DE3018638A1

DE3018638A1 - Rotary engine piston rotor wings - have recessed flanks sealingly meshing with correspondingly contoured recesses in cylinder rotor

Info

Publication number: DE3018638A1
Application number: DE19803018638
Authority: DE
Inventors: Walter 4791 Schlangen Plöger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE3018638C2

Abstract

The rotary piston engine comprises a piston rotor (7) meshing with a cylinder rotor (9) arranged in two intersecting parallel bores (3,5) in a housing (1) with inlet (14) and exhaust (15) ports. The rotor (7) has at least two wing-shaped pistons (20) whilst the rotor (9) has at least three circumferentially spaced outwardly open cylinder recesses (23) whose contours (31,33,37) are determined by the shape of the piston (20) flanks. Each trailing piston flank has a recess (25) extending inwards from the outermost tip (27) in which ignition is initiated by a sparking plug after compression in the leading contour (31) of the cylinder flank. The piston and cylinder contours sealingly engage during compression, ignition and expansion.

Description

Drehkolbenverbrennungsmaschine Rotary piston internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenverbrennungsmaschine mit einem Kolbenrotor und einem Zylinderrotor, die parallelachsig angeordnet miteinander im Kämmeingriff stehen innerhalb eines zwei sich schneidende parallele Bohrungen aufweisenden Gehäuses zwischen zwei parallelen Stirnwänden drehbar gelagert sind.The invention relates to a rotary piston internal combustion engine with a Piston rotor and a cylinder rotor, which are arranged parallel to each other in the Comb engagement are within a two intersecting parallel bores Housing are rotatably mounted between two parallel end walls.

Durch die DE-AS 22 17 247 ist eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit Kämmeingriff der gattungsgemäßen Art bekannt geworden. Bei dieser bekannten Maschine wird das Kraftstoffgemisch mit Hilfe der Gehsusewand des Motorblocks verdichtet, was eine präzise Abdichtung der Rotoren gegenaber dem Gehause erfordert. Nachteilig ist weiter, daß die bei der Zündung entstehenden Kräfte zu einem wesentlichen Teil von den Wellen der Rotoren aufgenommen werden müssen und deshalb dem Antrieb verloren gehen, wodurch der Wirkungsgrad stark herabgesetzt wird.DE-AS 22 17 247 is a rotary piston internal combustion engine become known with comb engagement of the generic type. With this well-known Machine, the fuel mixture is compressed with the help of the housing wall of the engine block, which requires a precise sealing of the rotors against the housing. Disadvantageous is further that the forces generated during the ignition to a large extent must be absorbed by the shafts of the rotors and therefore lost the drive go, whereby the efficiency is greatly reduced.

er Erindun liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Maschine zu vermeiden und die Dichtungs-und Passungsbedingungen zu vereinfachen. Der Motor erzielt einen größeren Wirkungsgrad als die bekannte Maschine, da die Zündung des Kraftstoffgemisches oberhalb des Eolbenkopfes und nicht vor dem Kolbenkopf erfolgt, wo die Explosionskräfte im wesentlichen von den Rotorwellen aufgenommen werden müssen und dem Antrieb verloren gehen.Erindun's underlying task is the cons the known machine and to simplify the sealing and fitting conditions. The motor achieves a higher efficiency than the known machine, because the Ignition of the fuel mixture above the piston head and not in front of the piston head occurs where the explosive forces are essentially absorbed by the rotor shafts and the drive will be lost.

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Drehkolbenverbrennungsmaschine werden nun anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht im Längsschnitt, Fig. 2 mehrere Teilansichten aufeinanderfolgender Arbeitsstellungen: a) Eompressionsbeginn, b)-maximale Kompression, c) Zündstellung, d) Ende des Arbeitshubs, e) Auspuffung, Fig. 3 eine Ausführung mit einem schwenkbaren Zylinderblock in aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen: a) Einströmen des vorverdichteten Gemisches und gompressionsbeginn, b) maximale Eompression, c) Zündstellung, d) Ausgangsstellung nach Vorverdichtung, Fig. 4 eine konstruktive Abwandlung.Two embodiments of the rotary piston internal combustion engine according to the invention will now be explained in detail with reference to the drawings. They show: FIG. 1 a schematic view in longitudinal section, FIG. 2 several partial views of one another Working positions: a) start of compression, b) maximum compression, c) ignition position, d) end of the working stroke, e) exhaust, Fig. 3 shows an embodiment with a pivotable Cylinder block in successive working positions: a) Inflow of the pre-compressed Mixture and start of compression, b) maximum compression, c) ignition position, d) initial position after pre-compression, Fig. 4 a structural modification.

Fig. 5 Zylinderrotor in perspektivischer Darstellung. 5 cylinder rotor in a perspective illustration.

In einem Motorblock 1 (Fig. 1) sind zwei sich schneilenie zylinderförmige Bohrungen 3 und 5 achsparallel angeordnet, die beidseitig durch parallele Stirnwände (nicht darge @@llt) abgeschlossen sind. In der-Bohrung 3 ist ein Kolbenrotor 7 und in der Bohrung 5 ein Zylinderrotor 9 drehbar gelagert.In an engine block 1 (FIG. 1), two are cylindrical in shape Bores 3 and 5 arranged axially parallel, the two sides by parallel end walls (not shown @@ llt) are completed. In the bore 3 is a piston rotor 7 and a cylinder rotor 9 is rotatably mounted in the bore 5.

itahe einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Schnittkanten 11 und 12 der Bohrungen 3 und 5 miteinander und nahe der Schnittkante 11 innerhalb der Drehbereiche beider Rotoren 7 und 9 liegt in einer oder beiden Stirnwänden die Mündung eines Einlaßkanals 14. Ein Auslaßkanal 15 ist nahe der Schnittkante 12 im Bereich der Bohrung 5 angeordnet.almost an imaginary connecting line between the cut edges 11 and 12 of the bores 3 and 5 with each other and close to the cutting edge 11 within the ranges of rotation of both rotors 7 and 9 lies in one or both end walls Mouth of an inlet channel 14. An outlet channel 15 is close to the cutting edge 12 in the Area of the bore 5 arranged.

Der Kolbenrotor 7 und der Zylinderrotor 9 laufen miteinander im Kämmgriff, sie laufen also gegensinnig um. Ihre Lagerwellen 17 bzw. 18 sind in den Stirnwänden des Motorblocks 1 gelagert und sind durch auf den Lagerwellen befestigte und miteinander im Eingriff stehende Zahnräder verbunden.The piston rotor 7 and the cylinder rotor 9 run together in the combing grip, so they run in opposite directions. Your bearing shafts 17 and 18 are in the end walls of the engine block 1 and are mounted by on the bearing shafts and with each other meshing gears connected.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Kolbenrotor 7 aus zwei diametral gegenüberstehenden gegeneinander ausbalanzierten Kolben 20 und 21, während der Zylinderrotor 9 vier in gleichmäßiger Teilung angeordnete Zylinder 23-1 bis 23-4 aufweist. Der Zylinderrotor 9 und der Kolbenrotor 7 besitzen eine Breite, die genau der Tiefe der Bohrungen 3 und 5 im Motorblock 1 entsprechen. Die Köpfe der Kolben 20 und 21 des Kolbenrotors 7 haben einen keulenartigen Querschnitt und weisen an ihren Kopfenden je eine konkave Auskehlung 25 auf, die im folgenden als Zündmulde bezeichnet wird. die Zündmulde beginnt an einer Mantellinie 27, im folgenden als Gratkante bezeichnet, die den größten Abstand von der Drehachse 17 aufweist, und erstreckt sich über einen Teil der ablaufenden Seite des Kopfendes der Kolben.In the illustrated embodiment, the piston rotor 7 consists of two diametrically opposed pistons 20 and 21 balanced against one another, while the cylinder rotor 9 has four evenly spaced cylinders 23-1 to 23-4. The cylinder rotor 9 and the piston rotor 7 have a width which exactly correspond to the depth of the bores 3 and 5 in the engine block 1. The heads the pistons 20 and 21 of the piston rotor 7 have a club-like cross section and each have a concave groove 25 at their head ends, which are hereinafter referred to as Designated ignition cavity will. the ignition cavity begins at a surface line 27, hereinafter referred to as the ridge edge, which is the greatest distance from the axis of rotation 17 and extends over part of the downstream side of the head end The piston.

Die Zylinder 23-1 bis 23-4 des Zylinderrotors 9 sind durch achsparallele,- oberflächig, offene Aussparungen eines zylinderförmigen Ausgangskörpers gebildet, deren Form durch die Eingriffsfläche der Kolbenflanken bestimmt ist. Im Zylindergrund der Zylinder ist je eine schmale achsparallele Einkerbung 29 vorgesehen, die einen Querschnitt der Form eines Dreiecks, eines Halbkreises oder dergl. besitzt. Die Zyliner besitzen außerdem eine in Umlaufrichtung vor der Einkerbung liegende flache Verdichtungsmulde 31.The cylinders 23-1 to 23-4 of the cylinder rotor 9 are parallel to the axis, - superficial, open recesses of a cylindrical starting body formed, whose shape is determined by the engagement surface of the piston flanks. In the cylinder base the cylinder is each a narrow axially parallel notch 29 is provided, the one Cross section in the shape of a triangle, a semicircle or the like. Has. the Cylinders also have a flat one in front of the notch in the direction of rotation Compaction trough 31.

In den Fig. 2a bis 2e sind aufeinanderfolgende Arbeitsstellungen dargestellt, aus denen sich der Funktionsablauf :ergibt. Fig. 2a zeigt den Augenblick der Füllung des Zylin--ders 23 mit einem-Eraftstoffgemisch kurz vor Beginn der Eomp-ression. Mit dem Eintreten des Kolbens 20 in den Zylin--der 23 übernimmt die Gratkante 27 die Abdichtung gegenüber der Zylinderfläche 3 auf der einen Seite des Zylinders, während die Mantelfläche 35 des Kolbens 20 an der Zylinderfläche 37 abrollend die Abdichtung des Zylinderraumes auf der anderen Seite bewirkt. Hierbei vers-chließt der Kalbenrotor-7 den Einlaßkanal 14. Mit fortschreitender Drehung von Kolbenrbtor 7 und Zylinderrotor 9 erfolgt die tomprimierung des graftstoffgemisches, die in der Stellung gemäß Fig. 2 b ihr Maximum erreicht hat, da dem Kraftstoffgemisch nur der geringe Raum zwischen der flachen Verdichtungsmulde 31 einschließlich Einkerbung 29 und der Mantelflche 35 zur Verfügung steht.In Figs. 2a to 2e successive working positions are shown, from which the functional sequence: results. Fig. 2a shows the moment of filling of the cylinder 23 with a fuel mixture shortly before the start of the compression. When the piston 20 enters the cylinder 23, the ridge edge 27 takes over the seal against the cylinder surface 3 on one side of the cylinder, while the lateral surface 35 of the piston 20 rolling on the cylinder surface 37 the Sealing of the cylinder space causes on the other side. Here closed the calving rotor-7 the inlet port 14. As the rotation progresses from Piston gate 7 and cylinder rotor 9 are used to compress the fuel mixture, which has reached its maximum in the position shown in FIG. 2b, since the fuel mixture only the small space between the flat compression trough 31 including the notch 29 and the jacket surface 35 is available.

Nach geringer Weiterdrehung (Fig. 2c) öffnet die Gratkante 27 mit Hilfe der Einkerbung 29 die Zündmulde 25, wobei da komprimierte Gemisch von der-Verdichtungsmulde 31 durch die Einkerbung 29 in die Zündmulde 25 gedrückt wird. In der in Fig. 2c dargestellten Stellung erfolgt die Zündung des komprimierten Kraftstoffgemisches. Zu diesem Zweck ist in einer der Stirnwände des Mo-torblocks 1- eine Zündkerze (nicht dargestellt) vorgesehen.After a slight further rotation (FIG. 2c), the ridge edge 27 opens with it Using the notch 29, the ignition bowl 25, with the compressed mixture from the compression bowl 31 is pressed through the notch 29 into the ignition cavity 25. In the in Fig. 2c The position shown is the ignition of the compressed fuel mixture. For this purpose there is a spark plug (not shown) provided.

Es folgt nun der Arbeitshub, dessen Endphase in Fig. 2 d dargestellt ist. Während dieses Hubes erfolgt die Abdichtung des Zylinderraumes an der einen Seite des Kolbens zwischen der Gratkante 27 und der verlaufenden Zylinderfläche 37 sowie an der anderen Seite des Kolbens zwischen dessen nachlaufender Mantelfläche 41 und der nachlaufenden Zylinderfläche 33. Nach geringer Weiter'drehung der Rotoren hat sich der Zylinder 23 vor dem Auslaßkanal 15 (Fig. 1) geöffnet und läßt das verbrannte Gasgemisch ausströmen (Fig. 2e). Zu diesem Zeitpunkt beginnt bereits der zwischen den Zylindern 23-1 und 23-2 befindliche Teil 43 des Zylinderrotors 9, die Mündung des Einlaßkanals 14 freigegeben, womit die Füllung des nächsten Zylinders 23-2 beginnt und der beschriebene Vorgang (Fig. 2a ff) sich wiederholt.The working stroke now follows, the end phase of which is shown in FIG. 2 d is. During this stroke, the cylinder space is sealed on one side Side of the piston between the ridge edge 27 and the running cylinder surface 37 and on the other side of the piston between its trailing lateral surface 41 and the trailing cylinder surface 33. After the rotors continue to turn slightly the cylinder 23 has opened in front of the exhaust port 15 (Fig. 1) and lets the burned Flow out gas mixture (Fig. 2e). At this point the between the cylinders 23-1 and 23-2 located part 43 of the cylinder rotor 9, the mouth of the inlet port 14 released, bringing the filling of the next Cylinder 23-2 begins and the process described (Fig. 2a ff) is repeated.

In den Fig. 3a bis 3e ist eine Alternativlösung des Erfindungsgedankens veranschaulicht. Anstelle eines mehrere Zylinder aufnehmenden Zylinderrotors 9 ist ein schwenkbar gelagerter Zylinderblock 45 mit einem einzigen Zylinder 46 vorgesehen, wobei die zugeordnete Bohrung 47 im Motorblock 49 im wesentlichen einem Teil eines zylinderförmigen Raumes gemäß Bohrung 5 (Fig. 1) umfaßt. Der Kolbenrotor 51, die zugeordnete zylinderförmige Bohrung 53 als auch die Gestaltung des Zylinders 46 und des Auslaßkanals 55 dieser Ausgestaltung sind völlig gleich ausgebildet wie bei dem oben beschriebenen (Fig. 1 und 2) Erfindungsgegenstand.An alternative solution to the inventive concept is shown in FIGS. 3a to 3e illustrated. Instead of a cylinder rotor 9 accommodating several cylinders a pivotably mounted cylinder block 45 with a single cylinder 46 is provided, the associated bore 47 in the engine block 49 being substantially part of a cylindrical space according to bore 5 (Fig. 1). The piston rotor 51, the associated cylindrical bore 53 as well as the design of the cylinder 46 and the outlet channel 55 of this embodiment are identical in design as in the subject matter of the invention described above (FIGS. 1 and 2).

Der Einlaßkanal 56 führt durch den Motorblock 49 in einen Vorraum 57 und weiter in einen Kanal 59 im Zylinderblock 45. Ein Rückschlag- und Einlaßventil (nicht dargestellt) im Kanal gestattet eine Vorkomprimierung des Eraftstoffgemisches im Vorraum 57 bei einer Schwenkung des Zylinderblocks entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn. Da die Mündung 60 des Kanals 59 sehr nahe am oberen Rand des Zylinders 46 (Fig. 3a) einmündet, wird der Kanal 59 sogleich nach dem Einschwenken des Kolbens 61 des Kolbenrotors 51 in den Zylinder 46 geschlossen. Es beginnt dann die Arbeitsphase "Verdichten", bis in der in Fig. 3b dargestellten Lage von Kolbenrotor 51 und Zylinderblock 45 der Augenblick der maximalen Kompression in der flachen Verdichtungsmulde 61 erreicht ist. Durch eine geringe Weiterdrehung des Kolbenrotors 51 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn und des Zylinderblocks 45 im Uhrzeigerdrehsinn öffnet sich ein Überströmweg zwischen der Gratkante 65 und der Einkerbung 67 durch den das komprimierte Kraftstoffgemisch in die Zündmulde 69 einströmt. In der in Fig. 3c gezeigten Stellung ist das gesamte Kraftstoffgemisch in die Zündmulde gepreßt, und in diesem Zeitpunkt des Funktionsablaufs erfolgt die Zündung, dem sich der Arbeitshub,anschließt. Wenn sich anschließend an den Arbeitshub der Kolben 61 aus dem Zylinder 46 ausschwenkt (Fig. 3d), können die verbrannten Gase durch den Auslaßkanal 71 ausströmen. Während der Kolbenrotor 51 entgegen den Whrzeigerdrehsinn weiterläuft, wird der Zylinderblock 45 ebenfalls entgegen den Uhrzeigerdrehsinn durch ein Getriebe (nicht dargestellt) in seine in Fig. 3e dargestellte Ausgangslage zurückgeschwenkt.The inlet channel 56 leads through the engine block 49 into an anteroom 57 and further into a channel 59 in the cylinder block 45. A check and inlet valve (not shown) in the channel allows pre-compression of the fuel mixture in the vestibule 57 when the cylinder block is pivoted counterclockwise. Since the mouth 60 of the channel 59 is very close to the upper edge of the cylinder 46 (Fig. 3a) opens, the channel 59 is immediately after the pivoting of the piston 61 of the Piston rotor 51 closed in cylinder 46. The work phase then begins "Compress" until the position shown in FIG. 3b of piston rotor 51 and cylinder block 45 the moment of maximum compression in the flat Compression trough 61 is reached. By turning the piston rotor a little further 51 counterclockwise and the cylinder block 45 clockwise an overflow path opens between the ridge edge 65 and the notch 67 which the compressed fuel mixture flows into the ignition bowl 69. In the in Fig. 3c position shown, the entire fuel mixture is pressed into the ignition cavity, and at this point in the functional sequence, the ignition takes place, which is followed by the working stroke. When the piston 61 swings out of the cylinder 46 after the working stroke (Fig. 3d), the burnt gases can flow out through the outlet channel 71. While the piston rotor 51 continues to run counter to the clockwise direction of rotation, becomes the cylinder block 45 also counter-clockwise rotation through a gear (not shown) pivoted back into its starting position shown in FIG. 3e.

Wie aus den Fig. 3a bis 3d ersichtlich ist, hat sich der Vorraum 57 proportional mit dem Winkel der Schwenkung des Zylinderblocks 45 vergrößert, wodurch das Kraftstoffgemisch durch den Einlaßkanal 56 angesaugt wird. Während der Rückschwenkuig des Zylinderblocks 45 aus der Stellung in Fig. 3d in die Stellung gemäß Fig. 3e erfolgt eine Vorkompression des Kraftstoffgemisches im Vorraum 57,-die das Einströmen des Rraftstoffgemisches in den Zylinder 46 beschleunigt.As can be seen from FIGS. 3a to 3d, the anteroom 57 has increases proportionally with the angle of pivoting of the cylinder block 45, whereby the fuel mixture is sucked in through the inlet channel 56. During the Rückschwenkuig of the cylinder block 45 from the position in FIG. 3d into the position according to FIG. 3e there is a pre-compression of the fuel mixture in anteroom 57, -die the The flow of the fuel mixture into the cylinder 46 is accelerated.

Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit für eine alternative Ausführung der erfindungsgemäßen Maschine ohne eine Einkerbung am:Grund des Zylinders. In den Kolbenköpfen des Kolbenrotors 73 sind die Zündmulden 75 mit den zugeordneten vorlaufenden Mantelflächen 77 durch einen Kanal 79 verbunden, durch den das Kraftstoffgemisch aus der flachen Verdichtungsmulde 81 in die Zündmulde gedrückt wird. Eine weitere Alternativlösung für die Verschiebung des komprimierten Kraftstoffgemisches bietet sich an, indem anstelle- der Einkerbung im Zylindergrund ein Kanal 83 im Zylinderblock angeordnet wird, wie in Fig. 4 punktiert angedeutet ist.Fig. 4 shows a possibility for an alternative embodiment of the Machine according to the invention without a notch on: the bottom of the cylinder. In the piston heads of the piston rotor 73 are the ignition troughs 75 with the associated leading lateral surfaces 77 connected by a channel 79 through which the fuel mixture from the flat Compression bowl 81 is pressed into the ignition bowl. Another alternative solution for shifting the compressed fuel mixture lends itself to by Instead of the notch in the cylinder base, a channel 83 is arranged in the cylinder block is indicated by dotted lines in FIG. 4.

Wesentlich ist: für die Gestaltung des bzw. der Zylinder, daß die vorlaufende Zylinderfläche 37 flacher gekrümmt ist als die nächlaufendQ Zylinderfläche 33 und daß sich die vorlaufende Zylinderfläche 37 und die nachlaufende Zylinderfläche 33 an einer gedachten Mittellinie 34 (Fig. 1) in kei-nem Punkte spiegelt.It is essential: for the design of the cylinder or cylinders that the leading cylinder surface 37 is curved flatter than the next Q cylinder surface 33 and that the leading cylinder surface 37 and the trailing cylinder surface 33 does not reflect at any point on an imaginary center line 34 (FIG. 1).

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 1. Rotary piston internal combustion engine with a piston rotor and a cylinder rotor, which are arranged parallel axially with each other in ramming engagement standing within a housing having two intersecting parallel bores are rotatably mounted between two parallel end walls, characterized by the combination of the following features: a) the piston rotor consists of at least two, equal pitch on a drive shaft, piston arranged in a wing shape, b) the Cylinder rotor consists of at least three arranged in a star shape with the same pitch Cylinders with axially parallel to the outside open recesses arranged cylinders, where the cylinder shape is determined by the engagement surface of the piston flanks, c) the pistons have a concave groove (ignition cavity) at their head ends, starting at the surface line (ridge edge) with the greatest distance from the axis of rotation is on the downstream side of the head end, d) the cylinders of the cylinder rotor have flat compression depressions on their cylinder base, e) the pistons form a closed cylinder after entering the respectively assigned cylinder Displacement, which during the work phases "Compression", "Ignition" and l'Arbeits.hub " remains closed and f) ignites a spark plug arranged in a side wall, if the concave groove of the piston is opposite the notch.

2. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the lateral surface of the piston was convexly curved in connection with the concave groove Has work surfaces that can be used during the work phases "Compaction," Ignition "and" Working stroke " with concave cylindrical surfaces arranged on both sides of the notch in a sealing Engagement stand.

3. Rotary piston internal combustion engine according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the pistons of the Eolbenrotor3 have a channel extending from the In the circumferential direction in front of the ridge edge lying convex working surface starting in the concave groove opens.

4. Rotary piston internal combustion engine with a piston rotor and a Cylinder block which are in mesh with one another within a housing are mounted between two parallel end walls, characterized by the combination the following features: a) the piston rotor consists of at least two of the same Division on a drive shaft arranged in a wing-shaped piston, b) the cylinder block is pivoted axially parallel to the piston rotor and has a cylinder space, which is determined by the contact surface of the Eolben flanks, c) the pistons have a concave groove (ignition recess) at their head ends, which starting at the surface line (ridge edge) with the greatest distance from the axis of rotation on the downstream side of the head end, d) the cylinder of the cylinder block has a narrow notch on its cylinder base and one in the direction of rotation Flat compression trough located in front of the notch, e) the pistons simulate when entering the cylinder a closed displacement, which during the working phases "Compress", "Ignite", "Working Stroke" remains closed, and f) one in a side wall arranged spark plug fires when the concave groove of the piston faces each other the notch is located.

5. Rotary piston internal combustion engine according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the notch in the cylinder base is opposite the center line of the cylinder against the direction of rotation or swivel direction during the "Compaction" work phase is offset.

6. Rotary piston internal combustion engine according to claims 1 to 5, characterized characterized in that the leading cylinder surface is curved flatter than that trailing cylinder surface, so that the leading and trailing cylinder surface reflects in a point on an imaginary center line.