Verbrennungsmotor mit in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern und
Kolben. Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor mit in einem Ringkanal
umlaufenden ringförmig gekrümmten Zylinder vnd entsprechend ringförmig gekrümmten
Kolben, welche gegen die zugehörigen Zylinder Relativschwingungen ausführen. Die
Übertragung der Bewegung der Kolbenpaare auf den Zylinder geschieht dabei in der
bei Kapselwerken bekannten Weise durch ein Planetenräderwerk nebst Kurbelgetriebe.
Bei Verbrennungsmotoren ergibt sich die besondere Schwierigkeit, daß im Augenblick
der Zündung die auf den Kolbenquerschnitt treffenden Kräfte manchmal (nämlich bei
dem bekannten Klopfen) einen außerordentlich hohen Betrag erreichen, dem die Stärke
der Planetenradzähne angepaßt werden müßte, wenn es nicht möglich wäre, für eine
.Entlastung derselben zu sorgen. Eine solche Entlastung wird gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß der schwingend bewegte Kolbenträger unter Federwirkung stehende
Sperrklinken und das feststehende Gehäuse entsprechende Rasten aufweist, in die
die Sperrklinken jedesmal vorübergehend einfallen, wenn die Geschwindigkeit der
Zurückschwingung des Kolbengetriebes die Vorwärtsgeschwindigkeit des Zylinders erreicht.
Dieser Augenblick der relativen Ruhe der Kolben gegenüber dem Gehäuse stimmt keineswegs
überein mit dem Augenblick der hinteren Totlage der Kolben innerhalb der Zylinder.
Diese Totlage wird vielmehr erst später erreicht. Jener Augenblick der relativen
Ruhe der Kolben gegenüber den Zylindern wird mit dem Augenblick, in welchem die
Zündung (und zwar die Vorzündung) erfolgt, zusammengelegt. Der Zündungsstoß überträgt
sich also durch die Sperrklinken hindurch unmittelbar auf das Gehäuse, während die
Getriebezähne entlastet sind, indem ihre Flanken sich voneinander ablösen, aber
nur um den kleinen Betrag, der durch das Spiel zwischen den Zahnprofilen zugelassen
wird.Internal combustion engine with cylinders and rotating in an annular channel
Pistons. The invention relates to an internal combustion engine with an annular channel
circumferential annularly curved cylinder vnd correspondingly annularly curved
Pistons that perform relative vibrations against the associated cylinder. the
The movement of the piston pairs is transferred to the cylinder
known manner in capsule works by a planetary gear train together with a crank mechanism.
With internal combustion engines, the particular difficulty arises that at the moment
the ignition sometimes affects the forces on the piston cross-section (namely at
the well-known knocking) reach an extraordinarily high amount, which the strength
the planetary gear teeth would have to be adjusted if it were not possible for a
. To provide relief for the same. Such relief is provided according to the invention
achieved in that the oscillatingly moved piston carrier is under spring action
Pawls and the fixed housing has corresponding notches in the
the pawls temporarily engage each time the speed of the
Back oscillation of the piston gear reaches the forward speed of the cylinder.
This moment of relative rest of the pistons in relation to the housing is by no means correct
coincides with the moment of the rear dead center of the pistons within the cylinder.
Rather, this dead position is only reached later. That moment of relative
The rest of the pistons in relation to the cylinders will begin with the moment in which the
Ignition (namely the pre-ignition) takes place, combined. The ignition surge transmits
So through the pawls through directly on the housing, while the
Gear teeth are relieved by their flanks becoming detached from one another, however
only by the small amount allowed by the play between the tooth profiles
will.
Auf der Zeichnung zeigt Abb. i die Seitenansicht auf das die Zylinder
und die Kolben< umschließende Gehäuse mit zwei Planetenrädern und zwei Kurbelgetrieben,
Abb. 2 den Längsschnitt durch die innerhalb des Ringkanals aufeinanderfolgenden
Zylinder und Kolben, Abb. 3 den Querschnitt durch den Ringkanal nach der Linie III-III
der Abb. i, Abb. 4. die Seitenansicht auf das den Gegenstand der Erfindung bildende
Gesperre- und Abb. 5 einen Radialschnitt durch die Abb. 4. Im Ringkanal 2 des Gehäuses
i, an den sich innen ein Gehäuseschlitz 3 anschließt, bewegen sich die Zylinder
4 und die Kolben 5. Zwei. nebeneinander angeordnete Scheiben 6
und
7 tragen durch den Schlitz 3 greifende Arme 8 und 9. Die Arme 8 erfassen mittels
je eines Querzapfens 12 nebst der Lagerbüchse 13 je einen Zylinder 4. In gleicher
Weise tragen die Arme 9 mittels je eines Ouerzapfens 15 nebst einer Lagerbüchse
16 je einen Kolben 5. Die Zylindertragscheibe 6 sitzt fest, die Kolbentragscheibe
7 lose drehbar auf der Motorwelle 18. Ferner ist auf der Welle 18 eine Doppelgabel
2o befestigt, die zwischen je zwei Zinken je ein Planetenrad 21 trägt. Die beiden
Planetenräder greifen in einen am Gehäuse i befestigten Zahnkranz 22 ein. Jedes
Planetenrad sitzt fest auf seiner Welle 23, die einen Kurbelarm 24 trägt, an welchem
sich eine Kurbelstange 25 anschließt, die durch einen Zapfen 26 nebst einer Lagerbüchse
27 mit der Kolbentragscbeibe 7 verbunden ist.In the drawing, Fig. I shows the side view of the cylinder
and the piston <enclosing housing with two planetary gears and two crank gears,
Fig. 2 shows the longitudinal section through the consecutive within the annular channel
Cylinder and piston, Fig. 3 shows the cross section through the annular channel along the line III-III
Fig. i, Fig. 4. the side view of the subject of the invention
Locking mechanism and Fig. 5 a radial section through Fig. 4. In the ring channel 2 of the housing
i, which is followed by a housing slot 3 on the inside, move the cylinders
4 and the pistons 5. Two. discs 6 arranged next to one another
and
7 wear arms 8 and 9 reaching through the slot 3. The arms 8 grasp by means of
each a transverse pin 12 in addition to the bearing bush 13 each have a cylinder 4. In the same
Way carry the arms 9 by means of a respective Ouerzapfens 15 together with a bearing bush
16 each have a piston 5. The cylinder support disk 6 is firmly seated, the piston support disk
7 loosely rotatable on the motor shaft 18. Furthermore, there is a double fork on the shaft 18
2o attached, which carries a planet gear 21 between each two prongs. The two
Planet gears mesh with a ring gear 22 attached to the housing i. Each
Planet wheel sits firmly on its shaft 23, which carries a crank arm 24 on which
a connecting rod 25 is connected, which is supported by a pin 26 together with a bearing bush
27 is connected to the piston support disk 7.
Infolge der Ein- und Auswärtsbewegung der Kolben 5 gegenüber den Zylindern
4 werden durch die beiden Kurbelgetriebe die Planetenräder 2r in Drehung versetzt,
so daß die Planetenräder 21 im ruhenden Zahnkranz 22 abrollen und die Doppelgabel
20, die Welle 18 und durch die Scheibe 6 die Zylinder 4 mitnehmen, derart, daß diese
sich ungefähr gleichförmig im Kreise drehen. Durch das Kurbelgetriebe wird auch
die Scheibe 7 nebst dem Kolben 5, unbeschadet ihrer hin und her gehenden Bewegung
gegenüber den zugehörigen Zylindern 4, im Kreise mitgenommen, dies jedoch in der
Weise, daß zu der gleichförmigen Umlaufbewegung der Kolben eine Relativschwingung
gegenüber den Zylindern hinzutritt.As a result of the inward and outward movement of the pistons 5 with respect to the cylinders
4 the planetary gears 2r are set in rotation by the two crank gears,
so that the planet gears 21 roll in the stationary ring gear 22 and the double fork
20, the shaft 18 and through the disk 6, the cylinder 4 take along, so that this
rotate roughly uniformly in a circle. The crank mechanism will also
the disk 7 together with the piston 5, without prejudice to their reciprocating movement
compared to the associated cylinders 4, taken in a circle, but this in the
Way that to the uniform orbital movement of the piston a relative oscillation
opposite the cylinders.
.Ist, wie in Abb. i gezeichnet, die Kurbelarmlänge L ebenso groß gewählt
wie der Teilkreishalbmesser R des Planetenrades, so wird von Zeit zu Zeit die aus
der Schwingung sich ergebende Rückwärtsgeschwindigkeit des Kolbensystems ebenso
groß wie die Vorwärtsgeschwindigkeit dergemeinschaftlichen gleichförmigen Drehung
der Zylinder und Kolben, derart, daß die Kolben von Zeit zu Zeit gegenüber dem Gehäuse
zur Ruhe gelangen. Während die Kolben sich gegenüber dem Gehäuse in Ruhe befinden,
bewegen sich die Zylinder annähernd gleichförmig weiter. Der Augenblick der Bewegungsumkehr
der Kolben gegenüber dem Gehäuse trifft also nicht mit der inneren Totlage der Kolben
gegenüber den Zylindern zusammen, welche in einem Zeitpunkt eintritt, in welchem
die Umlaufgeschwindigkeit mit der der Zylinder übereinstimmt. Gemäß der Erfindung
sind an der Kolbentragscheibe 7 unter Federwirkung 31 stehende Sperrklinken
32 gelagert, denen sich Rasten 33 gegenüber befinden, die entweder im Gehäuse i
selbst oder besser in einem mit diesem Gehäuse fest verschraubten Stahlkranz 34
vorgesehen sind (Abb. 4 und 5). Die Sperrklinken fallen jedesmal ein, wenn die Kolbentragscheibe
7 gegenüber dem Gehäuse i zur Ruhe gelangt.If, as shown in fig , in such a way that the pistons come to rest with respect to the housing from time to time. While the pistons are at rest with respect to the housing, the cylinders continue to move almost uniformly. The moment of reversal of the movement of the pistons with respect to the housing does not coincide with the internal dead center of the pistons with respect to the cylinders, which occurs at a point in time at which the rotational speed coincides with that of the cylinders. According to the invention, pawls 32 standing under spring action 31 are mounted on the piston support disk 7, opposite of which are detents 33 which are provided either in the housing i itself or, better, in a steel ring 34 firmly screwed to this housing (Figs. 4 and 5). The pawls engage each time the piston support disk 7 comes to rest with respect to the housing i.
Die Zündung erfolgt, wie bei Explosionsmotoren allgemein gebräuchlich,
einige Zeit vor Erreichung der inneren Totlage jedes Kolbens gegenüber dem zugehörigen
Zylinder. Dieser Zeitpunkt der Vorzündung ist nun in den Augenblick verlegt, in
welchem die Kolben gegenüber dem Gehäuse sich in relativer Ruhe befinden, also die
Klinken gerade in die Rasten eingefallen sind. Im Augenblick der Zündung ergibt
sich durch die plötzliche Drucksteigerung eine stoßartige Höchstbeanspruchung, welche
von den Sperrklinken aufgefangen wird, während gleichzeitig die Flanken der Zähne
des Planetenräderwerkes um eine kleine Strecke auseinandergehen. welche durch das
Spiel zwischen den Zähnen zugelassen wird. Die Beanspruchung durch den Zündungsstoß
wird also nicht durch die Planetenradzähne hindurch zwischen Kolben und Zylindern,
sondern unmittelbar durch die Sperrklinken zwischen Kolben und Gehäuse übertragen.
Unmittelbar nach dem Zündungsstoß bewegt sich die Kolbentragscheibe gegenüber dem
Gehäuse wieder vorwärts. Dabei werden die Sperrklinken aus den Rasten herausgehoben,
während die Flanken der Getriebezähne sich wieder mit Druck aufeinanderlegen. Da
die Getriebezähne von vorkommenden Höchstbeanspruchungen entlastet sind, können
sie verhältnismäßig leicht gehalten werden.The ignition takes place, as is common with explosion engines,
some time before the internal dead center of each piston is reached with respect to the associated one
Cylinder. This point in time of the pre-ignition is now shifted to the moment in
which the piston opposite the housing are in relative rest, so the
The pawls have just fallen into the notches. At the moment of ignition results
the sudden increase in pressure creates a shock-like maximum load, which
is caught by the pawls, while at the same time the flanks of the teeth
of the planetary gear train diverge a little. which through the
Allow play between the teeth. The stress caused by the ignition surge
So is not through the planetary gear teeth between the piston and cylinder,
but transmitted directly through the pawls between the piston and the housing.
Immediately after the ignition burst, the piston support disk moves in relation to the
Housing forward again. The pawls are lifted out of the notches,
while the flanks of the gear teeth lie on top of each other again with pressure. There
the gear teeth are relieved of the highest stresses that may occur
they are kept relatively light.