DE4226629A1

DE4226629A1 - Drehkolbenmotor

Info

Publication number: DE4226629A1
Application number: DE4226629A
Authority: DE
Inventors: Georg Froehlich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 1994-02-17

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenmotor mit zwei inner halb mindestens eines kreisförmigen Ringzylinders mit perio disch sich ändernden Geschwindigkeiten umlaufenden Kolben sätzen, deren Kolben in Umfangsrichtung die Arbeitskammern begrenzen. Die jeweils gegenüberliegen Kolben sind mit einer Kolbenträgerscheibe fest verbunden. Die Kolbenträgerscheiben sind mittelachsig drehbar auf der Welle gelagert. Die Welle ist in die Lagerschilde gelagert. Der Ansaugschlitz und der Auspuffschlitz befindet sich am Außenumfang des Ringzylinders und wird von den umlaufenden Kolben geöffnet bzw. geschlossen. Die Zündeinrichtung ist am Ringzylinder auf der gegenüber liegenden Seite angeordnet.

Es sind verschiedene Drehkolbenmotore dieser Art bekannt, die aber alle Probleme mit der Steuerung der Kolben aufweisen.

Bei einer bekannten Patentschrift DE 34 12 560 A1 erfolgt die Steuerung mittels eines doppelten Planetengetrie bes mit zusätzlichem Freilauf.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß sie sehr aufwendig und teuer ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß durch ein rhom benartiges Steuergestänge bestehend aus vier Pleuelpaare wel ches sich innerhalb einer achtförmigen Kurvenscheibe bewegt das Volumen zwischen den Kolben verändert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch ge kennzeichnet, daß sich eine sehr kompakte Bauweise ergibt.

Vorteilhafterweise sind für diese Steuerung wenige und einfach zu fertigende Bauteile erforderlich.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß während sich die Kolben ungleichförmig drehen, wir an den Pleuelköpfen eine gleichförmige Drehbewegung haben. Dies gleichförmige Dreh bewegung wird über eine geschlitzte Mitnehmerscheibe auf die Welle übertragen.

Somit kann der Drehkolbenmotor auch an der Welle gestartet werden.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehkolbenmo tors wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Drehkolbenmotor im Axialschnitt,

Fig. 2 den Motor im Radialschnitt A-A in der Zündphase,

Fig. 3 den Motor im Radialschnitt A-A zum Zeitpunkt des hal ben Hubes.

Fig. 4 stellt die Steuerung der Kolben dar. Dichtelemente und Lager und Kühleinrichtung sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Bei den dargestellten Drehkolbenmotor sind zwei Kolbensätze welche innerhalb des kreisförmigen Ringzylinders 10 von denen jeder zwei Kolben aufweist, also vier Kolben 15a, 15b, 15c und 15d umlaufen.

Die zwei Kolben 15a und 15c sind auf die Kolbenträgerscheibe 13 und die anderen beiden Kolben 15b und 15d auf die Kolben trägerscheibe 14 um 180 Grad versetzt befestigt. Beide Kol benträgerscheiben 12 und 13 sind parallel und drehbar auf der Welle 12 angeordnet und können sich relativ zueinander drehen. Die Welle 12 ist in den Lagerschilden 11 gelagert. Die Kolben der Kolbenträgerscheibe 13 bewegen sich zwischen den Kolben der Kolbenträgerscheibe 14, so daß jeder Kolben des einen Kol bensatzes mit den beiden benachbarten Kolben des anderen Kolben satzes zwei Arbeitskammern bildet, deren Volumen sich wäh rend des Umlaufs periodisch ändert.

Fig. 3 zeigt den Arbeitsablauf zum Zeitpunkt des halben Hubes. In der Arbeitskammer 27 sind die komprimierten Frischgase ge zündet, der Kolben 15a leistet Arbeit, in der Kammer 28 wird die Restgase des vorangegangenen Arbeitshubes mit der Vorder seite des Kolben 15a durch den Auslaßschlitz 23 ausgestoßen. Gleichzeitig wird mit der Rückseite des Kolbens 15c welcher sich auf der gleichen Kolbenträgerscheibe 13 befindet Frisch gas durch den Einlaßschlitz 22 in die Kammer 25 angesaugt und mit der Vorderseite des Kolbens 15c gleichzeitig das vorher angesaugt Frischgas in der Kammer 26 komprimiert.

Der gleiche Arbeitsablauf ergibt sich mit den Kolben 15b und 15d welche auf der Kolbenträgerscheibe 14 befestigt sind, so daß sich bei einer Wellenunidrehung vier Arbeitstakte bei einem Viertaktrhythmus ergeben.

Fig. 2 zeigt die Kolben in der Zündphase in dieser Position sind der Ansaugschlitz und der Auspuffschlitz durch die Kol ben geschlossen.

Die Steuerung der Kolben ist in Fig. 4 dargestellt. Die beiden Kolbenträgerscheiben 13 und 14 sind drehbar auf der Welle 12 gelagert. Die Zapfen 18 auf der Kolbenträgerscheibe 13 sind durch die radialen Schlitze durch die Kolbenträgerscheibe 14 hindurch geführt und bilden mit den Zapfen 19 auf der Kolben trägerscheibe 14 die Fußlager für die Pleuel 17.

Jeweils ein Pleuel hat sein Fußlager auf den Zapfen 18 der Kolbenträgerscheibe 13 während ein zweites Pleuel sein Fuß lager auf den Zapfen 19 der Kolbenträgerscheibe 14 hat. Die Pleuelköpfe haben einen gemeinsamen Zapfen 20. Die gerunde ten Pleuelköpfe gleiten innerhalb der achtförmigen Kurven scheibe 16 welche am Ringzylinder 10 fest montiert, aber dennoch zur Zündverstellung geringfügig radial verstellbar angeordnet ist. Es ist sinnvoll die Pleuelköpfe mit geeigne ten Rollen zu versehen um die Reibung an der Kurvenscheibe 16 herabzusetzen. Während die Kolben mit den Kolbenträgerschei ben ungleichförmig rotieren, ist die Drehbewegung an den Pleu elköpfen und Zapfen 20 gleichförmig. Diese gleichförmige Dreh bewegung wird mit den Zapfen 20 durch Eingriff in die Schlit ze der Mitnehmerscheibe 21 welche drehfest mit der Welle 12 verbunden ist übertragen, so daß an der Welle 12 die Leistungs abgabe erfolgt. Der Drehkolbenmotor kann aber an der Welle 12 auch gestartet werden.

Zur größeren Leistungsübertragung kann die Steuerung bestehend aus Kurvenscheibe 16, Pleuel 17, Zapfen 18, 19, 20 und der Mit nehmerscheibe 21 auch beidseitig von den Kolbenträgerscheiben angeordnet werden.

Es können auch mehrere Ringzylinder mit den entsprechen Kol bensätzen eine gemeinsame Welle haben.

Auch ist eine Änderung der Drehrichtung möglich durch tauschen der Einlaß- und Auslaßleitungen bei gleichzeitiger Zündver stellung.

Es könnte z. B. für Boots- und Schiffsmotore das Wendegetriebe entfallen.

Bezugszeichenliste

10 Ringzylinder
11 Lagerschild
12 Welle
13 Kolbenträgerscheibe
14 Kolbenträgerscheibe
15 Kolben
16 Kurvenscheibe
17 Pleuel
18 Zapfen auf Kolben trägerscheibe 13
19 Zapfen auf Kolben trägerscheibe 14
20 Zapfen im Pleuelkopf
21 Mitnehmerscheibe
22 Ansaugschlitz
23 Auspuffschlitz
24 Zündeinrichtung
25 Kammer ansaugen
26 Kammer verdichten
27 Kammer arbeiten
28 Kammer ausstoßen.

Claims

1. Drehkolbenmotor mit zwei innerhalb mindestens eines kreis förmigen Ringzylinders (10) mit periodisch sich ändernden Ge schwindigkeiten umlaufenden Kolbensätzen, deren Kolben die Ar beitskammern begrenzen, dessen Einlaß- (22) und Auslaßschlitze (23) sich am Außenumfang befinden und durch die umlaufenden Kol ben 15a, 15b, 15c, 15d geöffnet und geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Kolbensätze mittels min destens ein Satz Pleuel, (17) bestehend aus acht Stück, mindestens einer Kurvenscheibe (16) sowie wenigstens einer Mitnehmerschei be (21) welche drehfest mit der Welle (12) verbunden ist erfolgt.

2. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (16) im Ringzylinder (10) fest montiert, aber dennoch geringfügig radial verstellbar angeordnet wird.

3. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Kurvenscheibe (16) nach den jeweiligen Erfordernissen gefertigt wird.

4. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuel (17) zur herabsetzung der Reibung mit ent sprechenden Lagern bzw. Rollen ausgerüstet werden.

5. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ringzylinder mit den entsprechenden Kolbensätzen zur Leistungserhöhung auf einer gemeinsamen Welle geschal tet werden können.

6. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehrichtungsänderung möglich ist bei wechsel der Einlaß- und Auslaßkanäle und Zündverstellung.

7. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkolbenmotor über die Welle (12) gestartet werden kann.

8. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung auch beidseitig von den Kolbenträgerschei ben angeordnet werden kann.