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Kolbenkraftmaschine mit tangential angeordneten Zylindern Bei den
meisten Kolbenkraftmaschinen wird die geradlinige Bewegung des Kolbens mittels Pleuelstange
und Kurbel in eine Drehbewegung umgewandelt. Die Nachteile dieser Bauart, die ihren
Grund vor allen Dingen darin haben, daß nur in zwei Stellungen die Kraftrichtung
senkrecht auf der Kurbel steht, sind bekannt. Man hat bereits andere Anordnungen
vorgeschlagen, um die hin und her gehende Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung
umzuwandeln. So sind Kolbenmaschinen mit im Stern angeordneten Zylindern bekannt,
deren Kolben mittels eines gegenüber dem Stern drehbaren und dabei auf die Kolben
wirkenden Widerlagerkörpers bewegt werden. Die Kraftübertragung zwischen den Kolben
und dem Widerlagerkörper wird dabei über Kurvenbahnen bewirkt. Auch hierbei kommt
nur ein Teil der Kolbenkraft für die Drehbewegung zur Verwendung. Es ist auch bereits
eine Kolbenmaschine mit tangential angeordneten Zylindern bekannt, deren Kolben
auf einen in bezug auf den Zylinderträger drehbaren Gegenkörper wirken. Bei dieser
bekannten Bauart werden die Kolbenbewegungen mittels Übertragungshebeln auf besondere
Schalträder übertragen, die auf der M aschinenwelle sitzen. Diese Bauart ist verwickelt
und gestattet die Benutzung von nur wenigen Zylindern.
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Gemäß der Erfindung sollen diese Nachteile bei einer Kolbenkraftmaschine
mit tangential angeordneten Zylindern, deren Kolben auf einen in bezug auf den Zylinderträger
drehbaren Gegenkörper wirken, dadurch vermieden werden, daß die Kolben während des
Arbeitshubes unmittelbar am Gegenkörper durch Bolzen abgestützt werden, die am Gegenkörper
oder am Zylinderträger angeordnet sind
und sich während des Arbeitshubes
unter der Wirkung eines Gestänges hinter die Kolben legen oder in Rasten des Gegenkörpers
eingreifen. Auf diese Weise kann die Umwandlung der hin und her gehenden Kolbenbewegung
in eine gleichmäßige Umlaufbewegung mit sehr einfachen Mitteln und mit vollem. Erfolg
erreicht werden. Durch den Wegfall der bei der bekannten Bauart benutzten Hebelübertragung
wird der Aufbau der Maschine sehr einfach, und es ergibt sich die Möglichkeit, viele
Zylinder auf einem Zylinderträger anzuordnen. Ebenso ist es leicht möglich, mehrere
mit Zylindern besetzte Tragkörper nebeneinander zu setzen. Die Bauart erlaubt es
auch, die Zylinder am äußersten Umfange des umlaufenden Körpers, also im größten
Abstande von der Drehachse anzubringen und auf diese Weise ein außerordentlich hohes
Drehmoment zu erzeugen. Dabei bleibt die Gesamtgröße der Maschine im Verhältnis
zur Leistung sehr klein.
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Es ist einerseits eine Ausführung möglich, bei der im Gegenkörper
gelagerte Bolzen durch Federn in die Zylinderlaufbahn gedrückt und von Auflaufüächen
des Zylinderträgers vor den Zylindern beiseite gedrängt werden. Dabei können die
Bolzen auch zur Steuerung der Einlaßventile der Zylinder benutzt werden. Eine andere
Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die in Rasten des Gegenkörpers eingreifenden
Bolzen radial im Kolben gelagert, durch Federn im Kolbeninnern gehalten und zu Beginn
der Kolbenbewegung durch an der Innenseite der Kolbenwand sitzende Hebel herausgeschoben
werden, die durch einen im Kolben beweglich gelagerten Zwischenkörper bewegt werden.
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Es kann entweder der Zylinderträger umlaufen und der Gegenkörper durch
das Maschinengestell gebildet werden, oder der Zylinderträger feststehen und der
Gegenkörper umlaufen. Im letzten Falle empfiehlt sich eine Bauart, bei der der umlaufende
Gegenkörper den feststehenden Zylinderträger umgibt.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungen der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Es zeigen: .
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Abb. i von der ersten Ausführung eine Seitenansicht auf den Schnitt
nach der Linie I-1 der Abb. -2, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie II-11 der Abb.
i, Abb.3 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit, Abb..I für eine weitere
Ausführung einen Längsschnitt durch einen Zylinder bei eingeschobenem Kolben, _4bb.
; den gleichen Schnitt bei herausgeschobenem Kolben, Abb. 6 einen Ouerschnitt nach
Linie VI-VI der Abb. 5, Abb.7 die Ansicht einer feststehenden Scheibe des Maschinengestells,
Abb.8 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit und Abb.9 eine geänderte Ausführung
der Kraftmaschine.
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Die Kraftmaschine weist als Maschinengestell zwei feststehende einander
parallele Scheiben i und 2 auf, in denen eine Welle 3 gelagert ist, die einen Umlaufkörper-1
trägt. Am Umfang des Umlaufkörpers sind tangential Zylinder 5 befestigt, in deren
jedem ein Kolben 6 läuft. Die Zylinder 5 sind durch radiale Bohrungen 7 in dem Umlaufkörper
-1 mit der Bohrung 8 der Welle 3 verbunden, durch die ihnen der Betriebsstoff zugeleitet
wird. Zur Ableitung des verbrauchten Betriebsstoffes, der Abgase o. d'-I., sind
weitere radiale Bohrungen 9 in dem Umlaufkörper .1 vorgesehen, die in eine die Welle
3 umgebende Hohlwelle io münden.
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In den Scheiben i und :2 sind Bolzen i i gelagert, die durch Federn
12 nach innen gegen die Zylinder 5 gedrückt werden. Beim Umlauf des Umlaufkörpers
.4 in der Richtung des Pfeiles 13 werden sie durch Auflaufflächen 14 beiseite gedrückt,
so daß sie die Umlaufbewegung nicht hindern. Sie legen sich nach Vorbeilauf des
Zylinders und Kolbens hinter den Boden des letzteren, so daß der Kolben während
seines Arbeitshubes gegen das feste Maschinengestell abgestützt ist. Infolgedessen
treibt der sich entspannende Kraftstoff den Zylinder 5 gegenüber dem festgelegten
Kolben 6 vorwärts und bewirkt den Umlauf des Umlaufkörpers .I.
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Durch die Bewegung der Bolzen i i werden die Einlaßventile 15 gesteuert,
indem jeder Bolzen i i einen Hebel 16 bewegt, der das Einlaßventil öffnet, das sich
nach Vorbeilauf des Ventilsehaftes am Hebel 16 unter der Wirkung einer Feder 17
wieder schließt.
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Bei der Ausführungsform nach den Abb. _1 bis 8 sind die in den Scheiben
i und 2 gelagerten Bolzen i i weggefallen. Die Scheiben weisen statt ihrer auf ihrer
Innenfläche kreisförmig angeordnete Rastvertiefungen 52 auf. Im Hinterteil des Kolbens
6 sind zwei einander gegenüberliegende Bolzen 53 gelagert, die zum Eingriff in die
Rasten 52 bestimmt sind. Die Bolzen 53 stehen unter der Wirkung von Federn 54, die
sie ins Innere des Kolbens 6 drücken. Gegen sie legen sich im Kolbeninnern gelagerte
Winkelhebel 55, die mit ihren anderen Armen an Anschlägen 56 eine im Kolben beweglich
gelagerten Zwischenkörpers 25 anliegen. Bei Beginn des Arbeitshubes wird zunächst
der Zwischenkörper 25 im Kolben 6 nach rückwärts bewegt und
drückt
die Bolzen 53 nach außen. Sie greifen in Rasten 52 ein und legen so den Kolben 6
gegenüber den feststehenden Scheiben i und 2 fest. Abb.4 zeigt die Stellung der
Teile bei eingeschobenen, Abb. 5 bei heratisgeschobenen Bolzen 53.
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Die Einlaßventile der Zylinder 5 können hierbei durch feste Anschlagrollen
57 (Abb. 8) gesteuert werden.
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In Abb. 9 ist eine Ausführungsform einer Kraftmaschine gemäß der Erfindung
dargestellt, bei welchem der Zylinderträger feststeht und der Gegenkörper umläuft.
Eine Anzahl von mit Zylindern 5 besetzten Scheiben 58 sind fest nebeneinander angeordnet.
Sie sind von einer Trommel 59 umgeben, die drehbar gelagert ist und mit Rippen 6o
zwischen die Zylinder greift. Die Kolben der Zylinder 5 setzen die Trommel 59 in
Umdrehung, indem sie während ihres Arbeitshubes mit der-Trommel durch Bolzen i i
gekuppelt werden.
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Die Zahl und Anordnung der Zylinder ist beliebig. Es können z. B.
auch mehrere konzentrische Reihen von Zylindern benutzt oder mehrere Zylinderkreise
auf einem Drehkörper vorgesehen werden. Weiter können Zylinder für beide Drehrichtungen
angebracht werden.
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Die Maschine kann vollständig in ein Gehäuse eingeschlossen werden,
in das der ausgenutzte Kraftstoff unter Fortfall von Ableitungskanälen unmittelbar
abströmt und aus dem er abgeleitet wird.