DE420268C

DE420268C - Internal combustion engine with pistons rotating in an annular working space

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Publication number: DE420268C
Application number: DEI23630D
Authority: DE
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Priority date: 1923-04-13
Filing date: 1923-04-13
Publication date: 1925-10-22

Description

Verbrennungsmotor mit in einem ringförmigen Arbeitsraum umlaufenden Kolben. Es sind bereits Verbrennungsmotoren be-':annt, bei denen in einem ringförmigen Arbeitsraum Kolben umlaufen, welcher Arbeitsraum durch sich drehende, den Kolben Durchtritt gewährende Scheiben unterteilt ist.Internal combustion engine with revolving in an annular working space Pistons. There are already internal combustion engines be - ': annt, with those in an annular Working space pistons revolve, which working space by rotating, the piston Passage granting discs is divided.

Gegenüber bekannten Motoren dieser Art, welche mit verschieden langen Arbeitsräumen für jeden Vorgang arbeiten, wird gemäß der Erfindung der Vorteil erreicht, daß in demselben ringförmigen Arbeitsraum die Verdichtung der einen Kolbenseite auf das Gas-Iuftgemisch von einem Zylinder aufgenommen wird, während die andere Kolbenseite für den nächstfolgenden V organg frei wird und im nächsten Arbeitsraum das Gasgemisch eine Einwirkung auf denselben Kolben ausübt. Diese vermehrt die Anzahl der ausnutzbaren Phasen.Compared to known engines of this type, which with different lengths Working rooms for each process, the advantage is achieved according to the invention, that in the same annular working space the compression of one side of the piston on the gas-air mixture is taken up by one cylinder, while the other The piston side becomes free for the next process and in the next work area the gas mixture acts on the same piston. This increases the number the exploitable phases.

Abb. i zeigt den geöffneten Motor nebst in ihm angeordneten Teilcn teilweise im Schnitt. Abb. 2 stellt eine um 9o° zu Abb. i v-rsetzte Ansicht, im rechten Teile nach der Linie X der Abb. i geschnitten, dar. Abb. 3 stellt eine Einzelheit, die Trommel 7 des Motors dar. Abb. 4. ist eine zu Abb. 3 um 90' versetzte Ansicht, teilweise geschnitten. Abb. 5 und 6 zeigen eine Einzelheit, nämlich die Ausbildung der kleinen Zylinder 9 in zwei um 9o° versetzten Darstellungen. Abb. 7 und $ zeigen die Verschlußkappe des Motors in zwei um 9o° versetzten Darstellungen. Die Abb.9 bis 1q. stellen schematisch die Lage der einzelnen Teile bei den verschiedenen Phasen im Motor dar. Abb. 15 ist eiii Schaubild über die Wirkungsweise.Fig. 1 shows the opened engine together with parts arranged in it, partly in section. Fig. 2 shows a view offset by 90 ° to Fig. I, cut in the right part along the line X in Fig. I. Fig. 3 shows a detail, the drum 7 of the motor. Fig. 4. Fig. 3 is a view offset by 90 ' from Fig. 3, partly in section. Figs. 5 and 6 show a detail, namely the formation of the small cylinders 9 in two representations offset by 90 °. Fig. 7 and $ show the cap of the motor in two representations offset by 90 °. Figures 9 to 1q. represent schematically the position of the individual parts in the different phases in the motor. Fig. 1 5 is a diagram of the mode of operation.

Der Motor besitzt ein zylindrisches Gehii,use i, das aus zwei gleichen Hälften besteht, die miteinander an ihren Flanschen durch Schrauben verbunden werden. In Abb. i ist die eine Gehäusehälfte zwecl>; Sichtbarmachung der einzelnen Teile abgehoben. In dieses Gehäuse i sind radial beispielsweise an vier um 9o° versetzten Stellen runde Scheiben 2 eingelassen, welche auf den Wellen 3 festgekeilt sind. Diese Scheiben 2 dienen als Widerlager und sind mit einer aus Abb. 2 ersichtlichen Öffnung 21 versehen. Die Wellen 3 werden von der Motorachse d. aus durch die Kegelräder 5 gedreht, die ihren Antrieb von der Motorwelle 4. in beliebiger Weise erhalten. Die Drehung der Wellen 3 und demgemäß der Widerlager 2 erfolgt mit einer Geschwindigkeit, die im gewählten Beispiel das Vierfache der Drehzahl der Motorwelle d. beträgt.The motor has a cylindrical housing, use i, which consists of two identical There are halves that are connected to one another at their flanges by screws. In Fig. I, one half of the housing is used; Visualization of the individual parts picked up. In this housing i are, for example, four radially offset by 90 ° Set round discs 2, which are wedged onto the shafts 3. These disks 2 serve as abutments and are shown with one from FIG Opening 21 provided. The shafts 3 are from the motor axis d. out through the bevel gears 5 rotated, which receive their drive from the motor shaft 4. in any way. The rotation of the shafts 3 and accordingly the abutment 2 takes place at a speed which in the selected example is four times the speed of the motor shaft d. amounts to.

Im Innern des zylindrischen Gehäuses i dreht sich eine Trommel 7, welche durch Arme 28 mit ihrer auf der Motorwelle q. befestigten Nabe verbunden ist. Die Kammern 24., 25, 26, 27 werden zwischen dem inneren Rande des Gehäuses i und der Trorninel 7 gebildet. Die Widerlagscheiben 2 reichen genau bis an die Trommel 7 heran. In den Kammern 24., 25, 26, 27 bewegen sich vier Kolben r1, B, C, D, welche auf die Tromniel 7 aufgeschraubt sind. Diese Kolben A, B, C, D können im geeigneten Augenblick durch die öffnungen 21 der Widerlager 2 hindurchtreten.Inside the cylindrical housing i rotates a drum 7, which by arms 28 with its on the motor shaft q. attached hub is connected. The chambers 24, 25, 26, 27 are formed between the inner edge of the housing i and the Trorninel 7. The abutment disks 2 extend exactly up to the drum 7. Four pistons r1, B, C, D, which are screwed onto the barrel 7, move in the chambers 24, 25, 26, 27. These pistons A, B, C, D can pass through the openings 21 of the abutments 2 at a suitable moment.

In die Trommel 7 sind Kanäle io eingelassen, welche zu Hohlräumen 8 des Trommelkörpers führen. Der Hohlraum 8 kann also durch den Kanal io mit jeder der Kammern 24, 25, 26, 27 im gegebenen Augenblick in Verbindung treten. Der Rand der Trominel 7 ist verhältnismäßig breit. Die Arme 28, «-elche die Verbindung vom Rande der Trommel 7 zur Nabe derselben bilden, sind schmäler. In den Hohlräumen 8 der Trommel 7 bewegen sich kleine Zylinder 9, welche nach dem Rande der Trommel 7 zu offen sind. Diese Zylinder 9 sind mit einem der Trominel 7 entsprechend gekrümmten Fortsatz i g versehen. Von den vier kleinen Zylindern 9 liegen je zwei einander gegenüber und in einer Achse, wie es in Abb. i dargestellt ist. Zwei einander gegenüberliegende Zylinder 9 sind fest miteinander durch das Verbindungsstück 3o mit der Nabe 29 verbunden, welche sich lose um die Motorwelle 4 dreht. An dem Verbindungsstück der Zylinder 9 sind nach jeder Seite Glieder 15 angelenkt, welche in der Mitte zwischen zwei Zylindern gemeinsam einen Stift tragen, der in dem in den Armen 28 der Trommel 7 angebrachten Schlitz 16 sich verschieben kann. Auf der Achse dieser Stifte sitzt auf jeder Seite eine Rolle i i. Auf jeder Seite der Trommel 7 ist an der Verschlußklappe 13 (Abb. 2 und 8) eine \ockenscheibe 12 befestigt, deren Umfang geeignet gekrümmt ist. Auf diesem Umfang können die Rollen i i gleiten. In der rechten Verschlußkappe 13 (Abb. 7 und 8) ist die Einführungsstelle 14 für das Verbindungsrohr zwischen Vergaser und Motor angebracht, durch welche das explosible Luft-Brennstoffgemisch eingeführt wird. 7.'rommel 7 und Motorachse 4 sind fest miteinander verbunden. Am zylindrischen Gehäuse i sind die üffnungen 17 einander gegenüberliegend angebracht, durch welche die verbrannten Gase austreten. An der rechten Verschlußkappe 13 (Abb. 7 und 8) des Motors befinden sich im inneren Teil eine Höhlung 22, die dazu dient, die an den kleinen Zylindern 9 bei Punkt 18 angeschraubten Zündkerzen in der Drehbewegung durchgehen zu lassen. Die beiden Löcher 23 auf der Verschlußkappe dienen zum Einsetzen der Leitung, die den Strom vom Magneten auf die Kerzen überleitet. In dieser Aushöhlung sind in Verbindung mit den Löchern zwei Metall-Lamellen angebracht, von dem Körper des Motors isoliert, auf welche die Stäbe der beiden Kerzen, die das in den kleinen Zylindern 9 komprimierte Brennstoff-Luftgemisch entzünden sollen, aufschlagen. Im geeigneten Augenblick erzeugt der Magnet den Strom, und die Kerzen leiten ihn, indem sie die Lamellen berühren, in die kleinen Zylinder 9 zur Entzündung.In the drum 7 channels io are embedded, which lead to cavities 8 of the drum body. The cavity 8 can so through the channel io with each the chambers 24, 25, 26, 27 connect at the given moment. The edge the Trominel 7 is relatively wide. The arms 28, "- what the connection of the The edge of the drum 7 to form the hub of the same are narrower. In the cavities 8 of the drum 7 move small cylinders 9, which after the edge of the drum 7 are too open. These cylinders 9 are correspondingly curved with one of the Trominel 7 Extension i g provided. Of the four small cylinders 9, two each lie on top of one another opposite and in one axis, as shown in Fig. i. Two opposite each other Cylinders 9 are firmly connected to one another by connecting piece 3o to hub 29, which rotates loosely around the motor shaft 4. On the connecting piece of the cylinder 9 links 15 are hinged to each side, which in the middle between two Cylinders together carry a pin, which is in the arms 28 of the drum 7 attached slot 16 can move. On the axis of these pins sits a roll on each side i i. On each side of the drum 7 is on the shutter 13 (Fig. 2 and 8) a \ ockenscheibe 12 is attached, the circumference of which is suitably curved is. The rollers i i can slide on this circumference. In the right cap 13 (Fig. 7 and 8) is the insertion point 14 for the connecting pipe between Carburetor and engine attached, through which the explosive air-fuel mixture is introduced. 7.'rommel 7 and motor axle 4 are firmly connected to one another. At the cylindrical housing i, the openings 17 are attached opposite one another, through which the burnt gases escape. On the right cap 13 (Fig. 7 and 8) of the motor there is a cavity 22 in the inner part, which serves to the spark plugs screwed to the small cylinders 9 at point 18 in the rotary motion to let go. The two holes 23 on the cap are used for insertion the line that carries the current from the magnet to the candles. In this hollow Two metal slats are attached to the body in connection with the holes of the motor insulated on which the rods of the two candles that hold the in the small Cylinders 9 are supposed to ignite a compressed fuel-air mixture. in the At the appropriate moment, the magnet generates the electricity, and the candles conduct it by they touch the lamellae, in the small cylinder 9 for ignition.

Die Wirkungsweise des Motors ist folgende Der Motor wird, nachdem die Einlaßöffnung 14. geöffnet ist, so daß das Luft-Brennstoffgemisch in den Motor, insbesondere den Raum 30 (Abb. 8) und in die Hohlräume 8 und Kanäle io der Trommel 7 eindringen kann, von Hand angekurbelt. Es dreht sich dabei die Trommel mit den Kolben. Nach kurzer Zeit läuft der Motor von selbst. Hierbei finden die Vorgänge statt, welche in den Abb.9 bis 14. dargestellt sind. In Abb.9 steht der Kolben A unten, das explosible Geinisch tritt von dem Hohlraum 8 in Richtung der Pfeile a hinter den Kolben A und bei b hinter den Kolben C. Alle Widerlagscheiben 2 sind in der Schlußstellung. Vor dem Kolben A befindet sich in Kammer 24 vom vorliergehenden Arbeitsvorgang Gemisch, das der Kolben B angesaugt hatte. Nun dreht sich die Trommel 7 und mit ihr die Kolben A, B, C, D, und auch die kleinen Zylinder 9 (Explosionszylinder) drehen sich in der Richtung des Pfeiles 31. Die Drehung der Zylinder 9 kommt dadurch zustande, daß in den Schlitzen 16 der Trommel 7 Stifte liegen, auf welchen die Rollen i i sitzen. Bei der Drehung der Trommel 7 werden daher die Rollen i i mitgenommen und bewirken, über den Umfang der Nockenscheibe 12 laufend, das paarweise Nähern und Entfernen der Zylinder g. Bei dieser Drehung wird nun das Gemisch im Raume 24 und im Raume 26 komprimiert, worauf die in Abb. io dargestellte Lage der Teile entsteht. Die Rolle iia, welche in Abb. 9 auf der rechten unteren Hälfte der Nockenscheibe 12 lief, ist nun in Abb. io auf die linke untere Hälfte der Nockenscheibe 12 getreten, so daß der Zylinder ga in die in Abb. i o dargestellte Lage getreten ist. In dieser Lage wird das komprimierte Gemisch in den Zylinder ga durch den weitergehenden Kolben A gedrückt. Während sich nun die Scheibe 7 weiter in der Pfeilrichtung 31 dreht, bewegt sich der Zylinder .g zufolge der geeigneten Krümmung des Umfangs der Nockenscheibe 12 nur langsamer als früher in der Pfeilrichtung. Unterdessen hat - sich die Widerlagscheibe 2 .derart gedreht, daß ihre Üffnung 21 in der in Abb. ii dargestellten Stellung den Durchgang für den Kolben A freigibt. Unterdessen ist der Zylinder 9a verschlossen, sein Inhalt wird entzündet und explodiert. Ist der Kolben A durch die Offnung 21 des Widerlagers 2 durchgetreten (Abb. i2), so hat sich der Zylinder 9 vor den Kanal io bewegt, die Öffnung 2i der Widerlagscheibe ist wieder verschlossen und die entzündeten Gase im Zylinder 9 expandieren in dem Raum 25 hinter dem Kolben A und erteilen ihm einen Antrieb, der, da der Kolben A mit der Motorwelle .4 durch die Scheibe 7 fest verbunden ist, auf die Motorwelle q. übertragen wird. Bei dieser Bewegung des Kolbens A (Abb. 13) komprimiert der Kolben D das vorher gemäß Abb. io und i i vom Kolben A angesaugte Brennstoff-Luftgemisch und saugt seinerseits auf seiner hinteren Seite (Abb. 13) neues Gemisch an. Der Kolben A drückt die auf seiner vorderen Seite (Abb. 12, und 13) befindlichen verbrannten Gase durch die Auspufföffnung 17 aus dem Motor heraus. Der Zylinder 9a ist in der in Abb. 14 dargestellten Stellung leer, während der Zylinder 96 unterdessen durch den Kolben D gemäß Abb. 13 mit komprimiertem Gemisch gefüllt worden ist, das in der Stellung der Abb. 14 entzündet ist und expansionsbereit ist. The mode of operation of the engine is as follows: The engine is switched on after the inlet opening 14 is opened so that the air-fuel mixture can enter the engine, in particular the space 30 (FIG. 8) and the cavities 8 and channels io of the drum 7 , cranked by hand. The drum rotates with the pistons. After a short time the motor will run by itself. The processes shown in Figs. 9 to 14 take place here. In Fig.9 the piston A is at the bottom, the explosive device emerges from the cavity 8 in the direction of the arrows a behind the piston A and at b behind the piston C. All the abutment disks 2 are in the final position. In front of piston A, there is mixture in chamber 24 from the previous operation, which piston B had sucked in. Now the drum 7 rotates and with it the pistons A, B, C, D, and also the small cylinders 9 (explosion cylinders) rotate in the direction of the arrow 31. The rotation of the cylinder 9 is due to the fact that in the slots 16 of the drum 7 pins are on which the rollers ii sit. When the drum 7 rotates, the rollers ii are therefore carried along and, running over the circumference of the cam disk 12, cause the cylinders g to approach and remove in pairs. During this rotation, the mixture in space 24 and space 26 is now compressed, whereupon the position of the parts shown in Fig. 10 arises. The roller iia, which ran on the lower right half of the cam disk 12 in Fig. 9, has now stepped onto the lower left half of the cam disk 12 in Fig. Io, so that the cylinder ga has stepped into the position shown in Fig . In this position, the compressed mixture is pressed into the cylinder ga by the piston A which goes further. While the disk 7 continues to rotate in the direction of the arrow 31, the cylinder .g moves, due to the suitable curvature of the circumference of the cam disk 12, only more slowly than before in the direction of the arrow. In the meantime, the thrust washer 2 has rotated in such a way that its opening 21 opens the passage for the piston A in the position shown in Fig. Ii. Meanwhile, the cylinder 9a is closed, its contents are ignited and exploded. If the piston A has passed through the opening 21 of the abutment 2 (Fig. I2), the cylinder 9 has moved in front of the channel io, the opening 2i of the abutment disk is closed again and the ignited gases in the cylinder 9 expand in the space 25 behind the piston A and give it a drive which, since the piston A is firmly connected to the motor shaft .4 by the disk 7, on the motor shaft q. is transmitted. During this movement of piston A (Fig. 13), piston D compresses the fuel-air mixture previously sucked in by piston A according to Figs. The piston A pushes the burnt gases located on its front side (Fig. 1, 2, and 13) out of the engine through the exhaust port 17. The cylinder 9a is empty in the position shown in Fig. 14, while the cylinder 96 has meanwhile been filled by the piston D according to Fig. 13 with compressed mixture, which is ignited in the position of Fig. 14 and is ready to expand .

Diese Vorgänge wiederholen sich sinngemäß bei den anderen Kolben, Zylindern und Ringräumen. Die Anzahl der Ringräume, Kolben und Zylinder kann vermehrt werden. Der Einfachheit der Darstellung halber sind im beschriebenen Beispiel jeweils vier Ringräume, vier Kolben usw. angenommen worden. Die Ansätze i9 an den Zylindern 9 erfüllen den Zweck, den Kanal io zu schließen, wenn die expandierten Gase aus dem Ringraum, beispielsweise 25 in Abb. 13, auspuffen, damit die Auspuffgase nicht in die Hohlräume 8 gelangen können. In Abb. 15 ist ein Schaubild dargestellt, welches die Vorgänge während einer Umdrehung des Motors für die Kolben A, B, C, D veranschaulicht. Von o bis i (Abszisse) saugt Kolben A auf einer Seite an und auf der anderen komprimiert er (voll angezogene Linie). Gleichzeitig wirken auf Kolben B auf einer Seite die entzündeten Gase, auf der anderen Seite des Kolbens findet Auspuff statt (gestrichelte Kurve). Von i bis 2 führt Kolben B aus Ansaugung und Kompression des von Kolben A während der Zeit o bis i angesaugten Gemisches (gestrichelte Kurve), und Kolben A wird durch die Entzündung des von Kolben A während der Zeit o bis i komprimierten Gemisches (voll ausgezogene Kurve) angetrieben. Dasselbe wiederholt sich dann in den weiter dargestellten Zeitabschnitten. AC bedeutet, daß die Kolben A und C am Anfangspunkt der Expansionsphase sind, den sie gleichzeitig erreichen. BD bedeutet, daß die Kolben B und D in derselben Phase dargestellt sind.These processes are repeated for the other pistons, cylinders and annular spaces. The number of annular spaces, pistons and cylinders can be increased. For the sake of simplicity of illustration, four annulus spaces, four pistons, etc. have been assumed in the example described. The lugs i9 on the cylinders 9 serve the purpose of closing the channel io when the expanded gases are exhausted from the annular space, for example 25 in FIG. 13, so that the exhaust gases cannot get into the cavities 8. In Fig. 15 a diagram is shown which illustrates the processes during one revolution of the engine for pistons A, B, C, D. From o to i (abscissa) piston A sucks in on one side and compresses on the other (solid line). At the same time, the ignited gases act on piston B on one side, and exhaust takes place on the other side of the piston (dashed curve). From i to 2, piston B performs the suction and compression of the mixture drawn in by piston A during time o to i (dashed curve), and piston A is caused by the ignition of the mixture compressed by piston A during time o to i (fully extended Curve) driven. The same thing then repeats itself in the time segments shown below. AC means that pistons A and C are at the starting point of the expansion phase, which they reach simultaneously. BD means that pistons B and D are shown in the same phase.

Claims

PATENT-AK LANGUAGES: i. Internal combustion engine with pistons rotating in an annular working space, which working space is subdivided by rotating disks which allow the piston to pass through, characterized in that cylinders (9) which are controlled concentrically to the annular working space and which in this way connect to the annular working space and the pistons (A, B, C, D) cooperate so that they absorb the gas-air mixture compressed on one side of the piston and then release their compressed and ignited mixture content to act on the other side of the piston in the next annular space.

2. Klotor according to claim i, characterized in that that the cylinder (9) open to the annular space in cavities (8) of a drum (7) are attached, the circumference of which has channels (io), which connect the annular Working spaces (2q., 25, 26, 27) with the cylinders (9) are used.

3. Motor according to the claims i and 2, characterized in that two opposing cylinders (9) each through Arms (30) are rotatably connected to each other around the shaft and the arms of the cylinder under them through joint pieces (15) guided in a slot (16) with rollers (i i) provided bolts are connected that move when the drum rotates move on two cam disks (i2) connected to the housing and thereby the Cylinders a variable speed of rotation to the angular speed of the drum (7) give. .I. Engine according to claims i and 2, characterized in that the cylinders (9) are provided with an approach (i9), which does not come into effect in each case Channels (io) in the circumference of the disc (7) temporarily closes.