DE321319C

DE321319C - Machine with rotating pistons

Info

Publication number: DE321319C
Application number: DE1913321319D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1912-03-28
Filing date: 1913-03-05
Publication date: 1920-05-31

Description

Maschine mit umlaufenden Kolben. Es sind bereits Maschinen bekanntgeworden, bei welchen Trommeln sich in einem Gehäuse mit ovaler Aussparung so drehen, daß halbmondförmige Kammern, in denen das Gemisch für die Überführung von einer Kammer zur andern verdichtet wird vorhanden sind. Bei diesen Maschinen sind Kolben vorgesehen, die in Vertiefungen der Trommeln beweglich sind, während das verdichtete Gemisch von einer Kammer zur andern durch besondere Kanäle oder Räume in das Gehäuse übergeführt wird.Machine with rotating pistons. Machines have already become known in which drums rotate in a housing with an oval recess so that crescent-shaped chambers in which the mixture for transfer from one chamber to the other is condensed are present. Pistons are provided on these machines which are movable in recesses of the drums while the compressed mixture transferred from one chamber to the other through special channels or spaces in the housing will.

Nach der Erfindung soll die Bauart der Maschine dadurch vereinfacht und die Anzahl ihrer Teile dadurch vermindert werden, daß die Vertiefungen der Trommel für die Kolben gleichzeitig dazu benutzt werden, das verdichtete Gemisch von einem Raum - nach dem andern zum Zweck der Zündung und Expansion zu übertragen. Die Kolben bestehen zu diesem Zweck aus Körpern von flacher Gestalt, so daß eine Übertragungskammer für das verdichtete Gemisch abgeschlossen wird durch eine Seite .des flachen Kolbens, die Wände der Vertiefung und die innere Wand des Gehäuses, welche in der Nähe der kürzeren Achse liegt und einen Zylinderbogen mit dem gleichen Radius der Trommel bildet.According to the invention, the design of the machine is intended to be simplified and the number of their parts can be reduced by making the recesses of the drum for the piston are used at the same time to the compressed mixture of a Space - to transfer to the other for the purpose of ignition and expansion. The pistons consist for this purpose of bodies of flat shape, so that a transfer chamber for the compressed mixture is closed by one side of the flat piston, the walls of the recess and the inner wall of the housing, which are near the shorter axis and a cylinder arc with the same radius as the drum forms.

Die Zeichnungen veranschaulichen als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine mit umlaufenden Kolben. Fig. i . zeigt einen Schnitt senkrecht zur Achse nach Linie A-B der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt parallel zur Achse nach Linie C-D der Fig. i, Fig. 3 einen Grundriß mit teilweisem Schnitt nach E-F der Fig. i, und -Fig. q. eine Ansicht nach abgenommenem Deckel.The drawings illustrate an embodiment of the invention an internal combustion engine with rotating pistons. Fig. I. shows a section perpendicular to the axis along line A-B of Fig. 2, Fig. 2 shows a section parallel to Axis along line C-D of Fig. I, Fig. 3 is a plan view with a partial section E-F of Figs. I, and -Fig. q. a view after the cover has been removed.

Das Gehäuse a der Maschine besitzt eine innere Arbeitsfläche b, deren Querschnitt eine ovale Gestalt besitzt mit dem kleineren Durchmesser in senkrechter Ebene durch die Mitte c und einen großen Durchmesser rechtwinklig hierzu durch die Mitten c und _d: Der kleinere Durchmesser, welcher bei e liegt, ist gleich dem Durchmesser der sich drehenden Trommel m. Der größere Durchmesser, welcher bei f liegt, ist größer als der Durchmesser der Trommel um die doppelte weiteste Entfernung, um die einer der flachen Kolben -aus der Trommel m herausragt. Die Exzentrizität oder Entfernung der Mitte d von der Mitte c auf jeder Seite ist gleich der Hälfte der Breite des Kolbens 1a, vermindert um den Radius der zylindrisch geformten Seiten j. Der Radius jener Teile der Arbeitsfläche des Gehäuses in der Nachbarschaft des Ovals ist gleich der Entfernung der Mitten der kreisrund gestalteten Nuten h von der Mitte der Trommel vermehrt um den Radius einer zylindrisch geformten Seite j des flachen Kolbens h. - Der Teil n des Gehäuses auf jeder Seite der umfänglichen Arbeitsfläche b besitzt einen größeren Durchmesser und ist durch eine Fläche derselben rechtwinklig zur Drehachse der Trommel mit dem Teil b verbunden. Die Breite dieser Teile n des Gehäuses ist so gewählt, daß sie dem hervorragenden Flansch r der Trommel m und den Führungsscheiben s entspricht.The housing a of the machine has an inner working surface b, the cross-section of which has an oval shape with the smaller diameter in the vertical plane through the center c and a large diameter perpendicular to this through the centers c and _d: the smaller diameter, which is at e, is equal to the diameter of the rotating drum m. The larger diameter, which is at f, is larger than the diameter of the drum by twice the distance by which one of the flat pistons protrudes from the drum m. The eccentricity or distance of the center d from the center c on each side is equal to half the width of the piston 1a less the radius of the cylindrically shaped sides j. The radius of those parts of the working surface of the housing in the vicinity of the oval is equal to the distance of the centers of the circular grooves h from the center of the drum increased by the radius of a cylindrically shaped side j of the flat piston h. - The part n of the housing on each side of the peripheral working surface b has a larger diameter and is the same at right angles b connected by a surface to the rotational axis of the drum with the part. The width of these parts n of the housing is chosen so that it corresponds to the protruding flange r of the drum m and the guide disks s.

Die Arbeitsfläche der Trommel m ist im Durchmesser gleich dem kleinen Durchmesser des Gehäuses a, so daß sie darin genau paßt.The working surface of the drum m is equal to the small in diameter Diameter of the housing a so that it fits snugly therein.

Die Trommel -in besteht aus zwei Teilen t und zs, jeder in der Form eines Hohlzylinders, welcher mit einem inneren Flansch v und mit einem äußeren Flansch v versehen ist. Der Durchmesser des. nach außen hervorragenden Flansches y ist so zu wählen, daß nicht nur die runden Lager x an den Enden der flachen Kolben h getragen werden, sondern auch die Bewegung innerhalb des verbreiterten Teiles n des Gehäuses gestattet wird. Der innere Flansch v jedes Teiles der Trommel m besitzt ein Loch, durch welches die Welle z hindurchgeführt werden kann und außerdem eine runde Nut, um einen Teil des runden Flansches 2 auf der Welle z aufzunehmen. Die beiden Teile t und u der Trommel sind mit dem Flansch 2 der Welle z durch geeignete Bolzen 3 und Muttern befestigt; die Bolzen 3 führen durch die geschlossenen Enden v der Teile t und u der Trommel m und durch den Flansch 2 der Welle z.The drum -in consists of two parts t and zs, each in the form of a hollow cylinder, which is provided with an inner flange v and an outer flange v. The diameter of the outwardly protruding flange y is to be chosen so that not only are the round bearings x supported at the ends of the flat pistons h, but also movement within the widened part n of the housing is permitted. The inner flange v of each part of the drum m has a hole through which the shaft z can be passed and also a round groove to receive part of the round flange 2 on the shaft z. The two parts t and u of the drum are attached to the flange 2 of the shaft z by suitable bolts 3 and nuts; the bolts 3 lead through the closed ends v of the parts t and u of the drum m and through the flange 2 of the shaft z.

Auf der Umfangsfläche der Trommel na sind eine Anzahl, bei dem Ausführungsbeispiel vier runde Vertiefungen k, jede von gleichem Durchmesser und in gleichem Abstande von der anderen vorgesehen, wobei die Achse jeder Vertiefung denselben Abstand von der Mitte der Trommel in besitzt und parallel mit der Drehachse liegt.On the circumferential surface of the drum na are a number, in the embodiment four round depressions k, each of the same diameter and equally spaced from the other, the axis of each well being the same distance from the center of the drum in and parallel to the axis of rotation.

Die Entfernung der Mitte der runden Vertiefungen k von dem äußeren Durchmesser der Trommel m ist eine solche, daß, wenn einer der Kolben i den obersten Punkt der Arbeitsfläche des Gehäuses a erreicht, ein geeigneter Zwischenraum zwischen derOberfläche des flachen Querschnittes h des Kolbens i und der Arbeitsfläche des Gehäuses verbleibt. Die Entfernung ist ferner eine solche, daß ein Teil des flachen Kolbens h, welcher über die Kante der runden Vertiefungen hinausragt, eine dichte Berührung mit der Arbeitsfläche des Gehäuses a herstellt, so daß die darauf wirkenden sich ausdehnenden Gase ein Drehmoment erzeugen können. Die Seiten y des flachen Kolbens sind zylindrisch gestaltet. Die Enden der Kolben h sind mit kreisförmigen Lagern x versehen, welche in kreisförmige Öffnungen der außen hervorragenden Flanschen y der Trommel na hineinragen, - Von den runden Lagerenden x der Kolben h ragen exzentrisch zu denselben angeordnete runde Zapfen 5 hervor, welche in runde Öffnungen einer Führungsscheibe s eingreifen. Die Lage dieser Zapfen 5 gemäß Fig, q. ist an der rechten Seite der Mitte der Lagerzapfen des Kolbens i, so daß, wenn der Zapfen 5 in eine entsprechende Öffnung der Führungsscheibe s eingreift, der flache Kolben h nach Art des Lenkerparallelogramms geführt wird.The distance of the center of the circular indentations k from the outer diameter of the drum m is such that when one of the pistons i reaches the uppermost point of the working surface of the housing a, there is a suitable clearance between the surface of the flat cross-section h of the piston i and the The working surface of the housing remains. The distance is also such that a part of the flat piston h which protrudes over the edge of the round indentations makes a tight contact with the working surface of the housing a so that the expanding gases acting thereon can generate a torque. The sides y of the flat piston are cylindrical. The ends of the pistons h are provided with circular bearings x, which protrude into circular openings of the externally protruding flanges y of the drum na, - From the round bearing ends x of the pistons h, eccentrically arranged round pins 5 protrude into the round openings Engage guide washer s. The position of this pin 5 according to FIG. is on the right side of the center of the bearing pin of the piston i, so that when the pin 5 engages in a corresponding opening in the guide disk s, the flat piston h is guided in the manner of the handlebar parallelogram.

Durch die beiden äußeren hervorragenden Flanschen y der Trommel m sind runde Öffnungen zur Aufnahme der runden Lagerzapfen x der Kolben lt vorgesehen. Das innere Ende jedes der Lagerzapfen x stützt sich gegen die senkrechte Fläche o des Gehäuses. Die äußeren Enden des Kolbens h schneiden ab mit der äußeren' Fläche des hervorragenden Flansches y der Trommel. Round openings for receiving the round bearing journals x of the pistons lt are provided through the two outer protruding flanges y of the drum m. The inner end of each of the bearing journals x is supported against the vertical surface o of the housing. The outer ends of the piston h intersect with the outer surface of the protruding flange y of the drum.

In jedem Lagerzapfen x der Kolben i ist eine Ringnut vorgesehen, in welcher ein aufgeschnittener Federring 6 von solcher Größe gleitet, daß er an seinem Umfang eine dichte Verbindung mit der Umfläche der Vertiefung oder Öffnung k herstellt, in -welcher er sich bewegt. Die Breite des Ringes 6 kann so sein, daß der Ring leicht in der Ringnut paßt, so daß Explosionsgase, welche von der runden Vertiefung 'h oder dem halbmondförmigen Zwischenraum 7 des Gehäuses a hindurchtreten, auf eine Seite des Ringes 6 wirken und ihn gegen eine Fläche der Ringnut des Zapfens x drücken und hierdurch eine dichte Verbindung herstellen, welche das Hindurchtreten der Gase in das Ölbad oder nach den Gehäusedeckeln verhindert.In each journal x of the piston i an annular groove is provided in which a cut-open spring ring 6 slides of such a size that it creates a tight connection on its periphery with the area around the recess or opening k in which it moves. The width of the ring 6 can be such that the ring fits easily in the ring groove so that explosive gases which pass from the round recess' h or the crescent-shaped space 7 of the housing a act on one side of the ring 6 and against one Press the surface of the ring groove of the pin x and thereby create a tight connection which prevents the gases from entering the oil bath or the housing cover.

In der senkrechten Fläche o des Gehäuses -ist eine Ringnut vorgesehen, in welcher ein flacher Ring 8 angeordnet ist. Dieser Ring 8 wird gegen die Fläche des außen hervorragenden Flansches r der Trommel m durch ein Anzahl Schraubenfedern g gedrückt, welche in geeigneten Vertiefungen der Gehäusewand am Grunde der ringförmigen Vertiefung angeordnet sind.An annular groove is provided in the vertical surface o of the housing, in which a flat ring 8 is arranged. This ring 8 is against the surface the outside protruding flange r of the drum m by a number of coil springs g pressed, which in suitable recesses in the housing wall at the bottom of the annular Are arranged recess.

Ein Deckel io ist an jedem Ende des Gehäuses a befestigt. An der Innenseite jedes Deckels befindet sich ein Bund ii (Fig. 3), welcher exzentrisch zur Trommelachse (vgl. Fig. i) liegt, wobei die exzentrizität mit der Exzentrizität der Zapfen 5 an den Enden der Lagerzapfen x der Kolben h übereinstimmt..A lid io is attached to each end of the housing a. On the inside each cover is a collar ii (Fig. 3), which is eccentric to the drum axis (see. Fig. i), the eccentricity with the eccentricity of the pin 5 at the ends of the bearing journals x the pistons h match ..

Die Führungsscheiben s sind kreisrund und mit einem Ansatz i2 versehen, welcher seitlich gegen den Gehäusedeckel- io stößt. In der Fläche jeder Scheibe befinden sich eine Anzahl runder Öffnungen um die munden Zapfen 5, welche exzentrisch an den Lagerzapfen x der Kolben h angeordnet sind, aufzunehmen. Der Durchmesser der Führungsscheiben s ist s9 zu wählen, daß er ihre Umdrehung ohne Berührung der Gehäusewand gestattet.The guide washers s are circular and provided with a shoulder i2, which hits the side of the housing cover elio. In the area of each disc there are a number of round openings around the mouth pins 5, which are eccentric on the bearing pin x of the piston h are arranged to receive. The diameter of the guide washers s, s9 is to be chosen so that it turns their rotation without Touching the housing wall permitted.

Die Öffnungen 13, i¢ sind in oder in der Nähe der Basis des ovalen Querschnittes des Gehäuses a, und zwar eine an jeder Seite, vorgesehen. Die Öffnung 13 vermittelt den Eintritt des explosiven Gemisches von einem Karburator in den halbmondförmigen Zwischenraum 7 zwischen der Trommel m und dem weiteren Teil der Arbeitsfläche des Gehäuses a, während die Öffnung 1q. den Auspuff der Abgase in einen Schalldämpfer oder in die Außenluft gestattet. Eine geeignete Öffnung 15 ist gleichfalls an oder nahe dem obersten Punkt des kleineren Durchmessers e des Gehäuses zur Aufnahme des Zünders vorgesehen.The openings 13, i [are] provided in or near the base of the oval cross-section of the housing a, one on each side. The opening 13 mediates the entry of the explosive mixture from a carburator into the crescent-shaped space 7 between the drum m and the further part of the working surface of the housing a, while the opening 1q. the exhaust of the exhaust gases into a silencer or into the outside air. A suitable opening 15 is also provided at or near the uppermost point of the smaller diameter e of the housing for receiving the igniter.

Die Zwischenräume in den verbreiterten Teilen des Gehäuses, welche nicht von den arbeitenden Teilen in Anspruch genommen werden, können ganz oder teilweise mit Schmieröl gefüllt werden. Ein geeignetes Loch 16 ist im oberen Teil des Gehäusedeckels io vorgesehen für die Einführung von 01, während ein Loch 17 in jenem Deckel io nahe dem unteren Teil des Gehäuses für die Abführung des verbrauchten Öles dient. Um die Drehung der Trommel mit der Hand zu ermöglichen, sind Öffnungen 18 in der Gehäusewand vorgesehen, welche durch ein geeignetes Entlüftungsventil o. dgl. verschlossen werden können.The gaps in the widened parts of the housing, which are not used by the working parts, can be completely or partially filled with lubricating oil. A suitable hole 16 is provided in the upper part of the housing cover io for the introduction of 01, while a hole 17 in that cover io near the lower part of the housing serves for the discharge of the used oil. In order to enable the drum to be rotated by hand, openings 18 are provided in the housing wall which can be closed by a suitable vent valve or the like.

Ein Fuß oder andere geeignete Mittel i9 sind am unteren Teile des Gehäuses a vorgesehen, um die Maschine mit einem Fundament, einem Gestell oder einem Fahrzeug verankern zu können.A foot or other suitable means is attached to the lower part of the Housing a provided to the machine with a foundation, a frame or a To be able to anchor the vehicle.

Die äußere Fläche des Gehäuses ist mit Rippen 9,o für Kühlung versehen.The outer surface of the housing is provided with ribs 9, o for cooling.

Beim Betrieb wird durch die Drehung der Trommel m das Gasluftgemisch durch Stutzen 13 in einen Teil des halbmondförmigen Zwischenraumes zwischen der Gehäusefläche und der Arbeitsfläche q. der Trommel m eingesaugt und verdichtet, während es durch den übrigen Teil des genannten halbmondförmigen Raumes 7, geführt wird mittels der hervorrangeden flachen Kolben h. Nahe dem oberen Teil des Gehäuses ist der von dem verdichteten Gemisch eingenommene Raum gleich dem der runden Vertiefung k über dem flachen Kolben h.During operation, the gas-air mixture is generated by the rotation of the drum m by connecting piece 13 in a part of the crescent-shaped space between the Housing surface and work surface q. the drum m sucked in and compressed, while it is passed through the remaining part of said crescent-shaped space 7 the flat piston h. Near the top of the case the space occupied by the compacted mixture is the same as that of the round recess k above the flat piston h.

Wenn die runde Vertiefung k gegenüber der Zündöffnung 15 liegt, wird die Explosion des Gemisches in der obeien Vertiefung herbeigeführt. Bei der weiteren Drehung der Trommel drücken die Gase auf den hervorragenden Teil des flachen Kolbens und bewirken die Drehung der Trommel. Die sich ausdehnenden Gase gelangen in den halbmondförmigen Zwischenraum 7 bis der flache Kolben die Austrittsöffnung 14 erreicht, Die Kolben bleiben parallel zueinander und zu ihrer ursprünglichen Richtung, oder sie drehen, sich, mit andern Worten, in Beziehung zu der Trommel selbst, rückwärts. Es kann auch irgendeine andere beliebige Vorrichtung verwendet werden, um die Parallellage der Kolben zu erhalten, wie z. B. Zahnradübertragung.When the round recess k is opposite the ignition opening 15, will caused the explosion of the mixture in the above depression. In the further Rotation of the drum push the gases onto the protruding part of the flat piston and cause the drum to rotate. The expanding gases enter the crescent-shaped space 7 until the flat piston reaches the outlet opening 14, The pistons remain parallel to each other and to their original direction, or they rotate, in other words, in relation to the drum itself, backwards. Any other suitable device can also be used to create the parallel position the piston to get such. B. Gear transmission.

In dem Ausführungsbeispiel werden bei je-. der Umdrehung der Trommel vier Antriebe erteilt. Die Maschine ist ausgeglichen, und es befinden sich in derselben keine hin und -her gehenden Teile.In the embodiment, each. the rotation of the drum four drives granted. The machine is balanced and there are in the same no moving parts.

Die Öffnung 15 für die Zündung ist außerhalb der senkrechten Linie des Gehäuses liegend dargestellt, damit die Kante der runden Vertiefung k über den konzentrischen Teil der Arbeitsfläche c des kleineren Durchmessers des Gehäuses treten und ein Teil der flachen Kolben hervortreten kann, bevor das Gemisch entzündet ist, wodurch gesichert wird, daß die Kraft der Explosion direkt auf die Kante des hervorragenden Teiles des Kolbens wirkt, anstatt daß die Gase nach der Zündung herumgeführt werden, was der Fall sein würde, wenn die Öffnung in senkrechter Linie liegen würde.The opening 15 for the ignition is outside the vertical line of the housing shown lying so that the edge of the round recess k over the concentric part of the working surface c of the smaller diameter of the housing step and part of the flat piston can protrude before the mixture ignites which ensures that the force of the explosion is applied directly to the edge of the protruding part of the piston acts instead of having the gases carried around after ignition what would be the case if the opening were in a vertical line.

Anstatt die Zapfen 5 exzentrisch zur rechten Seite der Achse der Lagerzapfen x an einem Ende der Kolben h wie gemäß Fig. i anzuordnen, können sie exzentrisch an der linken Seite angeordnet werden. Bei der letzteren Bauart würde die zylindrische Hervorragung an dem Gehäusedeckel, um die Führungsscheiben s aufzunehmen, gleichfalls exzentrisch an der linken Seite anzuordnen sein, wie gemäß Fig. i, und die Öffnungen würden sich in einer Lage befinden, um die Zapfen 5 aufzunehmen, welche an den Enden der zylindrischen Lager- x der Kolben h angeordnet sind. Die Öffnung 18 gestattet, die Maschine beim Anlassen ohne Verdichtung zu drehen, wenn keine Explosionsmischung für den Betrieb eingelassen wird.Instead of arranging the journals 5 eccentrically to the right-hand side of the axis of the bearing journals x at one end of the pistons h as shown in FIG. I, they can be arranged eccentrically on the left-hand side. In the latter design, the cylindrical projection on the housing cover to receive the guide washers s would also have to be arranged eccentrically on the left-hand side, as shown in FIG at the ends of the cylindrical bearing x the piston h are arranged. The opening 18 allows the engine to rotate without compaction during start-up when no explosive mixture is admitted for operation.

Das Gehäuse kann mit einem Mantel versehen und wassergekühlt werden.The housing can be provided with a jacket and water-cooled.

Es ist ersichtlich, daß bei dieser Maschine Ventile für Ein- und Auslaß fortfallen.It can be seen that in this machine there are valves for inlet and outlet fall away.

Ein Karburator mit von Hand oder selbsttätig geregeltem Ventil kann für die Regelung des Gasluftgemisches für das Gehäuse verwendet werden.A carburator with a manually or automatically regulated valve can can be used to regulate the gas-air mixture for the housing.

Die Erfindung kann für Maschinen verwendet werden, bei welchen die Konstruktionsteile verschieden von denen des Ausführungsbeispiels der Erfindung ausgeführt sind.The invention can be used for machines in which the Structural parts different from those of the embodiment of the invention are executed.

Bei der Anwendung der Erfindung bei Pumpen und Kompressoren können Ventile benutzt werden, um die Ein- und Auslaßöffnungen des Gehäuses zu öffnen und zu schließen.When applying the invention to pumps and compressors can Valves are used to open the inlet and outlet ports of the housing and close.

Claims

PATENT CLAIMS Machine with rotating pistons, which are in one Housings with oval bore so move the crescent-shaped workspaces from which the working mixture passes over after compression for ignition and expansion, be created, characterized in that the depressions in which rotate the pistons in a known way, at the same time as transfer chambers for the Working mixture are used, and the pistons have such a flat shape, that the transmission space is closed by a flat piston side, the walls of the recesses and the inner wall of the housing bore. .

2. Execution of the machine according to claim i, in which the pistons move through an eccentric member obtained, characterized in that the flat pistons have a circular shape at their ends Have a bearing washer with a pin (5) which is inserted into a guide washer (s) engages, which rotates on a fixed eccentric ring (ii) of the housing.