DE312796C - - Google Patents

Description

Die die Erfindung bildende Maschine besteht aus einem .Explosionsmotor mit ringförmigem Arbeitsraum, in welchem die Kolben abwech-, selnd sich drehen und festgestellt werden. Von 5. Maschinen dieser Art unterscheidet sich die Erfindung durch ein Getriebe, mittels dessen die mit den'Kolben verbundenen Triebscheiben in ihrer Drehung gehemmt und wieder frei gegeben werden. In der Maschine bilden sich

ίο nacheinander Ansaug-, Kompressions-, Explo- \ sions- und Ausstoßkammer von selbst. Die Maschine besteht hauptsächlich aus zwei Treibscheiben α und b (Fig. 2), welche kapselartig ineinander greifen. Die^eine Scheibe α hat einen nach innen vorstehenden Zylinder a¹ (Fig. 12), welcher den unteren Abschluß des ringförmigen Raumes bildet. Dieser Zylinder ist am äußeren Ende mit einem Falz versehen, welcher in eine Nute der anderen Scheibe b eingreift. An den Treibscheiben befinden sich rechtwinklig dazu, je vier oder mehr schaufelartige Querwände t¹ und t² (Fig. 2). Diese sind an der einen Seite mit der Treibscheibe fest verbunden, die an der Scheibe « sitzenden sind auch mit dem Zylinder

«5 a¹ fest verbunden. Die Schaufeln der einen Treibscheibe sind gegen die andere Treibscheibe dicht eingeschliffen, die an der Scheibe b befindlichen auch gegen den Zylinder a¹. Außerdem befinden sich noch Dichtungsfedern t^s (Fig. 2 und 16) an den Querwänden, wo dieselben abgedichtet werden müssen. Oben ist das ring-', förmige Gehäuse, welches durch die Treibscheiben gebildet wird, durch den ebenfalls mit Falz und Nute gegen die Treibscheiben α und δ-abgedichteten reifenartigen Schieber r (Fig. 12, 17, ■ 18). abgeschlossen. Die Treibscheiben, welche leicht - drehbar auf der Hauptwelle c sitzen ' (Fig. 12), können sich nur um eine achtel Drehung bewegen, bis dicht an die Querwand der anderen Scheibe, dann werden sie solange festgehalten, solange sich die andere Scheibe bewegt; sie können sich also, wie bei bekannten Maschinen, nur sprungweise wechselseitig fortbewegen, entweder in der einen oder anderen Richtung.

Der reifenartige Schieber r (Fig. 12 und 18) wird durch ein Zahnradvorgelege h, h¹, h², h³, A⁴ (Fig. ι und 12) in umgekehrtem Sinne als die Treibscheiben fortbewegt, die Übersetzung des Getriebes ist 1 : 1. Der Steuerschieber r (Fig. 12) besitzt drei Kanäle, nämlich rechts und links je einen Ringkanal ν und w. Diese sind unten geschlossen bis auf die Ein- und Auslaßöffnungen, oben dagegen offen. Die oberen Öffnungen werden durch zwei feststehende, rings herumgehende, ebenfalls mit Falz und Nute versehene Reifen ü (Fig. 11 und 12) abgeschlossen. Gegen den Schieberkörper r sind sie auch durch Falze und Nuten abgedichtet.

Der Schieber r ist gegen seitliche Verschiebung durch Deckscheiben gesichert. Die untere Fläche des Schiebers ist auf die Schaufeln (obere Seite) und auf die Ränder der Treibscheiben genau dicht eingeschliffen und wird außerdem durch die Dichtungsfedern P- abgedichtet (Fig. .12, 16). Die stillstehenden Reifen u (Fig. 11), haben unten einen Fuß zum Befestigen an der Grundplatte, außerdem besitzen sie je einen Rohrstutzen, welcher die . Zuleitung des Gemisches und die Ableitung der expandierten verbrannten Gase vermittelt. Der linke Ka-

nal υ für die verbrannten Gase wird durch vier nach dem Innern zu sich erstreckende Hähne s (Fig. io, 12 und 18) gesteuert, welche in den unteren Teil des Schieberkörpers > eingebaut sind. Sie sind von außen drehbar angeordnet und durch Gestänge mit dem auf dem Hemmungsstern d lose sitzenden, sich mitdrehenden Umstellring q (Fig. ii, 12 und 15) verbunden. . Letzterer wird nur zur Umsteuerung von Hand umgestellt.

Zwei der angegebenen Ventile s, welche diametral gegenüberliegen, · sind immer geschlossen, wenn die anderen beiden geöffnet sind, sie dienen zum Umsteuern, indem das eine Paar, welches geschlossen ist, die Kompressionskammer gegen den Ausstoßkanal ν verschließt und das andere Paar ,welches geöffnet ist, stellt die Verbindung der Ausstoßkammer mit dem Ausstoßkanal her.

ao Zwei gleichartig steuernde Ventile liegen diametral gegenüber (Fig. 11 und 18). Die Umsteuerung geschieht also nur durch Vertauschen der Kompressions- mit der Ausstoßperiode. Der zweite Kanal w hat nur zwei diametral gegenüber liegende Öffnungen nach dem Innern, welche zum Einströmen des brennbaren Gemisches dienen; sie sind zu den anderen OfE-nungen entsprechend versetzt. Auf dem Schieberkörper r (Fig. 12, 17 und 18) sind zwei Zahnkränze p angebracht, welche von den Steuerj rädern A⁴ angetrieben werden, um den Schieber zu bewegen.

Der Umstellhebel ζ (Fig. 13) greift mit seinem

ringförmigen Teil über den Umstellring q, dieser ist auf dem Rande mit mehreren Löchern versehen, in welche ein durch den Handhebel ζ gehender Stift eingreifen kann (Fig. 13, 15 und 17). Der Stift wird durch eine Feder ständig nach oben gedrückt und nur bei Umstellung der Drehrichtung nach unten mit der Hand gedrückt, damit er in eins der Löcher eingreift.

Durch diese Verbindung wird beim Drehen des Umstellhebels ζ der Umstellring q mitgedreht, desgleichen die vier Ventile s durch die Gestängeverbindung (Fig. 11).

Nach vollzogener Umstellung wird der Druckstift losgelassen und der Hebel in seine Ruhestellung zurückgelegt. Der Umstellring q wird durch geeignete Federn in seiner jeweiligen Lage festgehalten.

Auf dem Schieberkörper r (Fig. 12) sind zwischen den Zahnkränzen versenkt je zwei Hochspannungskerzen χ eingebaut. Zueinander sind sie etwas versetzt, zum Zwecke der Vor- und Nachzündung. Auf ■ dem Schieberkörper liegen die Kerzenpaare χ diametral gegenüber. Die Sromzuleitung der Kerzen ist mit je einem Metallring y (Fig. 12) verbunden, welche isoliert vom Schieber sind. Die Zuleitung des elektrischen Stromes geschieht durch zwei Kohlenbürsten, welche ebenfalls isoliert an der oberen Gestellverbindung angebracht sind und mit einer magnetelektrischen Maschine verbunden sind.

An jeder Treibscheibe ist je 'ein Hemmungsstern d befestigt (Fig. 3 und 17). Diese Sterne haben je acht halbkreisförmige Ausschnitte und je acht Schlitze. Die Hemmungssterne sind oben schmäler gedreht, damit der Steg e¹ des Hemmungssegmentes e sich hinter dem Hernmungsstern bewegen kann (vergl. Fig. 4). Am Ende des Steges e¹ befindet sich eine Führungsrolle e², welche beim Freilauf in dem Schlitz läuft (Fig. 3, 4, 12, 19, 20, 21 bis 24).

Die Segmente β, welche nach Art einer Sichel geformt sind, passen genau in die Ausschnitte der Hemmungssterne. Auf der einen Seite der Segmentwelle sitzt ein von dem Steuerrad h dauernd angetriebenes Zahnrad h¹. Die Übersetzung zwischen den Rädern h, h¹ ist 1 14 (Fig. ι und 12). Das Rad h¹ ist in dem Gestell / gelagert (Fig. ι und 4). Unten rechts und links greifen je ein Segment e in den Hemmungsstern h ein und halten ihn entweder fest, wenn das Segment e in den. Ausschnitt hineinbewegt ist, oder geben ihn frei, wenn der Steg e¹ mit der Führungsrolle e³ in dem Schlitz läuft und das Segment e aus dem Ausschnitt herausbewegt ist (Fig. 21 bis 24).

Infolge dieser Anordnung können sich die Treibscheiben nur sprungweise fortbewegen, während die Segmente e sich dauernd drehen; hemmend wirkt nur das Segment. Steg und Rolle dienen nur zur Führung beim Zusammenarbeiten des Segmentes mit dem Hemmungsstern, um keinen toten Gang zu haben. Auf jedem Hemmungsstern d sind gegenüberliegend zwei Brücken 0 (Fig. 8, 9, 19 und 20) angebracht. In den Brücken 0 sind Zahnräder i gelagert, welche mit Wechselrädern k im Eingriff sind (Fig. 7 und 9). Die Welle des Zahnrades i ist auf der einen Seite mit ihrem Wellenstumpf in den Hemmungsstern d, auf der anderen Seite in der Brücke 0 gelagert (Fig. 9, 19 und 20). Das Wechselrad k dagegen ist nur in der Brücke 0 gelagert, welche auf dem Hemmungsstern d fest angebracht ist (Fig. 19 und 20). Ein Segment g (Fig. 6), welches auf der Welle des Zahnrades i sitzt, greift in einen kleineren Kupplurigsstern f (Fig. 6, 19, 20, 21 bis 24) ein und wirkt auf dem Kupplungsstern b in derselben Weise wie das Segment β (Fig. 3) auf den Hemmungsstern d ein.

Der Kupplungsstern f ist fest mit der Hauptwelle c verbunden und dreht sich dauernd mit derselben (Fig. 14). Vor dem Kupplungsstern f ist noch ebenfalls fest mit der Hauptwelle c verbunden ein Zahnrad m (Fig. 14). Dieses Rad steht im Eingriff mit dem Zahnrad i (Fig. 7) zum direkten Antrieb* des Rades i bzw. 120" Segmentes g (Fig. 5, 7, 9, 12, 19 und 20). "Das Zahnrad m ist nicht auf dem ganzen Umfang

mit Zähnen versehen, sondern an acht Stellen fehlen solche, um dem Rad * zu gegebener Zeit den nötigen Freilauf zu'geben (Fig. 7 und ig). Zum Beispiel hat das Rad i 12 Zahne,, das Rad m hat aber 8x 6_:und 8x 2 fehlende Zähne, die ersteren drehen das Segment g ein halbes Mal herum beim Stillstand der Treibscheibe; hierdurch bewegt sich das Segment g in den halbkreisförmigen Ausschnitt hinein, wodurch die Kupplung zwischen den Sternen/ und d hergestellt wird (Fig. 23, 24 und 21).

Jetzt sind die Zähne des¹ Rades i in den Ausschnitt, also in die fehlenden Zähne des Rades m angekommen, das Rad i kann sich nun frei drehen. Die Treibscheibe gibt jetzt ihre Leistung auf die Welle ab.

Das Wechselrad k, welches genau so beschaffen ist wie das Rad i, wird durch einen an dem Gestell I befestigten stillstehenden Zahnkranz η in Bewegung gesetzt (Fig. 8, 9, 17 und 20), indem es auf diesem eine Strecke abläuft. Der Zahnkranz η ist' genau so eingeteilt und beschaffen wie das Zahnrad m.
Wenn also die Treibscheibe d ihre Drehung durch Hemmungsstern d, Brücke 0, Segment g und Kupplungsstern f auf die Welle c überträgt, wird das Rad k durch Ablaufen an dem still stehenden Zahnkranz η ein halbes Mal herumgedreht, und da es im Eingriff mit dem Rad i steht, so muß es dieses ebenfalls soviel herumdrehen und somit das damit verbundene Segment g während der Arbeitsleistung der Treibscheibe wieder aus der Kupplungsstellung herausdrehen, um den Kupplungsstern f beim nächsten Takt wieder frei durchzulassen (Fig. 21, 22 und 23).

Das Zahnrad k kommt nun in eine der Aussparungen an dem stillstehenden Zahnkranz η und läuft jetzt frei in demselben. Während dieser Zeit wird das auf der Welle c setzende . Zahnrad m, welches dauernd in Bewegung ist, das Rad i wieder direkt antreiben. Die Welle des Rades i wird hierbei ihre Lage nicht verändern, weil infolge des Einlaufens des Segmentes β in einen Ausschnitt des Hemmungssternes d das ganze Getriebe wieder stillsteht. Das Segment g wird also auch dauernd gedreht durch wechselweisen Antrieb von Zahnrad m und Kranz n, ganz gleich bei welcher Drehrichtung. Wenn das Segment g, welches. am Hemmungstern d sitzt und ,sich mit diesem bewegt, über die Hälfte in den halbkreisförmigen Ausschnitt des Kupplungssternes / einläuft, so wird die-Hauptwelle mit der Treib-Scheibe in starre Verbindung gebracht und die Drehung der Treibscheibe α bzw. b auf die Welle c übertragen, bis der Stern d und damit die Treibscheibe gehemmt wird. Durch diese achtel Drehung ist aber infolge der Übersetzung 1:4 des Zahnrades m und des Zahnkranzes η auf das Rad i bzw. k das Segment g zur Hälfte herumgedreht worden und die starre Verbindung zwischen den Sternen d und f ist aufgehoben (Fig. 23, 24 und 21). Jetzt bewegt sich aber auf der anderen Seite die Treibscheibe b und dreht die Welle c. . Das Zahnrad m auf der ersten Seite wird durch die Welle c dauernd bewegt und dreht das Rad i mit Segment g wieder in die Kupplungsstellung und so fort' (Fig. 21 bis 24). ■".■■■·-.

Die eine Seite steuert die andere, das Hauptsteuerrad h dreht dauernd auf jeder Seite für sich die beiden Hemmungssegmente β für die Treibscheiben, und durch eine weitere Zahnradübersetzung'A¹ bis¹ A⁴ (Fig. 1) den Steuerschieber r in umgekehrter Drehrichtung ..als die Treibscheiben.

Der Arbeitsvorgang der Maschine ist folgender : ,

Durch Drehen der Hauptwelle c wird eine Treibscheibe α eingekuppelt, diese bewegt sich dann in demselben Sinne wie die Hauptwelle mit. Hierdurch werden im Innern der Maschine die Treibschaufeln der bewegten Treibscheibe α von den Schaufeln der stillstehenden Treibscheibe δ fortbewegt. Es entsteht/dann an zwei gegenüberliegenden Stellen, in der Maschine ein Unterdruck, welcher ein Ansaugen des Gemisches aus dem Ringkanal w bewirkt, wenn sich der Schieber r mit seinen Saugöffnungen an dieser Kammer befindet: Da. sich der Schieber r in entgegengesetzter Richtung bewegt, so werden die mit Gemisch gefüllten Kammern wieder verschlossen. Bis zu diesem Zeitpunkt hat sich die gekuppelte Scheibe α bewegt, sie wird aber nun durch die miterfolgte Drehung des Küpplungssegmentes g, welches durch Ablaufen des Wechselrades k, an . dem stillstehenden Zahnkranz η gedreht wurde, von dem Kupplungsstern f wieder entkuppelt und bleibt infolge des Einlaufens des Hemmungssegmentes e in den Halbkreisausschnitt des Hemmungssternes d stillstehen. Die andere Treibscheibe b ist nun gekuppelt, weil eine Seite die andere steuert, und bewegen sich im Innern der Maschine die Treibschaufeln dieser Scheibe b auf die Schaufeln der stillstehenden Treibscheibe α zu. Hierbei wird das Gemisch in der ringförmigen Kammer komprimiert, da der Schieber jetzt keine Öffnung freigibt. Nach Beendigung der Kompression nähert sich der Schieber r mit den Zündschlitzen m und das Gemisch wird gezündet. In diesem Zeitpunkt wird aber die Treibscheibe b in derselben Weise wie vorher die Scheibe α ausgekuppelt und bleibt nun wieder stehen. Während die erste Scheibe α wieder ■ frei geworden ist und sich unterdessen wieder mit der Welle c gekuppelt hat. Die Kupplung geschah durch Drehen des auf der Welle sitzenden Zahnrades m, welches das auf der stillstehenden Treibscheibe α sitzende Segmentzahnrad i ' mitbewegte, während das

Wechselrad k sich frei in einer der Aussparungen des Zahnkranzes η drehte. Durch die bei der Explosion entstehenden hoch gespannten Gase wird die freigewordene Treibscheibe a gedreht und treibt die mit ihr verbundene Welle c an. Dies dauert wieder nur eine achtel Drehung der Welle c. Die andere Treibscheibe b, welche zu dieser Zeit stillstand, ist wieder durch Drehen des Kupplungssegmentes vermittels des auf

ίο dieser Seite angebrachten Zahnrades mit der Welle gekuppelt und num werden durch diese Bewegung der, Treibschaufeln; gegen die stillstehenden .der Treibscheibe a, die verbrannten Gase durch den sich inzwischen genäherten Schlitz des Ausstoßkanales im Schieber hinausgedrängt.

Dieser Vorgang wiederholt sich im Kreise herum, in der Weise, daß stets in zwei gegenüberliegenden Kammern das Ansaugen,, das Komprimieren, das- Explodieren und das Ausstoßen erfolgen. Ob das Einführen des Brennstoffes durch Saugen oder Einspritzen; geschieht,, ist gleichgültig-, die Maschine kann dann auch wie eine Einspritzmaschine (Dieselmotor) arbei ten. Die die Erfindung bildende Maschine arbeitet mit zwei Kammern, es können aber auch vier, acht oder mehr Kammern gleichzeitig arbeiten, die Maschine wirkt dann wie eine Vier- oder Mehrzylindermaschine bei nur einem ringförmigen Arbeitszylinder.

Claims (3)

1. Patent-An Sprüche:

   r. Explosionskraftmaschine mit abwechselnd sich drehenden und festgestellten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kolben tragenden Treibscheiben («■ 5) mit Schlitzen, und halbkreisförmigen Ausschnitten versehene Hemmungssterne d tragen, welche durch ein dauernd von einem Zahnrad (ä¹) angetriebenes halbkreisförmiges Segment (e) abwechselnd gehemmt und freigegeben werden, indem durch Einlaufen des Segmentes (e) in den Ausschnitt der Stern (d) gehemmt wird oder frei durchläuft, wenn die durch einen Steg (e¹). mit dem Segment verbundene Führungsrolle (e²) im Schlitz, läuft.
2. 2. Explosionskraftmaschine nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitweilige Kupplung der Welle (c) mit den Treibscheiben (a, b) dadurch erfolgt, daß

   - ein auf der Welle (c). befestigter Kupplungsstem (/).,. welcher mit Schlitzen und halbkreisförmigen Ausschnitten versehen ist, durch ein dauernd sich drehendes abwechselnd durch Zahnrad (m} oder durch einen still stehenden Zahnkranz (n) angetriebenes, mit Steg und Führungsrolle- ausgerüstetes, halbkreisförmiges Segment (g), vom Hemmungs- stern (d} aus gedreht wird, wenn das Segment (g) in. den. Ausschnitt eintritt und freigegeben wird, wenn die Führungsrolle im Schlitz läuft. .
3. 3. Explosionskraftmasqhine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Arbeitsraum durch einen mit Kanälen (v, w) versehenen Ringschieber (r), der durch Zahnräder (h⁴) gedreht wird, abgeschlossen ist, welcher in dem Ausstoßkanal (v) Ventile (s) hat zum Vertauschen der Ausstoß- mit der Kompressionsperiode, wodurch ein Vor- und Rückwärtslauf bewirkt werden kann.,

   Hierzu; 3 Blatt Zeichnungen.