DE4442018A1 - Kreiskolbensystem, insbesondere für Pumpen, Turbinen und Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreiskolbensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Kreiskolbensystem soll mit geringen technischen Abwandlungen für verschiedene Zwecke gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 verwendbar sein.

Bei Pumpen und Turbinen sind bisher nur starre oder nur seitlich drehbare Schaufeln bekannt, deren Aufgabe beim vorliegenden System von den von ihrem Sitz nach außen beweglichen Kolbenflügeln 3/10 über­ nommen wird. Auch die halbmondförmige, geschlossene Gestaltung des Arbeitsraumes 5/6 ist bisher nicht bekannt. Was den Kreiskolben selbst betrifft, so ist zwar eine Variante als sogenannter "Wankel­ motor" technisch zum Einsatz gekommen, konnte sich aber nicht durch­ setzen, weil vermutlich durch den sich verlagernden Drehpunkt des Kolbens Abnutzung und Störanfälligkeit zu groß waren. Der zylinder­ förmige Kreiskolben 2 mit festem Drehpunkt vermeidet beim hier vor­ liegenden System diese Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein technisch einfaches, mit hohem Wirkungsgrad arbeitendes und vielseitig verwendbares Kreiskolben­ system zu schaffen, das in Maschinen und Motoren Saug-, Druck-, Ver­ dichtungs-, Verbrennungs- und Ausstoßkammern schaffen kann. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, im Querschnitt (ohne Schraffierung ) dargestellt in Fig. 1 und im folgenden erläutert:
Bei Drehung des Kreiskolbens 2 wirkt die Fliehkraft auf die Kolbenflü­ gel 3. Im Arbeitsraum 5/6 bewegen sich die Kolbenflügel der Form der Gehäusewand entsprechend nach außen und werden bei der Weiterbewegung wieder in ihren Sitz zurückgedrückt. Der Kolbenflügel mit der Dichtung 3a, der den halbmondförmigen Arbeitsraum durchwandert, teilt diesen dabei in zwei Kammern 5/6, deren Volumen sich verändert und in denen unterschiedliche Arbeiten verrichtet werden.

Die Erzeugung von Saug- und Druckwirkung zur Beförderung von Gasen, Flüssigkeiten und anderen Stoffen gemäß Anspruch 2 wird anhand der Fig. 1 im folgenden dargestellt:
Ein beliebiger Antrieb dreht den Kreiskolben 2 im Uhrzeigersinn 9. Der Kolbenflügel 3 wird gegen die Gehäusewand des Arbeitsraumes 5/6 gedrückt. Beim Voranschreiten der Kreisbewegung entsteht hinter dem Kolbenflügel durch die stetige Vergrößerung der Kammer 5 in Verbindung mit der möglichst luftdichten Gestaltung des Systems eine Sogwirkung auf die in der Zuleitung 7 befindlichen Stoffe. Gleichzeitig entsteht durch die stetige Verkleinerung der Kammer 6 ein Druck auf die darin befindlichen Stoffe, sie werden in die Ableitung 8 hinausbefördert.

Die Umwandlung von Strömungsenergie flüssiger oder gasförmiger Stoffe in technisch nutzbare Bewegung gemäß Anspruch 3 wird, ebenfalls anhand der Fig. 1, im folgenden beschrieben:
Durch die Zuleitung 7 strömen flüssige oder gasförmige Stoffe in die Kammer 5. Der entstehende Druck wirkt auf den nach außen gedrückten Kolbenflügel 3 und dreht den Kreiskolben. Die in Kammer 6 befindlichen Stoffe werden in die Ableitung 8 gedrückt. Von der Achse 1 kann die Bewegungsenergie entnommen werden.

Die Schaffung von Verdichtungs-, Verbrennungs- und Ausstoßkammern in Verbrennungsmotoren gemäß Anspruch 4 wird anhand der Fig. 4/5/6 im folgenden dargestellt:
Ein zu dem System gehörender herkömmlicher Anlasser, ein Vergaser und eine Ansaug- und Verdichtungsmaschine ( Pumpe ) sind nicht in den Figuren enthalten.

Der Anlasser dreht den Kreiskolben 2 der Verbrennungsmaschine im Uhr­ zeigersinn 9. Die Ansaug- und Verdichtungsmaschine saugt das Kraft­ stoff/Luftgemisch vom Vergaser an und preßt es durch die Zuleitung 7 in die Verdichtungs- und Verbrennungskammer 5. Auch bei fortschreiten­ der Volumenvergrößerung der Kammer 5 muß der Druck so hoch sein, daß das in ihr befindliche Gemisch verdichtet ist. Ist der Kolbenflügel 3 am Zündkerzensitz 12 vorbeigewandert, so erfolgt die Zündung, wobei das Ventil 13 die Zuleitung abdichtet. Die Explosionskraft treibt den Kolbenflügel 3 im Uhrzeigersinn weiter, wobei die in Kammer 6 befind­ lichen Abgase der vorausgegangenen Explosion durch die Ableitung 8 ausgestoßen werden. Ist der zweite Kolbenflügel 3 an der Zuleitung 7 vorbeigewandert, so beginnt der Vorgang von neuem.

Claims (4)

1. Kreiskolbensystem für Maschinen und Motoren, bei denen zur Er­ füllung ihrer Funktion Saug-, Druck-, Verdichtungs-, Verbrennungs- und Ausstoßkammern nötig oder vorteilhaft sind. Das Kreiskolbensystem ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
Um einen festen Mittelpunkt (1) dreht sich ein zylinderförmiger Kreiskolben (2). Im Kreiskolben sitzen ein oder mehrere Kolbenflügel (3), die aus ihrem Sitz heraus nach außen beweglich sind. Die Kolbenflügel können auch auf dem Kreiskolben sitzen. Sie passen sich dann der Oberfläche des Kreiskolbens an, sind aber ebenfalls nach außen beweglich (10) und mit einer Dichtung (10a) versehen. Das Gehäuse (4) paßt sich teils der Form des Kreiskolbens an, teils bildet es einen halbmondförmigen Arbeitsraum zwischen Kolbenober­ fläche und Gehäusewand (5/6). Vorteilhaft kann auch die Anordnung mehrerer Arbeitsräume sein, zum Beispiel gegenüberliegend (11). Die Arbeitskammern (5/6) haben eine Zuleitung (7) und eine Ab­ leitung (8), ansonsten sind sie möglichst luftdicht gestaltet.

2. Maschinen, bei denen mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1 Flüssigkeiten, Gase oder andere Stoffe befördert oder verdichtet werden.

3. Maschinen, bei denen mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1 die Strömungsenergie flüssiger oder gasförmiger Stoffe in mechanische, technisch nutzbare Energie umgewandelt wird.

4. Verbrennungsmotoren, bei denen alle oder ein Teil der Vorgänge Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen in Kammern abläuft, die gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 konstruiert sind.