DE3623739C2 - Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor nach Patent 35 28 139.

Bei dem im Patent 35 28 139 beschriebenen Verbrennungsmotor treten Probleme bei der Führung der Flügel und zum anderen bei der Abdichtung der Verbrennungskammern auf. Insbeson­ dere bei höheren Drehzahlen genügt es nicht, wenn die Fliehkraft der Flügel allein von stirnseitigen Kolbenringen aufgefangen wird. Diese unterliegen einem zu schnellen Verschleiß.

Weiterhin treten Probleme bezüglich der Abdichtung insbesondere in den Eckbereichen der Gehäuseinnenwand zum Flügel bzw. zur Trommel hin auf.

Wie aus der DE-OS 25 22 860 hervorgeht, ist dort ein Rotations-Brennkraft-Motor mit einem in einem Motorgehäuse mit einer Motorwelle umlaufenden Rotor gezeigt. Dort verlaufen die Triebwände zur Erzeugung einer periodischen Volumenänderung der Brennkammern über eine Drehung des Rotors durch zumindest eine Kurvenbahn. Dabei sind auch seitliche Schultern über Nuten und Federringe abgedichtet, wobei diese einem erheblichen Verschleiß unterliegen. Außerdem lassen sich die radial beweglichen Triebwände schlecht justieren. Aus der DE-OS 19 09 458 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, wobei dort ebenfalls eine Nut vorgesehen ist, in welcher der Flügel geführt ist. Eine Abdichtung erfolgt allerdings auch über Dichtelemente, die ebenfalls durch Verschleiß eine begrenzte Lebensdauer aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Führung der Flügel und die Abdichtung der Verbrennungskammern zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß die Kurvenplatte aus einer äußeren und einer inneren Scheibe besteht, wobei die äußere Scheibe mit einem vorstehenden Rand die innere Scheibe oder einen an der inneren Scheibe angeformten Rand übergreift und wobei ein Abstand zwischen jeweils zwei an Randkanten der äußeren und inneren Scheibe angeordneten abgeschrägten Laufflächen für die Führung der Flügel durch axiale Verlagerung der äußeren und inneren Scheibe veränderbar ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Motor in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Motor nach Fig. 1 entlang Linie II-II;

Fig. 3 einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Motors entsprechend Fig. 1 entlang Linie III-III;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen vergrößerten Ausschnitt des Motors aus Fig. 1;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus dem Längsschnitt nach Fig. 2;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform.

Ein Motor R weist gemäß Fig. 1 eine Hauptwelle 1 auf, auf welcher eine Trommel 2 kraftschlüssig angeordnet und ggfs. über nicht gezeigte seitliche Flansche verbunden ist. Beide Teile bilden einen Rotor innerhalb eines Gehäuses 4, wobei in der Trommel 2 radial beweglich gelagerte Flügel 3 eine Gehäuseinnenwand 12 bestreichen. Andernends von der Gehäuseinnenwand 12 gleiten die Flügel 3 auf gestrichelt dargestellten Kurvenplatten 8, deren Formgebung derjenigen der Gehäuseinnenwand 12 angepaßt ist, so daß die Flügel bei Drehung mit der Trommel 2 immer an der Gehäuseinnenwand entlangstreichen. Auf diese Weise entstehen zwischen den einzelnen Flügeln 3 geschlossene Kammern 9.

Eine Bohrung 6 bildet einen Einlaß für ein Kraftstoffge­ misch, eine weitere Bohrung 5 einen Auslaß für Verbrennungsrückstände. Mit 10 ist eine Zündkerze und mit 11 die Drehrichtung der Hauptwelle 1 nebst Trommel 2 in dem Gehäuse 4 bezeichnet. Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch den Motor R nach Fig. 1, wobei jedoch das Gehäuse 4 in seinen Außenkonturen nicht elliptisch sondern rund oder quadratisch ausgebildet ist. Die Welle 1 läuft in Lagern 13, welche im Gehäuse 4 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist sie eine stumpfe Verbindung zu der Trommel 2 auf. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch auch daran gedacht, die Welle zweiteilig auszubilden und jeweils mit einem Flansch seitlich an die Trommel 2 anzulegen. Im Längsschnitt verbirgt sich der größte Teil der Trommel 2 hinter dem Flügel 3 und ist gestrichelt dargestellt. Zu erkennen ist, daß die Trommel 2 mit einer kreisbogenförmigen Oberfläche 14 teilweise die in gleicher Form ausgehöhlte Gehäuseinnenfläche 12 bestreicht. Die Flügel werden in Führungskanälen 15 in der Trommel 2 geführt. Zur Gehäuseinnenwand 12 weist die Trommel 2 jeweils beidseits federgelagerte Dichtringe 16 auf. Diese Dichtringe 16 sind unten näher beschrieben. Auch der Flügel 3 hat eine entsprechend der Gehäuseinnenwand 12 geformte Umfangsfläche 17, welche, wie nachstehend beschrieben, mit einer Dichtleiste 18 belegt ist.

Beidseits bildet der Flügel 3 eine Schulter 20 aus, welche auf der Kurvenplatte 8 gleitet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht jede Kurvenplatte 8 aus einer äußeren Scheibe 21, welche mit einem vorstehenden Rand 22 eine innere Scheibe 23 überragt. Zur inneren Scheibe 23 hin geneigt bildet der vorstehende Rand 22 eine Leitfläche 24, welche entgegengeneigt zu der äußeren Randkante 25 der inneren Scheibe 23 verläuft. In dem kegelstumpfartig geformten Zwischenraum 27 zwischen Leitfläche 24 und Randkante 25 wird ein Laufkegel 26 gehalten, der mit dem Flügel 3 verbunden ist. Der Laufkegel 26 wird beim Umlauf der Trommel 2 bzw. der Welle 1 in dem Zwischenraum 27 zwischen Leitfläche 24 und Randkante 25 zwangsgeführt. Da dieser Zwischenraum 27, wie in Fig. 1 dargestellt, immer im gleichen Abstand vom Umfang der Kurvenplatte 8 verläuft, wird ein Gleiten der Flügel 3 entlang der Gehäuseinnenwand 12 gewährleistet. Dies wird insbesondere aus Fig. 3 sichtbar, in welcher der Flügel 3 voll ausgefahren dargestellt ist. Die äußere Scheibe 21 und die innere Scheibe 23 sind in Richtung der Längsachse A der Welle 1 bewegbar gelagert. Hierzu dienen Führungsstifte 30, welche fest mit dem Gehäuse 4 verbunden sind, aber gleitend in die innere Scheibe 23 bzw. äußere Scheibe 21 eingreifen. Durch die Bewegbarkeit der inneren Scheibe und der äußeren Scheibe kann der Zwischenraum 27 und damit die Führung für den Laufkegel 26 in gewissem Umfang verändert werden. Hierdurch ist es möglich, Ausdehnungen, Schrumpfungen oder Abnutzungen der Flügel oder sonstige Passungsgenauigkeiten auszugleichen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bewirkt ein unter Öldruck stehender Hydrostößel 31 in einer entsprechenden Stößelkammer 32 die entsprechende axiale Bewegung der äußeren Scheibe. Die innere Scheibe 23 steht dagegen unter dem Druck einer Schraubenfeder 33. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch auch, anstelle der Schraubenfeder 33 einen weiteren Hydrostößel vorzusehen. Der entsprechende Öldruck für den Hydrostößel kann über eine Ölpumpe gesteuert werden.

In Fig. 4 wird die Abdichtung der Kammer 9 gegenüber der Trommeloberfläche 14, der Gehäuseinnenwand 12 sowie dem Flügel 3 gezeigt. Die Trommel 2 bestreicht einmal mit dem Dichtring 16 die Gehäuseinnenwand 12 randseitig. Wärmeausdehnungen können in gewissem Umfang dadurch aufgefangen werden, daß der Dichtring 16 durch eine Trennlinie 35 unterbrochen ist, welche so ausgestaltet ist, daß der eine Teil des Dichtringes einem Auflager 36 auf einer Schulter 37 des anderen Teils des Dichtringes 16 aufliegt und zwischen Auflager 36 und Schulter 37 eine abdichtende Gleitlinie 38 gebildet wird. Den Zusammenhalt beider Teile des Dichtringes bewirkt beispielsweise eine Schraubenfeder 39.

Zum Flügel 3 hin verläuft unterhalb der Umfangsfläche 17 der Trommel 2 in dem Führungskanal 15 eine weitere Dichtlippe 40, welche über Schrauben- oder Blattfedern 41 halbkreisförmig gegen den Flügel 3 gedrückt wird.

Schlußendlich ist die kreisbogenförmige Dichtleiste 18 auf dem Flügel 3 zu erkennen. Auch diese Dichtleiste 18 soll federgelagert sein, so daß immer ein Andrücken an die Gehäuseinnenwand 12 gewährleistet ist.

In den Fig. 5 und 6 sind zwei Ausführungsbeispiele der Kurvenplatte 8 und 8a gegenübergestellt. Dabei stellt Fig. 5 die Vergrößerung der Anordnung nach den Fig. 2 und 3 dar. Genauer gezeigt ist der Hydrostößel 31 in der Stößelkammer 32. Dieser Hydrostößel ist mit einem Gewinde 43 in die äußere Scheibe 21 eingesetzt. Bei der Beaufschlagung mit Öl wird der Hydrostößel 31 aus dem Gehäuse 4 getrieben und bewegt so die äußere Scheibe 21. Diese äußere Scheibe 21 weist zusätzlich eine Ausnehmung 44 auf, durch welche die Schraubenfeder 33 die innere Scheibe 23 angreifen kann. Dies bedeutet, daß sich die innere Scheibe 23 über die Schraubenfeder 33 gegen das Gehäuse 4 abstützt.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist dagegen der Flügel 3a einen Kanal 45 auf, in welchen teilweise der vorstehende Rand 22a der äußeren Scheibe 21 und ein weiterer aus der inneren Scheibe 23a herausgeformter Rand 46 eingreift. Rand 22a und 46 bilden einen axialen Zwischenraum 47, dessen Größe veränderbar ist.

In diesem Ausführungsbeispiel durchgreift der Hydrostößel die äußere Scheibe 21 und ist mit seinem Gewinde 43 in der inneren Scheibe 23a festgelegt. Den Hydrostößel 31 umgibt eine Schraubenfeder 48a, welche versenkt im Gehäuse 4 liegt und sich gegen die äußere Scheibe abstützt.

Claims (6)

1. Verbrennungsmotor mit in einem durch eine Gehäuse­ innenwand begrenzten Innenraum eines Gehäuses drehbar gelagerter Trommel, welche mit einer Abtriebswelle verbunden ist, wobei die Trommel, die Gehäuseinnenwand mit Seitenteilen und radial bewegbare Flügel bei Drehung der Trommel in eine Drehrichtung Kammern mit veränderbarem Volumen bilden und die Flügel einerseits die Gehäuseinnenwand bestreichen, während sie andererseits zumindest eine Kurvenplatte ablaufen, wobei sie in Führungsschlitzen in der Trommel geführt sind und zwischen Gehäusewand und Kurvenplatte zwangsgesteuert sind und zum Ablaufen der Kurvenplatte abgeschrägte und ggf. abgerundete Laufflächen aufweisen, nach Patent 35 28 139, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenplatte (8) aus einer äußeren und einer inneren Scheibe (21, 23, 23a) besteht, wobei die äußere Scheibe (21) mit einem vorstehenden Rand (22, 22a) die innere Scheibe (23, 23a) oder einen an der inneren Scheibe (23a) angeformten Rand (46) übergreift, und wobei ein Abstand zwischen jeweils zwei an Randkanten der äußeren und inneren Scheibe (21, 23, 23a) angeordneten, abgeschrägten Laufflächen für die Führung der Flügel (3) durch axiale Verlagerung der äußeren oder inneren Scheibe (21, 23, 23a) veränderbar ist.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Flügel (3) beidseits ein Lauf­ kegel (26) angeordnet ist, welcher in einen durch an den jeweils innenliegenden Randkanten angeordneten Laufflächen gebildeten Zwischenraum eingreift.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem Flügel (3) beidseits eine Nut (45) mit abgeschrägten Laufflächen angeordnet ist, in welche vorstehende Ränder (22a, 46) der äußeren und inneren Scheibe (21, 23a) mit an den jeweils außenliegenden Randkanten angeordneten Laufflächen eingreifen.

4. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren und inneren Scheiben (21, 23a, 23) bei der axialen Verlagerung an im Gehäuse (4) festgelegten Führungsstiften (30) geführt sind.

5. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der äußeren und/oder inneren Scheibe (21, 23a, 23) ein Hydrostößel (31) verbunden ist, der in einer Stößelkammer (32) in dem Gehäuse (4) unter veränderbarem Druck steht.

6. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die äußere und/oder innere Scheibe (21, 23a, 23) über eine Schraubenfeder (48, 48a) gegen das Gehäuse (4) abstützt.