-
Verbrennungskraftmaschine mit sich drehender Trommel. Die Erfindung
betrifft teini,Verbrennungskraftmaschine mit .einer sich drehenden Trommel, die
eine Anzahl Kolben trägt. Die Kolben treten, in radialer Richtung sich bewegend,
aus dem Umfange der Trommel heraus und führen diese Bewegungen unter der Wirkung
einer Kurvennut aus. Die Erfindung besteht nun in der Einrichtung, daß beim Kolbenspiel
Wege für das zur Verbrennungskammer strömende Brennstoffluftgemisch geöffnet werden.
Die Kolben sind hohl und durch eine Wand in zwei Räume (Kammern) geteilt, welche
rechteckigen Querschnitt besitzen. Auf einer Seite jedes Kolbens sind zwei Öffnungen
vorgesehen, die bei äußerer Stellung des Kolbens den Mündungen oder Auslässen eines
mit dem Gemischbehälter verbundenen Kanals in der Trommel gegenüberstehen, so daß
das Brennstoffluftgemisch durch eine Kolbenkammer hindurch in die Verbrennungskammer
gelangen kann, die zwischen der Trommel, dem Gehäuse und dem aus der Trommel hervortretenden
Kolbenteile angeordnet ist. In einem anderen vom Kolben zur Verbrennungskammer führenden
Kanal ist ein Rückschlagventil und im Gehäuse sind Öffnungen vorgesehen, die in
eine andere Kammer führen, in welche die Auspuffgase geleitet werden.
-
In der Zeichnung ist Fig. i ein senkrechter Längsschnitt der Maschine,
Fig. 2 ein senkrechter Schnitt eines Kolbens, Fig. 3 ein Schnitt durch den Kolben
rechtwinklig zu Fig. 2, Fig. q. ein Schnitt nach q.-q. der Fig. 3, Fig. 5 ein Schnitt
nach 5-5 der Fig. 3. Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch einen der Kolben des
Luftkompressors und Fig. 7 ein gleicher Schnitt durch einen der Kolben des Kompressors,
der zur Schmierölförderung dient.
-
Fig. 8 ist der Schnitt eines Blocks in der Hohlwelle und Fig. g ein
Längsschnitt und eine Ansicht -der Trommel. Die Fig. io ist ein senkrechter, Fig.
ii ein wagerechter Schnitt der Trommel und Fig. i2 ein Schnitt und eine Ansicht
des Gehäuses und eines Teils der Trommel.
-
Fig. 13 ist ein Querschnitt und eine Ansicht dazu und Fig. 14 stellt
einen Zylinder dar, in dem der das Schmieröl pumpende Kolben arbeitet. Fig. 15 veranschaulicht
die Zündvorrichtung. Fig. 16 ist ein Schnitt durch das Anlaßventil und Fig. 17 ein
Schnitt nach 17-17 der Fig. z6. Fig.18 veranschaulicht ein Brennstoffeinspritzventil
im Schnitt.
-
Die auf der Hohlwelle 2 befestigte Trommel i, in welcher die Kolben
3 sich radial verschieben, ist von einem Gehäuse q. umgeben, in das die Kolben 3
eintreten können. Das Gehäuse umgibt den äußeren Teil der Trommel, während die Seitenwände
der Trommel durch das Gestell der Maschine bedeckt werden. Im Gestell sind zu beiden
Seiten der Kolben Kurvennuten 5 (Fig. 12) vorgesehen, in denen an den Kolben 3 gelagerte
Kugeln 6 (Fig. 2 bis 5) laufen. Die innere Wand 7 (Fig. i2, 13) des Gehäuses q.
ist den Kurvenwegen 5 entsprechend, d. h. so gestaltet,
daß die
Köpfe der Kolben 3 stets in Berührung mit der Innenwand 7 des Gehäuses 4 bleiben.
-
Die Kolben 3 (Fig. 2 bis 5) sind hohl und in zwei Längskammern 8,
g durch eine Wand io geteilt. Jeder Kolben besitzt zwei Öffnungen ii und i2; bei
seiner äußeren Endstellung deckt sich seine Öffnung ii mit einer Öffnung iii des
Kanals 121, der zur Hohlwelle 2 und weiter zu einem Gemischbehälter 13 durch einen
Kanal 131 führt, um das Brennstoffluftgemisch aus dem. Gemischbehälter 13 in die
Kammer 8 des Kolbens 3 gelangen zu lassen. Das Gemisch strömt nun aus der Kolbenkammer
8 durch die Öffnung i2, Öffnung 141, den mit Rückschlagventil 15 versehenen Kanal
14 in eine zwischen der Trommel i, Gehäuse 4 und dem hervorstehenden Teile des Kolbens
3 gebildete Verbrennungskammer. Das innere Ende des Kolbens 3 arbeitet in einem
Zylinder 16, der durch einen mit einem Rückschlagventil ig (Fig. ii) versehenen
Kanal 18, eine Ringkammer 181 und ein Rohr 171 mit einem Verdampfer 17 in Verbindung
steht. Die Ringkammer 181 ist durch einen Kanal i82 (Fig. g) mit einer Ringkammer
421 in der Trommel i verbunden, durch welche das Brennstoffluftgemisch beim Ansaugen
fließt. Beim Auswärtshube saugt der Kolben 3 Brennstoffluftgemisch vom Verdampfer
17 durch das Ventil ig in den Zylinder 16 ein und beim Rückhube drückt er das Gemisch
durch ein Ventil 2o aus dem Zylinder 16 durch die Hohlwelle 2 und Kanal 131 in den
Behälter 13. Letzterer hat ein Regelungsventil 132, das beim Ansteigen des Druckes
im Behälter den Zufluß des Brennstoffs zum Verdampfer mittels einer Stange 133 und
Hebel 134 abschließt.
-
Jn der Hohlwelle 2 ist ein Ventil 21 zum Drosseln und Unterbrechen
der Verbindung zwischen Hohlwelle und Kanal i2i angeordnet. Am Außenende der Kolben
3 sind Seitenplatten 22 und Stirnplatten 23 angebracht, die unter Wirkung von Federn
24 bzw. 25 stehen, so daß das Kolbenende nach der Trommel und nach dem Gehäuse 4
zu anliegt und gut abdichtet.
-
Die expandierten Auspuffgase strömen durch Öffnungen 26 der Innenwand
und Öffnungen 27 der Außenwand des Gehäuses in eine Ringkammer 28 (Fig. i) und von
da in die Außenluft.
-
In der dargestellten Ausführungsform besitzt die Maschine sechs Kolben,
von denen fünf Brennstoffluftgemisch komprimieren und der sechste zum Pumpen des
Schmieröls aus dem Behälter 29 (Fig. i) für den Bedarf der Maschine dient. Der Zylinder
3o dieses Kolbens ist in Fig. 14 dargestellt. Beim Auswärtshube des Kolbens wird
Schmieröl vom Behälter 29 durch (nicht weiter dargestellte) Rohre, ein Rückschlagventil
32 und Öffnungen 33 in den Pumpenzylinder eingesaugt. Beim Rückhube des Kolbens
wird das Schmieröl bei gehobenem Rückschlagventi136 durch einen Kanal
35 zu der zwischen einem Block 38 und dem Drosselventil 21 gelegenen Kammer
37 der Hohlwelle 2 getrieben und durch eine hohle Stange 39, durch die der
Maschinist das Ventil ei verstellt, zu einem Luftkompressor geleitet. - Bei einem
bestimmten Überdruck fließt das Schmieröl durch einen Kanal 40 und ein Rückschlagventil
41 in eine Ringkammer 42, die mit einem Kanal 43 in Verbindung steht, in welchem
ein Federventil 44 angeordnet ist, das bei Überdruck sich öffnet und Schmieröl in
den Behälter 29 zurückfließen läßt. Die Kammer 42 steht mit den anderen Kolben 3
durch Öffnungen 45, 46 in den Zylindern 16 bzw. Kolben 3 in Verbindung. Das durch
die Öffnungen 45, 46 gehende Schmieröl füllt die Kolbenkammern g: Feine Öffnungen
sind in der Wandung der Kolben vorgesehen, durch die Schmieröl für Schmierzwecke
abfließen kann.
-
Zur Zündung kann der Apparat nach Fig. 15 verwendet werden, der bei
471 (Fig. 12) in dem Gehäuse so angebracht ist, daß ein eine Kugel 48 führender
Teil 47 in die Bahn der Kolben 3 hinein reicht. Geht ein Kolben über die Kugel 48
weg, so drückt er eine Feder 49 zusammen und schließt den Kontakt 50 gegen
den Kontakt 51, der durch eine Leitung 52 mit einer Sammelschiene 53 verbunden ist.
Gibt der Kolben die Kugel 48 wieder frei, so drückt die Feder 49 letztere vor, die
Kontakte 50, 51 trennen sich, wodurch ein Funken zum Zünden der Ladung entsteht.
-
Für das Anlassen der Maschine kann man die vier Stutzen 54 (Fig. 12)
im äußeren Gehäuse durch einen Kanal 55 über das Ventil 56 (Fig. 16, 17) und weiter
durch einen Kanal 57 mit dem Gemischbehälter 13 verbinden. Auf der Spindel 58 des
Ventils 56 ist eine Hülse 59 mit dem Zapfen 6o angeordnet, die in einen geschlitzten
Ring 61 eingreifen, der beim Drehen des Griffs 62 die Verbindung zwischen den Kanälen
55 und 57 herstellt oder schließt.
-
Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende Befinden sich die Kolben
3 in den äußeren Endstellungen, so strömt das explosive Brennstoffluftgemisch vom
Gemischbehälter 13 durch Kanal 131 der Hohlwelle 2, Drosselventil 2i, Kanal 121,
Öffnungen iii und ii in die Kammer 8 der Kolben 3 und aus diesen durch die Öffnungen
i2 und 141, Kanal 14 und Ventil 15 in die Verbrennungskammer im Gehäuse hinter den
Kolben. Bewegen sich nun die Kolben nach innen, so werden die Öffnungen 12 und ii
der Kolben geschlossen. Die Ladungen in den Gehäusekammern werden entzündet und
mit der Umdrehung der Trommel i legen die Kolben über die zur Ringkammer 28 führenden
Öffnungen 26 des Gehäuses frei und die verbrannten Gase werden durch die folgenden
Kolben in die Ringkammer 28 getrieben. Die Kolben
werden alsdann
durch die Kurvenbahnen völlig in die Trommel-hineingeschoben.
-
Der Weg, den das. Brennstoffluftgemisch vom Vergaser 17 bis zur Verbrennungskammer
durchströmt, ist folgender. Vom Vergaser 17 gelangt das Gemisch beim Hochgang des
Kolbens 3 durch Rohr 171, Kammer 181, Kanal 182, Ringkammer 421, Rohre 18 und unter
Öffnung des Ventils 1g in den Zylinderraum 16. Beim Niedergang des Kolbens 3 wird
das Brennstoffluftgemisch nach Öffnung des Ventils so in die hohle Welle 2 und aus
dieser durch Kanal 131 in den Behälter 13 gedrückt. Aus diesem Behälter gelangt
nun das verdichtete Gemisch umgekehrt durch Kanal 131, hohle Welle 2, Kanal 121,
Öffnungen 111, 11, Schieberkammer 8, Öffnungen 12, 141, Kammer 14 und unter Öffnung
des Ventils 15 in den Verbrennungsraum, wo es entzündet wird.
-
Die in den Fig. i bis 18 dargestellten Ausführungen der Maschine sind
für Motorfahrzeuge verwendbar; in dem Falle wird der Luftkompressor mit durch Kurvennuten
radial beweglichen Kolben (wie bei der Maschine) auf der Welle 2 angeordnet und
durch eine Reibungskupplung 64 überwacht. In solchem Kompressor sind fünf Kolben
65 (Fig. 6) und ein Kolben 66 (Fig. 7) vorhanden. Die Kolben 65 dienen zum Verdichten
der Luft, die für beliebige Zwecke, z. B. zum Aufblasen von Rad= reifen u. dgl.
verwendet werden kann; der Kolben 66 besorgt im Kompressor den Kreislauf des Schmieröls,
das durch die Hohlstange 39 zugeführt wird, Luft wird durch Kanäle 67 und
Rückschlagventil 68 in die Zylinder 69 gesaugt und beim Abwärtshube der Kolben
65 über das Ventil 7o und Ventil 7.1 in einen Druckluftbehälter 72 getrieben. Ein
Kanal 73 führt von dem Druckluftbehälter 7z zur Hohlwelle auf der Seite eines in
der Welle fest eingelagerten Blocks 74, die der Maschine abgewendet ist. Die Druckluft
geht durch einen anderen Block 75, der in Fig. 8 im Schnitt dargestellt ist, und
drückt auf einen Kolben 76 gegen die Feder 77. Ist der Druck der Luft so stark,
daß er den Federdruck überwindet, so-gehen die Teile der Kupplung 64 auseinander
und der Antrieb des Kompressors wird angehalten.
-
Die Maschine kann auch als Dieselmotor arbeiten. In dem Falle wird
die Druckluft, wie oben beschrieben, hinter die Kolben geleitet, und Ventile werden
im Gehäuse vorgesehen, um den Zulaß des Treibbrennstoffs zu vermitteln. Solch ein
Ventil ist in Fig.18 dargestellt. Hier wird der Treibbrennstoff durch ein Rohr
79 vor das Kugelventil 78 geleitet. Ein Daumen 8o in der Bahn der Kolben
3 mit federndem Ende 81, 82 wirkt auf einen Hebel 83 ein, der die Kugel 78 von ihrem
Sitz abhebt und damit den Treibbrennstoff durchfließen läßt. Eine Dynamomaschine
kann von der Scheibe Zoo auf Welle ior (Fig. 1) angetrieben werden, deren Scheibe
1o2 von einer Scheibe 103 .der Hohlwelle mitgenommen wird.