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Drehkolben-BrennkraftmaSchine Die Erfindung bezieht sich auf eine
Drehkolben-Brennkraftmaschine, bei welcher die Kompression der Verbrennungsgase
vom Arbeitsraum getrennt stattfindet, und besteht im wesentlichen darin, daß verschiedene
Teile einer solchen Maschine zum Zwecke guter Abdichtung axial verschiebbar angeordnet
sind.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel in
schematischer Darstellung veranschaulicht.
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Abb. i zeigt einen Motor im Querschnitt, und zwar teils nach Linie
I-I und teils nach Linie II-II der Abb. 2; Abb. 2 zeigt den Motor teilweise im Längsschnitt
nach Linie III-III der Abb. i und teilweise in Ansicht; Abb. 3 ist ein Längsschnitt
durch Abb. i nach Linie IV-IV; Abb. q. veranschaulicht in einem Längsschnitt die
beiden mit diesem Motor zusammengebauten und zusammenarbeitenden Kompressoren.
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Der Läufer i des Motors --ist auf der Welle 2 befestigt und läuft
in dem aus den Teilen 3 und .4 bestehenden Motorgehäuse um. Der Gehäuseteil 3 ist
in der Wellenlängsrichtung verschieblich angeordnet und in beliebiger, nicht dargestellter
Weise gegen Drehung gesichert. Das Gehäuse 5 umschließt den Kompressor. 6 bezeichnet
die im Läufer angeordneten Schwingkolben (Widerlager), 7 -=ihre Schwingungsachsen,
8 und 9 ihre Führungsrollen, io und ii die Führungen für diese Rollen. Die Rolle
9 ist an dem Schwingkolben 6 außen angeordnet und wird entlang der Außenführung
i T- geleitet.
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Die Rolle 8, die in einem Schlitten 13 gelagert und im Innern des
Schwingkolbens 6 angeordnet ist, wird durch die Feder 12 gegen die Innenführung
io gedrückt. Die beiden Rollen 8 und 9 sind auf derselben Achse angeordnet.
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Die zylindrisch ausgebildete Stirnfläche 14. des Schwingkolbens 6,
deren Achse mit dem Schwingungsmittelpunkt zusammenfällt, nimmt den Explosionsdruck
auf.
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15 bezeichnet einen Kanal im Läufer, der den Eintrittsweg zum Verbrennungsraum
bildet. Zwischen Motor und Kompressor ist ein Sammelkasten 16 für das Explosionsgemisch
und die Spülluft eingebaut.
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17 bezeichnet den ringförmigen Sammelraum für das Explosionsgemisch,
18 den ebenfalls ringförmigen Sammelraum für die Spülluft, i9 die Einlaßräume für
die nach dem Läufer überzuleitende Spülluft und 20 die Einlaßräume für das ebenfalls
nach dem Läufer zu führende Explosionsgemisch. Die Räume 17 und 20 stehen miteinander
in Verbindung, ebenso die Räume i8 und i9. Sämtliche
Räume befinden
sich im Sammelkasten 16. 21 bezeichnet die Auslaßschlitze für das aus dem Einlaßraum
2o nach dem Läufer zu leitende Explosionsgemisch und 22 die Auslaßschlitze für die
aus dem Einlaßraum ig nach dem Läufer zu leitende Spülluft.
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Die Arbeitsräume sind mit 23 bezeichnet. Die Auslaßöffnungen für die
Verbrennungsgase mit 24.
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Eine am Läuferumfang 26 eingelassene Vertiefung 25 dient zur Überleitung
der Verbrennungsgase und der Spülluft nach der Auslaßöffnung 24.
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Die Läufer 33 und 34 der Kompressoren 28 und 29 sitzen auf einer die
Motorwelle umgebenden Hohlwelle 27, die von der Motorwelle aus mittels eines Zahngetriebes
30, 31, 32 angetrieben wird.
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37 bezeichnet die zwischen Gemischkompressor a8 und Spülkompressor
29 angeordnete Trennungswand, 38 den Deckel des Spülkompressors.
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Die Wirkungsweise ist folgende:, Der Kompressor 28 verdichtet das
von ihm angesaugte Gasgemisch mittels nicht gezeichneter Schieber und treibt es
nach dem ringförmigen Sammelraum 17 und den hiermit verbundenen Einlaßräumen 2o
mit den Auslaßschlitzen 21, welche in der senkrecht zur Welle 2 liegenden Wand 48
des Sammelkastens 16 sitzen.
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An dieser Wand 48 gleitet der Läufer i mit seiner glatten, ebenfalls
senkrecht zur Welle 2 liegenden kreisringförmigen Fläche 49 vorbei, wobei er mittels
der zwischen Läufer und Kompressor liegenden Feder 39 angedrückt wird, wie weiter
unten beschrieben ist.
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Die Fläche 49 des Läufers i besitzt Einlaßschlitze 5o, welche mittels
der Kanäle 15 mit den Arbeitsräumen 23 in Verbindung stehen. Befinden sich die Einlaßschlitze
5o vor den Auslaßschlitzen 21, so kann das Explosionsgemisch aus den Einlaßräumen
2o nach den Arbeitsräumen 23 überströmen.
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Hat sich der Läufer so weit gedreht, daß die Ein- und Auslaßschlitze
5o und 21 nicht mehr übereinanderstehen, so sind die Arbeitsräume 23 unzugänglich
und die Entzündung des Explosionsgemisches kann nunmehr in üblicher Weise stattfinden.
Der hierbei entstandene Explosionsdruck wird durch die Stirnflächen 14 der Schwingkolben
6 aufgenommen und dadurch die Drehung des Läufers erzeugt. Bei Beendigung der Expansion
hat sich der Läufer so weit gedreht, daß die in seiner Umfangsfläche befindliche
Vertiefung 25 unter den vorspringenden Teil 46 des Motorgehäuses 4 tritt, und in
dieser Stellung beginnt die Ausspülung des Arbeitsraumes mittels verdichteter Luft.
Die hierfür erforderliche Spülluft wird vom Kompressor 29 nach dem im Sammelkasten
16 vorgesehenen ringförmigen Sammelraum 18 und nach den hiermit verbundenen Einlaßräumen
ig gefördert, deren Auslaßschlitze 22 in die bereits erwähnte Fläche 48 des Sammelkastens
16 münden.
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Bei Beginn der Ausspülperiode befinden sich die Einlaßschlitze 5o
im Läufer vor der Auslaßöffnung 22 im Sammelkasten, und dadurch ist die Verbindung
zwischen Einlaßräumen ig und Arbeitsräumen 23 über den Kanal 15 hergestellt. Die
Spülluft strömt aus den Räumen 23 entgegengesetzt zum Umdrehungssinn des Läufers
durch die Vertiefungen 25 nach den Auslaßöffnungen 24.
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Nach der Spülung nimmt der Läufer wieder die Aufladestellung ein.
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Die axiale Verschiebbarkeit der umlaufen= den Teile ist durch folgende
Anordnung erreicht: Der Läufer i ist mittels der Mutter 52 auf dem kegelförmigen
Teil 53 der Welle 2 befestigt. Die Welle :2 trägt in dem rechts gezeichneten Gehäuseteil
ein Längskugellager 42. Gegen den mit der Welle 2 umlaufenden Laufring dieses Lagers
drückt eine Feder 39, die sich rückwärts gegen eine auf der Welle 2 sitzende Stellmutter
4o abstützt. Eine auf dieser Stellmutter verschraubbare Anschlagmutter 41 - gestattet
es, die Zusammendrückung der Feder 39 zu begrenzen. Der andere Laufring dieses Lagers
stützt sich gegen die Endfläche einer im Gehäuseteil.. befestigten Büchse 43.
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Die Lagerung jenseits des Kompressors ist gemäß Abb.4 gleichartig
ausgeführt. Dadurch ist es möglich, den Sammelkasten 16 des Kompressorgehäuses 5
mittels Muttern 4o und 41 an den Läufer i anzudrücken.
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Auf der anderen Seite ist die Welle :2 in gleichartiger Weise im Gehäusedeckel
3 gelagert (Abb. 3).
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Die Kraft der 'Explosion wird seitlich durch die beiden scheibenförmigen
Teile 3 (Abb. 3) und 4 (Abb. 2) aufgenommen. Von der Scheibe 3 wird sie mittels
Lagerbüchse 43, Kugellager 42, Anschlagmutter 41 und Stellmutter-40 (Abb. 3) auf
die Welle 2 übertragen und von dieser weiter über Stellmutter 40 (Abb. 2), Anschlagmutter
41, Kugellager 42 und Büchse 43 auf den Gehäuseteil 4.
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Ein etwaiges Spiel zwischen Läufer i und Gehäuseteil 3 kann bei stillstehender
Maschine von Hand durch Verstellen der Anschlagmuttern 41 ausgeglichen werden. Zweckmäßig
stellt man bei kalter Maschine die Anschlagmuttern so ein, daß ein geringes seitliches
Spiel vorhanden ist, welches den Dehnungen bei späterer Erwärmung etwa entspricht.
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Dieser seitliche Spielraum wird dann durch die Federn 39 (Abb.
2 und 3) ausgeglichen. Wenn infolge allmählicher Erhitzung der Spielraum fortgefallen
ist, wird der von der Explosion herrührende Seitendruck, wie vorher ausgeführt,
durch die Anschlagmuttern 41 übertragen.
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Die Anzahl der Arbeitskammern wird bei diesem Motor dem Bedürfnis
entsprechend gewählt. Die Füllung, Zündung usw. können in allen Arbeitsräumen gleichzeitig
erfolgen.
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Die Gleichzeitigkeit bewirkt den Vorteil, daß die Abmessung eines
Arbeitsraumes 23 in radialem Sinn zur Erzielung einer gewissen Leistung des
Motors verhältnismäßig klein gehalten werden kann. Das Vorbeiführen der Schwingkolben
6 an dem vorspringenden Teil 46 kann entsprechend ohne merkbare Stöße erfolgen.
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Es sei noch bemerkt, daß die Überleitung des Kompressionsgemisches
nach dem Arbeitsraum durch Außenleitungen erfolgen kann, welche in zweckentsprechender
Weise, z. B. durch Ventilatoren, zu kühlen sind. In gleicher Weise kann auch die
Spülluft gekühlt werden. 57 bezeichnet eine Außenleitung für das Gas und
58 eine Außenleitung für die Spülluft.