durch ein freies Ende der Antriebsklappe (65)

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blockiert ist» so daß die Klappe bei der Zündung des brennbaren Gemisches zur Offenstellung geblasen wird.

4. Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), einen Drehkolben (24), der innerhalb des Gehäuses drehbar und dichtend gelagert ist, welches Gehäuse eine Umfangswand (17) aufweist, die mit einer kreisförmigen Innenfläche (31) versehen ist, der Drehkolben eine im wesentlichen kreisförmige Aussenkante (30) aufweist, von der sich ein Kreisbogen (3Oa) von der Innenfläche (31) in Abstand befindet, um eine Einlaß- und Verdichtungskammer (33) zu bilden, wobei das Gehäuse mit in der Umfangsrichtung in Abstand voneinander befindlichen Einlaßöffnungen (36) versehen ist, an denen sich die Einlaß- und Verdichtungskammer vorbeibewegt, zwei diametral entgegengesetzte Verbrennungskammern (40) am Gehäuse (12), die der Aussenkante zugekehrt sind, ein Gehäuse (44) am Gehäuse (12) benachbart jeder Verbrennungskammer, eine Dichtung (43), die durch jedes Gehäuse (44) beweglich gelagert ist. Elemente (47), durch welche die Enden der Dichtungen (43) ständig in dichtendem Kontakt mit der Aussenkante gehalten werden, wobei der Drehkolben einen inneren Nabenteil (50) und einen äusseren Flanschteil (51) aufweist, die sich radial in Abstand voneinander befinden und durch einen mittigen Steg (52) verbunden sind, um Ausdehnungs- und Auspuff kammern (53) zu bilden, Auslaßöffnungen (60), die am Gehäuse so angeordnet sind, daß sie gesondert mit den Ausdehnungsund Auspuff kammern (53) in Verbindung treten, zwei Antriebsklappen (65) , die am inneren Teil zur Schwenkbewegung in die und aus den Ausdehnungs- und Auspuffkammern und zwischen der Offen- und der Schließstellung

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schwenkbar gelagert sind, welcher äussere Flanschteil (51) eine Reihe von Turbinenschlitzen (7O) in der Nähe jeder Antriebsklappe (65) aufweist, die sich von der Aussenkante zur Verbindung mit benachbarten Ausdehnungs- und Auspuffkammern erstrecken, wobei die Turbinenschlitze jeder Reihe sich in der ümfangsrichtung in einer Richtung an der Drehrichtung des Drehkolbens (24) weg in Abstand voneinander befinden und so angeordnet sind, daß sie sich an den Verbrennungskammern (40) vorbeibewegen und sich ausdehnende Gase, die durch die Zündung des brennbaren Gemisches in diesen Kammern entstehen, zu den Ausdehnungs- und Auspuffkammern Überführen, wodurch eine Läuferantriebskraft gegen die offenen Antriebsklappen ausgeübt wird wobei jede Reihe von Turbinenschlitzen einen voreilenden Schlitz aufweist, dessen inneres Ende durch ein freies* Ende einer benachbarten Antriebsklappe teilweise blockiert werden kann, wenn sich diese Klappe in der Schließstellung befindet, und Kurvenorgane (75), die von dem Gehäuse (12) in den Bewegungsbahnen der Antriebsklappen getragen werden, um die Bewegung der Antriebsklappen zwischen der Offen- und der Schließstellung im zeitlichen Verhältnis zur Zündung der Kraftstoffluftgemischladungen innerhalb der Verbrennung·' kammern zu steuern.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Turbinenschlitze Ober seine Länge so geformt ist, daß eine zusätzliche Antriebskraft auf den Drehkolben durch die sich infolge der Zündung ausdehnenden Gase ausgeübt wird.

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