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Kraftmaschine.-Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Kraftmaschine
mit einem veränderlichen Behälter sowie gegliederten oder beweglichen Wandungen
herzustellen, welche zusammen einen Hohlkörper bilden, dessen Ränder auf den Wandungen
gleiten..
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Die vorliegende Erfindung besteht nun darin, daß der Hohlkörper durch
eine Anzahl beweglicher Platten gebildet wird, welche sich gleichzeitig nach verschiedenen
Winkelrichtungen um eineAchse unter dem Einfluß eines Treibmittels bewegen, das
unter Druck in das Innere des Behälters eingeführt wird.
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Die hauptsächlichsten Vorteile der vorliegenden Erfindung sind folgende:
i. Sehr gutes Verhältnis zwischen wirksamer Fläche und Wandungen, daher Verminderung
des Kraftmaschinengewichtes im Vergleich zur Kraft.
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2. Fortschreitende Vergrößerung der wirksamen Fläche der Kraftmaschine
in dem Maße, wie der Expansionsdruck fällt.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
sowie die Einzelheiten einer dieser Ausführungsfarmen.
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Abb. i ist ein Querschnitt durch eine Kraftmaschine mit gleitenden
Elementen. Abb. 2 isi ein Schnitt durch eine Kraftmaschine mit gegliederten Wandungen.
Abb.3 zeigt in kleinerem Maßstabe die Form der Führungsnuten derselben Kraftmaschine.
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Abb.4 ist ein Teilschnitt einer Viertaktkraftmaschine der letzteren
Art.
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Der Behälter mit veränderlichem Volumen, welcher periodisch die treibende
Flüssigkeit, Dampf, Preßluft, brennbares Gas usw., empfängt, ist aus zwei parallelen
Böden i und 2 in einer peripherischen. Wandung 3 zusammengesetzt, welche aus einem
Muff aus biegsamem Material besteht, wobei dieser Muff einen wellenförmigen Querschnitt
besitzt und mit seinen Rändern leicht zwischen den Böden i und 2 gleitet.
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In dem Fall der Abb. i ist die Wandung von einer Anzahl Schiebern
gebildet, welche untereinander verbunden sind, um im Sinne der Peripherie gleiten
zu können; die Schieber 3d sind flach und die Schieber 3b haben Winkelform, wobei
der Winkel von der Anzahl der Schieber abhängt. Die Schieber sind die einen gegen
die anderen, durch Führungsstücke, Nuten oder irgendwelche geeigneten Mittel, dicht
gegeneinander geführt.
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In der in Abb. 2 und 4 gezeigten Anordnung sind die Schieber 30 und
39 durch. dichte Scharniere miteinander verbunden. Die ausgezogenen Striche
zeigen die kleinste Form des Rezipienten, die gestrichelten Linien geben die am
stärksten ausgedehnte Form wieder.
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Es ist notwendig, die verschiedenen Teile der biegsamen oder gelenkigen
Wandung durch geeignete Mittel zu verbinden, welcher kontinuierlich die Symmetrie
dieser Teile in bezug auf die Mitte de% Behälters sichert. Außerdem müssen gewisse
dieser Teile mit beweglichen Aufnahmeorganen oder festen Stützpunkten verbunden
werden, um ihre hin und her gehende Bewegung in eine kontinuierlich rotierende Bewegung
umzuformen. In der in Abb.2 und 4 dargestellten Ausführungsform wird, das gleiche
Resultat durch die Stangen 5 erreicht, welche starr mit einer gewissen Anzahl von.
Schiebern 30
verbunden und radial gerichtet sind; die mit Rollen 6 versehenen
Enden dieser Stangen werden in den ununterbrochenen Nuten 7 geführt, welche in die
unrunden Scheiben 8 eingelassen sind, die mit dem Kraftmaschinengehäuse 9 ein Stück
bilden. -Wegen der gewellten Form der Nuten 7 sind die Schieber 3e' gezwungen, sich
gleichzeitig und gleichmäßig nach außen oder nach innen zu bewegen.
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In dieser Ausführungsform sind die Stangen, 5 in den Lagern io geführt,
die in den festen Flanschen i und 2 sitzen; auf diese Weise können die Schieber
30 nur eine hin und her gehende Bewegung ausüben. Das Gehäuse 9 dagegen kann sich
drehen und die Welle 12 mitnehmen. Die Drehbewegung wird durch den Druck der Rollen
6 auf die Kurvenrampen der unrunden Scheiben 8 hervorgerufen.
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13 bezeichnet eine hohle Welle, durch: welche eine von einem Vergaser
kommende explodierbare Mischung in den biegsamem Rezipienten geführt wird; die Steuerung
wird beispielsweise durch geeignete Öffnungen 14 und 15 erreicht, welche in die
hohle Welle 13 und in die Nabe 16 des Gehäuses 9
eingelassen sind;
diese Öffnungen. befinden: sich an geeigneten Stellen, an denen zu gewollten Zeitpunkten
die Einströmung der Frischgase und der Ausschwb der verbrannten Gase erfolgt.
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17 bezeichnet eine Zündkerze und 18 mit Rippen versehene Öffnungen,
welche dazu dienen, eine energische Luftzirkulation zum Kühlen der Kraftmaschine
hervorzurufen.
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Damit die Dichtheit in den Gelenken zwischen den Schiebern 3° und
3d sowie den Flanschen i und 2 gesichert wird, kann man die Ränder der Schieber
mit geradlinigen Dichtungsstäben 2o oder auch: mit einer Anzahl von mit Preßöl gefüllten
Nuten. versehen.; außerdem kann: man die Flansche i in konzentrische Teile ill,
ib, i° zerlegen, wobei die beiden letzteren sich zueinander leicht achsial verschieben
können. Ferner sind diese Teile durch eine Anzahl Hebel ei derartig miteinander
verbunden, daß der Druck des Teiles ib gegen die Ränder der Schieber in dem Maße
stärker wird, als der durch das Kraftfluidum auf den Teil i° ausgeübte Druck wächst.
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22 bezeichnet Federn, welche dazu dienen, immer einen gewissen Druck
zwischen den Teilen ib und den Schiebern zu sichern.
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Um den durch die Reibung der Schieber auf die Flansche verursachten
Verschleiß gleichmäßig zu gestalten., ist es vorteilhaft, ihnen eine mehr oder weniger
langsame Bewegung in bezug auf das Schiebersystem zu geben.
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Das Gehäuse 9 kann durch die Welle 12 feststehend sein, während die
Böden i, 2 und die Welle 13 sich frei drehen können. In diesem Falle wäre
die Arbeitsweise dieselbe, ausgenommen, daß die Schieber 30 und 3d gleichzeitig
eine hin und her gehende sowie eine rotierende Bewegung bekämen.
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An Stelle unrunder Nutenscheiben kann man einen Schubstangen- und
Kurbelwellenmechanismus oder irgendeinen anderen Mechanismus verwenden, der dazu
geeignet ist, die hin und her gehende Bewegung der Schieber oder der gewölbten Wände
in eine kontinuierliche Drehbewegung auf die Welle zu übertragen.
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In der in Abb. 2 und q. dargestellten Form bilden die Schieber 3c
und 3d ein Kreuz; es ist aber einleuchtend, daß die Anzahl der Schieber mehr oder
weniger groß sein kann, und daß das Ganze die Form eines sternartigen Polygons mit
einer beliebigen Anzahl von Ecken annehmen kann; die Schieber 30 können vorspringende
Winkel bilden, an Stelle der eingezogenen Winkel, wie hier dargestellt. Außerdem
sind unrunde Scheiben dargestellt, deren Nuten jede zwei eingebogene und zwei ausgebogene
Wellen bilden, was einer @@iertaltkraftmaschine entspricht. Die Anzahl der We11en
und ihre Form kann natürlich verändert werden, z. B. die Wellen für die Ansaugeperiode,
der Kompressions-, Explosions- und Ausschubperiode können verschiedene Höhen'sowohl
in radialer Richtung als auch in der Richtung des Umfanges erhalten.
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Um den schädlichen Raum zu vermindern oder die Höhe der winkeligen
Biegungen der beweglichen Mäntel zu erniedrigen, können im Innern des Behälters
ein oder mehrere geeignet geformte Kerne angebracht werden.