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Brennkraftmaschine mit schwingenden Flügelkolben Die Erfindung bezieht
sich auf eine Brennkraftmaschine mit schwingenden Flügelkolben, deren Welle im Winkel
zur getriebenen Welle steht und mit dieser durch ein Universalgelenk verbunden ist.
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Um das bekannte Verändern des Hubes, der Verdichtung und der Ansaugmenge
auch bei Maschinen der genannten Art durchzuführen, gibt die Erfindung ein einfaches
Getriebe an, dessen wesentliche Merkmale darin bestehen, daß die getriebene Welle
durch ein Kröpfstück so mit dem Gelenk verbunden ist, daß durch Verschieben der
getriebenen Welle in Richtung ihrer Achse der Hub der hin und her schwingenden Welle
mit den Flügelkolben zu ändern ist. Diese Hubänderung ist insbesondere wertvoll
für im Flugwesen benutzte Explosionsmotoren, da nach Maßgabe der verschiedenen Höhenlage
des Flugzeuges während des Fluges sich auch der Flugwiderstand und damit die Arbeitsbedingungen
für den Motor ändern, so daß eine Anpassung der Umdrehungszahl des Motors an den
veränderten Flugwiderstand sich für die Flugsicherheit als besonders günstig erweist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Explosionsmotors
dargestellt.
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Abb. i zeigt den neuen Explosionsmotor in Aufsicht und Abb. 2 im senkrechten
Mittelschnitt.
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Abb. 3 ist eine Aufsicht der Maschine nach Fortnahme des Zylinderdeckels
und der oberen Zylinderköpfe. Abb. q. ist eine Aufsicht ohne den abnehmbaren Zylinderdeckel,
aber mit dem oberen Zylinderkopf.
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Abb. 5 zeigt einen Schnitt durch das Universalgelenk zwischen der
Kolbenwelle und der Antriebswelle.
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Abb.6 zeigt einen Teil des Universalgelenkes.
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Abb. 7 zeigt eine Aufsicht der Einrichtung gemäß Abb. 5.
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Abb.8 veranschaulicht die Bewegung des Universalgelenkes.
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Die Maschine besteht aus dem Zylinder 5 mit dem oberen Deckel 6 und
dem unteren Deckel 7. In den Verlängerungen 6a, 7a des oberen und unteren Zylinderdeckels
ruht in Lagern g eine Hohlwelle B. Die Welle 8 schwingt hin und her und trägt radial
angeordnete Kolbenflächen i i, welche zwischen der voll ausgezogenen und punktierten
Stellung gemäß Abb. 3 sich hin und her bewegen. Von dem einen Zylinderdeckel 6 bis
zum anderen Zylinderdeckel ? und von dem inneren Umfang des Zylindergehäuses 5 bis
zum äußeren Umfang der Kolbenwelle 8 erstrecken sich Widerlager 12. Die schwingende
Welle 8 ist oben bis ins Innere eines Deckels 17 verlängert, welcher längs der Teilfuge
i8 (Abb.2) an dem deckelförmigen oberen Zy-
linderdeckel 6 befestigt ist.
In diesem Gehäuse 17 trägt die schwingende Welle 8 ein Universalgelenk mit einem
Gehäuse 2o. Der feststehende Teil 22 des oben an diesem Gehäuse ao befindlichen
Kugellagers ai (Abb. 5)
sitzt in einer Aussparung 23 des Deckelgehäuses
17. Die Kugeln 2i laufen in der Kugelspur 2q.. Der obere Verlängerungsansatz 25
sitzt am Gehäuse 2o. Ein Blockstück 26 des Universalgelenkes ist mit zwei einander
gegenüberliegenden Zapfen 27 (Abb.5) versehen. Diese Zapfen sind mittels eines Kugellagers
28 in seitlichen Verlängerungen 29 des Gehäuses :2o gelagert.
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Das Universalgelenkgehäuse ist auf seiner Rückseite bei 20a (Abb.
7) geschlossen. Diese Wand verbindet den oberen Teil des Universalgelenkgehäuses
mit dem unteren Teil. Auf seiner vorderen Seite oder derjenigen Seite, welche in
Richtung der getriebenen Welle 30 (Abb.2) liegt, ist jedoch das Universalgelenkgehäuse
2o offen. Die getriebene Welle ist beispielsweise die Propellerachse eines Flugzeuges
oder die Antriebswelle einer beliebigen anderen Einrichtung. Die Antriebswelle 30
ruht in mehreren Lagern 31. Die Anzahl dieser Lager ist beliebig, -und sie können
sich längs einer längeren Strecke der Antriebswelle 30 verteilen, um die
Breite der Führungsfläche beliebig weit zu halten. Das hintere Ende der Antriebswelle
3o bildet ein Kröpfstück 32, welches in die Mittelbohrung 33 des Blockstückes 26
des Universalgelenkes hineinreicht. Der Teil des Kröpfstückes, welcher durch die
Bohrung 33 hindurchreicht, bildet mit der Achse der getriebenen Welle 30 einen spitzen
Winkel.
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Wenn die getriebene Welle 30 umläuft, wechselt der Arbeitszapfen
32a des Kröpfstückes ständig seine Richtung. Den Änderungen in der Vertikalebene
paßt sich das Blockstück 33 durch Drehung um seine Zapfen 27 in den Kugellagern
28 an. -Den Änderungen in der Horizontalebene paßt sich das Universalgelenkgehäuse
2o dadurch an, daß sich die Kolbenwelle 8 um ihre Achse hin und her bewegt. Die
Bewegung des schwenkbaren Kolbens, bestehend aus der Hohlwelle 8 und den Kolbenflügeln
i i (v g1. Abb. 3), wird also auf den in Abb. z gestrichelt gezeichneten Propeller
mittels des Universalgelenkes 26 übertragen. Die Endstellung in einer Richtung ist
in Abb. 8 ausgezogen, und die Endstellung in der anderen Richtung ist gestrichelt
dargestellt.
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Die getriebene Welle 30 ist zur Steuerung der Ventile mit einem
Getriebe 3¢ versehen, durch welches die Drehung auf ein Getrieberad 35 übertragen
wird, welches um den Zapfen 6a drehbar gelagert ist. Das Getrieberad 35 ist seinerseits
mit der Nabe 36 versehen, welche Leitstücke 37 trägt, die über die Betätigungsstangen
52 und Hebel 51 (Abb. q.) die Ventile 5o antreiben. Ferner treibt das Getrieberad
35 ein weiteres Getrieberad 38, welches die Magnetwelle 39 Die mit dieser in Verbindung
stehende Magneteinrichtung liefert in der üblichen Weise den für die Zündkerzen
der Maschine benötigten Strom.
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Die Lager 31 der angetriebenen Welle 30 werden von einer Büchse q0
getragen, welche längsverschiebbar in dem Verlängerungsstück 41 des Zylinderdeckels
6 und des Gehäuses 17 angeordnet ist. Am oberen Ende des Verlängerungsansatzes -12
der Büchse q.o befindet sich ein Gabelstück 43, welches ein Einsatzstück qa. umschließt.
Dieses Einsatzstück 44 sitzt an einer Stange ¢5, welche mittels eines Gewindes in
einem Ansatzstück 46 geführt ist. Am anderen Ende der Stange 45 befindet sich eine
Handkurbel 4.7. Eine Drehung der Handkurbel bewirkt, daß sich die Lagerbüchse qo
und damit auch -die angetriebene Welle 3o nach vorn oder nach hinten verschieben.
Die Welle 30 wird dabei durch die in Abb. 2 dargestellten- Ansätze der Lagerbüchse
40 mitgenommen. Dies hat zur Folge, daß auch der Arbeitsansatz 32a des gekröpften
Teiles 32, der mit dem Ende 3oa der Welle 3o schwenkbar verbunden ist, in das Blockstück
26 des Universalgelenkes mehr oder weniger hineinragt. Dabei wird der Winkel zwischen
Kröpfstück 32, 32" und Welle 8 verändert und infolgedessen auch der Schwenkweg
der Welle 8 und damit die Strecke, bis zu welcher sich die Kolben i i den Widerlagern
12 nähern.
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Wenn durch Betätigung des Handgriffes 47 die Bewegung der Kolbenflügel
i i (v g1. Abb.3) in Richtung auf und von den feststehenden Zwischenwänden i2 hinweg
verändert wird, um den Kolbenweg zu vergrößern, so wird in die Zylinder mehr Brennstoff
eingesaugt. Wenn beispielsweise der Kolbenweg vergrößert wird, zu dein Zwecke, daß
die Kolbenflügel i i sich mehr der Trennwand 12 auf der rechten Seite der Abbildung
nähern, so folgt daraus auch gleichzeitig, daß der Raum auf der linken Seite des
Kolbenflügels i i größer ist, als wenn der Kolben nicht so weit sich der Trennwand
nähern würde, und infolgedessen wird auf der linken Seite mehr Brennstoff angesaugt.
Die Tatsache, daß der Kolben näher an die Trennwand herantritt, bewirkt auf der
rechten Seite einen höheren- Kompressionsgrad. Wenn der Kolben auf dem Rückweg auch
auf der linken Seite näher an die Trennwand herantritt, wird auch dort der Kompressionsgrad
erhöht, und zwar aus den beid°_n folgenden Gründen :, i. weil mehr Brennstoff in
den Zylinderraum angesaugt wurde und 2. weil der zuletzt verbleibende Kompressionsraum
kleiner ist.
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Das auf der Welle 30 sitzende Getrieberad 34 (Abb. q.) ist
in seiner Büchse mit einer
Nut versehen und wird an einer Längsverschiebung
bei der Verstellung der angetriebenen Welle 3o dadurch verhindert, daß ein Flansch
48 des Tragstückes 41 in diese Nut eingreift. Ferner ist dieses Getrieberad 34 in
der Drehrichtung mit der getriebenen Welle durch Nut und Feder 49 (Abb. 2) gekuppelt.
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Auf der Innenseite der Widerlager 12 sind die Hauptdichtungspackungen
14 (Abb. 2) in Aussparungen 13 angeordnet, welche von den Federn 15 gegen
die Kolbenwelle 8 gepreßt werden.- Außerdem sind noch Hilfspackungen vorgesehen.