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Brennkraftmaschine mit Taumelscheibe Den Gegenstand vorliegender Erfindung
bildet eine Brennkraftmaschine mit Taumelscheibe, bei welcher parallel zur Maschinenwelle
die Zylinder angeordnet sind. Auf der Maschinenwelle ist die Taumelscheib,e befestigt,
Derartige Maschinen mit Taumelscheibe sind bekannt; ,aber sie haben den Nachteil,
daß sie zwecks Verbindung mit den Kolben Zwischenglieder benötigen, welche schwirr=
gend@e Bewegungen ausführen und daher freie Kräfte erzeugen, welche bei hohen Tourenzahlen
starke Erschütterungen der Maschine hervorrufen.
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Nun gibt es auch Brennkraftmaschinen mit Taumelscheiben, welche diese
Zwischcnglieder nicht aufweisen; Faber in diesem Falle tritt zwischen der Wandung
der Taumelscheibe und des die Wandung umklammernden Teiles, welcher die Taumels,cheihe
mit den Kolben verbindet, bei den verschiedenen Stellungen der Taumelscheibe Spiel
zwischen den zusammenarbeitenden Teilen :ein, was selbstverständlich unangenehme
Geräuscherscheinungen beim Laufen der Maschine zur Folge hat.
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Weiterhin gibt @es noch Brenukraftm,as,chinen mit Taumelscheiben,
die zwar durch @einfache Zwischenglieder mit dem Kolben verbunden sind, welche Verbindung
aber die 'unangenehme Eigenschaft aufweist, daß der Kolben bei der Drehung der Taumels.cheibie
nicht bloß eine hin und her gehende Bewegtuzg ausführt, sondern daß der Kolben zugleich
noch eine drehende Bewegung vollzieht. Allen diesen Übelständen begegnet nun der
Erfindungsgegenstand dadurch, daß eine Brennkraftmaschine mit parallel zur Mas,chinenwellle
angeordneten Zylindern und auf dieser Welle festen Taumelscheib.e vorgesehen ist.
Auf dieser Taumelscheibie dreht sich der Taumelring. Der Verbindungsteil zweier
einander gegenüberliegender Kolben weist einen Zapfen zur Aufnahme eines drehbaren
Verbindungsstückes auf. Der Taumelring selbst besitzt-einen. starreal, in Arme unterteilten
Kranz mit Unterbrechungen, in welche sich das auf dem Zapfen angeordnete, als.
kugelig gelagerter Stein ausgebildete Verbindungsstück bei jeder Winkelstellung
des Taumelringes ahne Spiel in Richtung der Kraftwirkung des, Kolbens einlegt. Der
Zweck dieser eben erwähnten Anordnung ist, sowohl an der Taumelscheibe als auch
an .den Kalben jedes ausschwingbare freie Kräfte @erzeugende Organ auszuschalten.
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Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist in verschiedenen beispielsweisen
Ausführungsfarmen in beiliegender Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. z
einen Viertaktmotor in Verbindung mit einer Taumnelscbeibe, Fig.2einen Zweitaktmotor
in Verbindung mit ein-er Taumelscheibe, Fig.3einen Schnitt nach Linie a-b der Fig.
2, wobei die Taumielscheibe in senkrechter Stellung dargestellt ist, Fig. q. .das
Schema der Taumelscheibe, Fig. 5 Darstellung der Wege, die ein Zapfen .der Taumelscheibe
zurücklegt,
Fig.6 das Gestell der Taiunelscliz-ibe in aufrechtem
Schnitt, Fig. 7 einen Schnitt nach Linie c-td der Fig. 6 mit eingesetzter Scheibe,
Fig.8 einen Schnitt nach Linie a-f der` Fig.6. Fig. g einen. Schnitt durch ein Verbindungsorgan,
welcher den @entsprechenden Teil der Taumenscheibe zwingt, .der hin und her gehenden
Bewegung der Kolben zu folgen, Fig. io einen Schnitt nach Linie "o--lt der Fig.
9, Fig. i i einen Schnitt durch ein Verbindungsorgan, welches der Lemniskatenbew
egung der Taumelscheibe folgt, Fig. 12 einen Schnitt nach Linie 1-h der Fig. i i,
Fig. 13 und 14 schematische Darstellungen des Erfindungsgegenstandes.
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Die Taumelscheibe besteht aus dem starren Kranz i i, welcher mit Aussparungen
zum Einsetzen des Kulissünsteines 32 versehen ist. Ferner weist die Taumelscheihe
die Scheibe i o auf, welche mit der Welle 12 fest verbunden ist. Zwischen die Scheibe
io und den starren Kranz i i sind die Kugellager 38 eingesetzt. Die Welle 12 ist
in den Lagern 39 gelagert. Der Kulissenstein 32 selbst ist gelagert ,auf der Achse
34 mit der Kugel 33 und weist die Aussparungen 40 auf. Die Achse. 34 ist fest im
Verbindungsstück 24 der Kolben 4 und 5 oder im Verbindungsstück 23 der Kolben 14,
15 fest gelagert.
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Es soll nun zunächst reingehend auf die Bewegung .der Taumelscheibe
eingegangen werden.
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Nach Fig. 4 ist schematisch eine Taumelscheib.e dargestellt, welche
die Scheibe 26 und den starren Kranz 25 .aufweist. Der starre Kranz 25 trägt ,auf
dem Umfang verteilt versc'hied@en.e Zapfen, wobei die Zapfen 27 und 28 gegeneinander
um i8o° versetzt sind. Der Zapfen 28 wird in der Führung 29 bei der Drehung der
Scheibe 26 geradlinig hin und her bewegt, so. daß er einen Weg beschreibt, der in
seiner Projektion durch 30 in Fig. 5 dargestellt ist. Einen gleichen Weg
wie der Zapfen 28 beschreibt nun auch der Zapfen 27, während die anderen Zapfen,
wie in der Kinematik bekannt ist, den Weg seiner tuigefäiiren Acht beschreiben,
wie sie durch 31 in Fig.3 dargestellt ist. Die genaue Farm dieser Acht ist nebensächlich.
Entsprechend dem Zapfen 28 und der Bewegung desselben sind die Ano.rdnungen in Fig.9
und 1o ausgebildet. Der Teil 35 des. starren Kranzes der Taumelscheibe umklammert
dien Kulissenstein 32 derart, daß dieser Teil des stärren Kranzes der Bewegung der
mit diesem Teil verbundenen Kolben folgen muß. Indem aber dieser Teil35 des starren
Kranzes ünd der Kulissenstein 32 eine 'schwingende und drehende Bewegung ausführt,
ist die Aussparung 4o im Kulissenteil vorgesehen. Diese Bewegung des Teiles 3 5
des starren Kranes der Taumelscheibe bewirkt aber, daß die anderen Teile des Kranzes
eine Lemniskatenbew@egung ,ausführen, so. dar also der Teil 36 des starren
Kranzes sich, wie Fig. i i und 12 zeigen, nach rechts und links frei bewegen kann,
während der Kulissenstein 37 un"errückbar auf seiner Kugel 33 frei schwingen und
den Bewegungen des Teiles 36 folgen kann.
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Nach den. Fig. i und 2 xst nun die Taumels c beibre zur Kraftübertragung
t> mit den Kolben eines Explosionsmotors verbunden. Fig.1 stellt einen Viertakt-
und Fig. 2 ,einen Zweitaktmotor dar.
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Nach Fig. i sind die Arbeitskolben 4, 5 durch das Verbindungsstück
24 verbunden. Die beiden Kolben sind in den Zylindern 2, 3 mit dem Auspuffventil
und Saugventilen 6, 7, 8,9 gelagert, die mittels. einer Nocketnvorrich-' tung 42,
die mit dem innen verzahnten Rad 41 fest verbunden ist, betätigt werden. Das Zahnrad
43 ist auf der Welle 12 verkeilt und treibt .das Zwischenrad 44 an, welches das
Rad 41 in Drehung versetzt. Die Arbeitsweisc des Viertaktmotors ist genügend bekannt
und braucht deshalb nicht näher erörtert zu werden. Die entwickelte Energie bei
der Explasion wird mittels der Achse 34 und den Kulissenstein auf den starren Kranz
i i übertragen, der eine hin und her gehende Bewegung ausführt und durch die taumelnde
Bewegung der Scheibe io die Welle 12 in Drehung versetzt.
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Nach Fig. 2 ist die Taumelscheibe meinem Zweitaktmotor vorgesehen.
Die Verbindung des starren Kranzes der Taumelscheibe ier, folgt hier genau in der
gleichen Weise wie nach Fig.1. Die Spül- und Gernis,chzuführungspumpe weist die
Zylinder 21, 22 und die Kolben 14, 15, welche durch das Verbindungsstück 23 verbunden
sind, auf. Der Arbeitsvorgang findet in den Zylindern 17, 18 mit den Arbeitskolben
13, 16 statt. Durch die Einlaßventile i9, 2o treten die Spülluft und die Mischung
ein. Da der Zweitaktmno.to@r genügend bekannt ist, so wird von einer weiteren Beschreibung
Abstand genommen.
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Nach Fig. 13 soll nun der Vorteil. der Taumelscheibe in Verbindung
mit einem Zweitaktmotor dargestellt werden. Angenommen, die Taumelscheibe soll einen
Hub lt ausführen, bei welchem die Strecke a zum öffnen des Auspuffschlitzes verwendet
werden soll, und der Betrag a sei 1/4 h, dann benötigt die Taumelscheibeeine Drehung
von 45°, um den Auspuffschlitz auf der Strecke a zu öffnen, oder 9o° Drehung vom
Öffnen des Auspuffschlitzes bis zum Schließen. Werden diese
Verhältnisse
,nun auf ein Kurbelgetriebe nach Fig. 1q. übertragen, so, ergibt sich, daß sich
die Kurbel, welche denselben Hub lt wie die Taumelscheibe ausführen soll, mehr als
9o° vom Öffnen des Auspuffschlitzes bis zum Schließen drehen muß, da die endliche
Länge der Pleuelstange bewirkt, daß @tt' kleiner ist als ,a. In Verbindung mit einer
Taumelscheibe werden daher bei ,einer Zweitaktgaskraftmaschine die Auspuffschlitze
länger offen gelasse ,n :als bei deinem Kurbelgetriebe, sofern in beiden Fällen
die Taumels,cheibe und die Kurbelwelle den gleichen Winkel durcheilen. Im gleichen
Sinne müssen auch bei einem Viertaktmotor die Verhältnisse günstiger liegen in bezug
auf das Ventilöffnen, sofern der Viertaktmotor in Verbindung mit einer Taumelscheibe
gebaut wird. Bei Anordnung des gleichen Nockens zur Öffnung des gleichen Auspuffventils
wird das Auspuffventil in Verbindung mit einer Taum@elscheibe länger offen gehalten
,als mit einem Kurbelgetriebe.