DE7532889U

DE7532889U - Kraftmaschine

Info

Publication number: DE7532889U
Application number: DE7532889U
Authority: DE
Original assignee: PIEZONKA DIETER 3000 HANNOVER
Current assignee: PIEZONKA DIETER 3000 HANNOVER
Priority date: 1975-10-16
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1976-03-11

Description

25. Septem ber 1975 Dr. J/ht

Kraftmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ©ine Kraftmaschine, bestehend aus einem Gehäuse, in welchem Ein- und Auslassschlitze sowie eine ZUndfunkenquelle angeordnet sind, einer das Gehäuse durchsetzenden Welle, swei im Inneren des Gehäuses angeordneten, sich relativ zum Gehäuse drehenden, relativ zueinander unter Bildung von Kammern periodisch wechselnden Volumens bewegten Teilen und einem Zahngetriebe, welches die bewegten Teile miteinander kraftschlüssig verbindet.

Derartige Kraftmaschinen sind bekannt· Sie weisen ein Paar ineinander liegender mit einer Art Verzahnung ver=

7532889 11.03.76

(9

sehener Kader auf. Zwischen jien_Zlüma 4ia-Kaa«4>ra periodisch wechselnden Volumens gebildet. Derartige Kraftmaschinen kann man als Pumpen und Motoren benutzen. I_-S-besondere als Brennkraftmaschinen sind derartige Vorrichtungen bekannt geworden. Sie ersetzen Kolbenmotoren» deren Nachteil es ist, daas ein Kolben iaffler von einer Nullgeschwindigkeit auf eine Maximalgeschwindigkeit wechseln muss. Diese Maschinen jedoch haben auch nicht nur Vorzüge, sondern auch Nachteile. Die Dichtung der einzelnen Maschinenteile gegeneinander bereitet ganz erhebliche Schwierigkeiten. Es bedurfte jahrelanger intensiver Arbeit, um mit diesen Dichtungsschwierigkeiten einigermaßen fertig zu werden. Das Verhältnis von,,Maximalem Brennkamaervolumen zu dem Raumbedarf der Maschine ist hier ungünstig.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kraftmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Verhältnis von maximalem Kammervolumen zu dem Bauvolumen sehr günstig iet, bei der die Dichtungsschwierigkeiten gering sind und die sich durch die zentrische Lagerung der Hauptbauteile auszeichnet.

Di· Erfindung besteht darin, dass auf der Welle zwei Kreisscheiben zentrisch mit Abstand angeordnet sind, dass zwischen den Scheiben einerseits ein fest mit ihnen verbundenes Kreisilngsegmeat angeordnet ist und andererseits ein gegenüber den Scheiben beweglich angeordnetes Kreisringse spent, welches zwischen sich und dem mit den Scheiben fest ver-

7532889 11.03.76

bundenen Kreisringeegment sowie der Gehäuseinnenwancl die zwei Kammern periodisch wechselnden Volumens einschließt, dass In dem Gehäuse ein mit diesem fest verbundenes Zahnrad und auf einer scheibe mindestens ein weiteres» auf einem Zapfen gelagertes, gleiches, mit dem gehäusefesten Zahnrad kämmendes Zahnrad angeordnet ist, welches einen Zapfen trägt, der über eine Stange mit einem Zapfen verbunden ist_e der auf dem gegenüber den Scheiben beweglichen Kreisringsegment angeordnet ist, und dass entweder beide Scheiben oder das gegenüber den Scheiben bewegliche Kreisringsegment fest mit der daß Gehäuse durchsetzenden Welle verbunden ist, während entweder das bewegliche Kreisringsegment oder die beiden Scheiben auf dieser Welle drehbeweglich gelagert sind»

Eine derartige Kraftmaschine zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus· Das maximale eingeschlossene Volumen der Kammer, insbesondere Brennkammer, ist hier gegenüber dem Kaumbedarf der Maschine groß. Da die wesentlichen Bauteile nur um eine zentrische Achse rotleren, ist die Abdichtung der einzelnen Tülle gegeneinander relativ einfach« Die mit diesem Motor erzielbaren Drehzahlen sind hoch· Die erzielbare ^eiatung 1st groß«

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung 1st es, zwei um die gleiche Achse rotierende Teile zu haben, von denen das eine Teil mit gleichförmiger Drehgeschwindigkeit umläuft, während das andere !Teil eine wechselnde Drehgeschwindigkeit aufweist, dia periodisch einmal etwas größer,

7532889 11.n3.7R

da^fcndere MaX etwas kleiner wird als die Drehgeschwindigkeit des anderen 'Teiles. Hierdurch wird es möglich, dass sich die Stirnseite des sich periodisch bewegenden Teiles einmal der Stirnseite des anderen Teiles nähert, daas andere Mal sich von der Stirnseite entfernt,, so dass eine Kammer periodisch wechselndem Volumens eingeschlossen ist.

Diese Kraftmaschine elgant eich als Pumpe für das verschiedenste Fördergut, als Flüssigkeitsmotor, als Brennkraftmaschine und für weitere Zwecke·

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der tteichnv.ng schematisch dargestellten Auaftthrungsbelspioles einer Brennkraftmaschine näher erläutert« Ee zeigen:

Fig· 1 einen Querschnitt durch die Ebene, in der die Brennkammern liegen,

Fig· 2. einen Längsschnitt durch die Maechine,

FIg₄ 3 einen Schnitt durch die Ebene, in der das Zahnrad« getriebe liegt«

Fig* if einen Querschnitt durch das an den Scheiben befestigte Kreisringaegment,

FIg* 5 einen Schnitt durch das gegenüber den Scheiben bewegliche Kreisringeegja&nt·

flg. 6 elfte zeichnerische Überladung dea Schnittes durch die Brennkammern mit dem Schnitt durch das Zahnradgetriebe,

Fig* 7 eine Brennkraftmaschine mit vier Brennkammern im Schnitt durch die Brennkammern,

Fig» 8 ein Überlagerungsschnitt dee Schnittes durch die vier Brennkammern und durch das Zahnradgetriebe,

Fig. 9ιeinen Schnitt durch das an den Kroisscheibea befestigte Segment der Maschine der Fig. 7 mit Sicht auf die Kreisscheibe,

Flg. 10 einen Schnitt durch das bewegliche Krelsrlngsegment der Maschine der Fig. 7.

Xn dem zylindrischen OehKuae 1 sind auf der zentralen Welle k zwei Kreisecheiben 3 feet angeordnet. Zwischen den beiden Kreisscheiben 3 befindet eich ein Kreisringsegment Z_t welches fest mit dieser, beiden Scheiben verbunden ist· Zwischen den beiden Kreisecheiben 3 befindet sich aber noch ein weiteres Krelsrlngsegement 9, welches gegenüber den Kreisscheibon beweglich ist und während der Drehung der Kreisscheiben 3 eiae ständig pendelnde Bewegung derart ausführt« dass sich die einander- zugewandten selten der beiden Kreissegmente periodisch n und von einander entfernen.

Die beiden Kreissegmente 2 und 9 schließen zwischen sich» zwischen den beiden Kreisscheiben 3 und zwischen der Innenwandung des Gehäuses 1 zwei Kammern ein, deren Vo-

40"

lumen periodisch von einem Minlaalwert su einem Maximalwert und um&efeehrt wechselt, wenn sich <äas bewegliche Krelerlngsagaent gsgst&ber des zwischen den beiden Krein scheiben 3 festen Kreieirlngseguent 2 x-olativ bewegte Diese beiden Kammern dienen ale Brennkammern der Bronn* kraftmaschine«

Die relative Bewegung des beweglichen Krolsringaegraentes 9 gegenüber den zwischen den beiden Kreisscheiben 3 festen Kreisrlngsegne&t Z ist durch ein Zahnradgetriebe gesichert· Dieses Zahnradgetriebe besteht aus einem Zahnrad IZ₉ welches mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist« Und mindestens einem Zahnrad 5» welches auf einem Lagerzapfen 11 drohbar gelagert ist ι welcher auf der Kniescheibe 3 befestigt ist· Das fsste Zahnrad 12 und das drehende Zahnrad 5 kämmen miteinander. Die Zahnräder sind gleich« insbesondere haben sie gleiche Zähnezahl· Das drehende Zahnrad 3 trägt einen Zapfen 6« An diesem Zapfen 6 ist eine Stange 7 angelonkt, die mit ihrem anderen Ende an einem Zapfen 8 angelenkt, welcher auf den beweglichen Kreisringsegemtn befestigt 1st« Dieser zapfen 8 auf dem beweglichen Kreisringsegment 9 durchsetzt ein Langloch 10 In einer der beiden Kreisshelben 3· Hierdurch ist der auf dem beweglichen Kreis» ringsegment 8 befestigte Zapfen in dea Raum für das Zahnradgetriebe hineingeführt·

In dem Gehäuse 1 befindet sich eine öffnung 13 für die Zündkerze, ein Auslasschlitz I** und ein EinlasBChlitz 15· Wenn sich die Bronnkammer in einer Lage befindet, in

dsr sie an die Öffnung 13 angrenzt, Mt die Brennkaraiisar ihr minlmaloG Volumen eingenommen· Auf der gegenttberllegondon Seite hat die dort befindliche Brena-eiamer ihr Kaxlaalee Volumen erreicht im Bereich zwischen der $ffmm 13 und dem Auelaeachlltz lif bis hin zum Blnlneschlltz 15 erweitert eich das Volumen» während ee auf der gegenüber« liegenden Seite eloh verkleinert·

Sie Krelsringsegaieote können aus vollem Material hergestellt soin und die Funktion von Schwungrädern Übernehmen« Zweßkmässlg 1st ea, in ihnen einen Hohlraum 16 vorzusehen* kann dia Kaashine leichter werden·

In Fig· 1 pseichneten AusfUhrungsbsispiel, bei dem die ZHhneaahl des drehenden Zahnrades 5 ebenso groß ist wie die Zähnezahl des festen Zahnrades IZ verändert sich das volumen jeder der beiden Brennkammern während einer Um« drehung der Kreisscheiben 3 einaal von einem Minimalwert auf einen Maximalwert und von einem Maxiaalwert wieder auf den Minimalwert· Während einer Umdrehung der Kreiescheiben findet somit in beiden Brennkammern ein voller Arbeltsablauf statt·

Es bestehen verschiedene Möglichkeiten der Abänderung des Aufbaues dieser Maschine:

Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Zähnezahl der Zahnräder 5 und 12 nicht gleich 1st, sondern ein ganz»

7532.889 11.03.76

-a-

«ahliges Vielfaches von einander beträgt. Ist beispielsweise die Kähnezahl dea festen tfahnrades 13 doppelt so groß wie die ZiüxneZöhl des drehenden Zahnrades, so verändert sich während einer Umdrehung der beiden Kreisncheibon 3 das Brennkammervolumen zweimal seinen Wert Ton einem Minimaiwert über einen Maximalwert wieder auf den Minimalwert, so dass zwei Arbeitsvorgänge während einer Umdrehung der Kreiaschsibs 3 stattfinden* Das macht erforderlicht dass zwei Offnungen für Zündkerzen, zwei Auslaßschlitze und ζ v/ei Eialaßschlitze vorgesehen werden» Entsprechend lassen sich auch drei und vier Arbeitsvorgänge während einer Umdrehung der Kreisscheiben durch Änderung der Zähnezahlen erreichen·

Eine andere Abänderung 1st dadurch möglich ₉ dass zwischen den beiden Kreisscheiben 3 nicht ein Kreisringsogment fest angeordnet ist, sondern auf zwei gegenüberliegenden Seiten zwei Kreisringsegmente fest angeordnet sind· Entsprechend sind dann auch auf zwei gegenüberliegenden Seiten zwei fest miteinander verbundene, bewegliche KreisrlngBsgmsnfca vorgesehen· Diese zwei fest miteinander verbundenen , beweglichen Kreisringsegmente sind auf der gleichen Welle 4 wie die Kreisacheibon gelagert· Von dieser Ausftthrungsform ist in der letzten Zeichnungsfigur ein Schnitt durch die Brennkammern dargestellt· Dieses» AusfUhrungsform zeichnet sich dadurch aus« dass die Brennkraftmaschine hervorragend ausgewuchtetelst· Iⁿ dieser Ausführungsform sind vier Brennkammern vorhanden» Öle Maschine lässt sich noch weiter dadurch anderη_e dass drei oder vier feste Segmente und entstehend viel bewegliche Segmente vorgesehen sind· Hierdurch lassen sich sechs, acht oder mehr Brennkammern erreichen·

Das bewegliche Kreisringsegmsnt bzw. die beweglichen Kreisringsegjnente werden zwischen den Scheiben auf der Welle gelagert oder befestigt. Es bestehen die zwei Möglichkeiten! dass entweder die Sc-heibe* 3 auf der Welle k befestigt sind, dann ist das bewegliche Kreisringsegraent 8 mit einem Lager verschwenkbar auf der Welle gelagert, oder das bewegliche Kreisringsegment ist auf der welle if befestigt und die beiden Scheiben sind in Lagern auf der Welle l± gelagert.

Claims

B « I

- 10 -

Schutzansprüche t

1, Kraftmaschine, bestehend aus einem Gehäuse, In Ein- und Auslaßschiitsse sowie eine !ZUndfunkenquello angeordnet sind, einer das Gehäuse durchsetzenden Welle* zwei im Inneren des Gehäuses angeordneten^ sich relativ zum Gehäuse drehenden, relativ zueinander unter Bildung von Kammern periodisch wechselnden Volumens bewegten Teilen und einem Zahnradgetriebe, welches die bewegten Teile miteinander verbindet,
dadurch gekennzeichnet,

dass auf der Welle Ot) zwei Krelssnhelben (3) zentriach mit Abstand angeordnet sind,

dass zwischen den Kreisscheiben (3) einerseits mindestens ein fest mit ihnen verbundenes Xreisrlngsegment (2) angeordnet 1st und andererseits mindestens ein gegen· über den Kreisscheiben (3) beweglich angeordnetes Kreisringsegment (8), welches zwischen sich und dem mit den Kreisscheiben (3) fest verbundenen Kreisringsegment (2) sowie der Gehäuseinnenwand mindestens zwei Kammern periodisch wechselnden Volumens einschließt, dass in dem Gehäuse (1) ein mit diesem fist verbundenes Zahnrad (12) und auf einer Kreisscheibe (3) mindestens ein weiteres, auf einem Zapfen (11) gelagertes, mit dem Gehäuse festen Zahnrad (12) kämmenden Zahnrad (5) angeordnet ist, dessen Zähnezahl gleich der ZM&nezahl des geh^sefesten Zahnrades (12) ist oder In einem ganzzahligen Vielfachen hierzu besteht und welches oinen Zapfen (6) trägt, der über eine Stange (7) mit einem Zapfen (6) verbunden ist, der auf dem gegenüber den Kreisscheiben (3) beweglichen Kreisringsegment (9) angeordnet ist,

7532389 iio3.76

- IX -

und dass e^iweder beide Kreisscheiben (3) oder das gegenüber den Kreisecheiben (3) bewegliche Kreleringeegment (9) fest mit der das Gehäuse (1) durchsetzenden Welle v4) verbunden ist, während entweder ei as 'öewegliche Kreisringsegment (9) oder die beiden Kreisscheiben (3) auf dieser Welle drehbeweglich gelagert sind·

2# Kraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet _t
dass die Kreisrlngsegmente (a, 9) hohl sind.

3· Kraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet}

dass mehrere gleiche Kraftmaschinen von der gleichen Welle (k) durchsetzt sind«

7532889 11.03.7B