DE77791C - Viertakt-Explosionskraftmaschine mit schwingendem Kolben - Google Patents

Description

Die vorliegende Maschine, welche als Gas-, Petroleum-, Benzin- oder ähnlicher, durch Explosionen betriebener Motor gebaut sein kann und im Viertaktspiel arbeitet, besitzt einen oder mehrere schwingende Kolben, welche bei jeder Schwingung eine oder mehrere Antriebe empfangen.

Der Cylinder ist durch Theilwä'nde in mehrere Abtheilungen getrennt. Im Mittelpunkt desselben ist eine nabenartige Walze drehbar gelagert, an welcher der bezw. die Kolben diametral befestigt sind, welche bis zu den Cylinderwandungen reichen. Die nabe'nartige Walze sitzt auf einer schwingenden Welle, welche in den Seitenwandungen oder Deckeln des Cylinders gelagert sein kann und mit Hülfe eines Armes und einer Pleuel- oder Lenkstange die Kurbelwelle bethätigt.

Fig. ι stellt eine Ansicht dar (der Cylinderdeckel ist abgenommen). Fig. 2 zeigt einen Grundrifs und Fig. 3 eine Seitenansicht, aus welcher die Ventilmechanismen und Steuerungsverbindungen ersichtlich sind; Fig. 4 bis 6 stellen Einzelheiten dar.

Die Theilwä'nde b, welche mit der Cylinderwandung durch Schrauben k befestigt sind, sind gegen die Nabe abgedichtet. An letzterer sitzen die gegen die Cylinderwandung abgedichteten Flügel d und d\ welche in die durch die Wände b gebildeten Abtheilungen hineinragen und in denselben hin- nnd herschwingen. Zwischen den Flügeln und den Theilwänden werden dabei vier von einander getrennte Räume oder Kammern e e¹ e² e³ geschaffen. In jeder Kammer wickeln sich die bei Viertaktmaschinen auftretenden Vorgänge nach einander ab, d. h. es werden Luft und Gas angesaugt, zusammengedrückt, zur Entzündung gebracht und die Verbrennungsgase entfernt, und zwar geschieht dies in den einzelnen Abtheilungen in einer solchen Reihenfolge, dafs bei jedem Ausschwingen des zusammengesetzten Kolbens ein Antrieb erfolgt.

Die schwingende Welle f ist mit der Nabe c verbunden und drehbar in den Lagern f¹ in den Cylinderdeckeln g gelagert. Die schwingende Bewegung der Welle f wird durch den Arm h und die Lenkstange i auf die Kurbelwelle j übertragen. Bei ; gröfseren Maschinen kann die Welle f an jedem Ende mit einem Arm h versehen sein, wobei die ^.beiden Arme ihre Kraft entweder durch ^Neine gabelförmige oder zwei einzelne Lenkstangen auf die Kurbelwelle, übertragen.

Die Ventile η und n^x dienen, zum Regeln des Gaseintrittes, und zwar steht das erstgenannte Ventil mit den Kammern e und e³ in Verbindung und das zweite mit den Räumen e¹ und e². Das Gasgemenge wird durch die Ventile 00¹O²O³ eingelassen und der Auspuff geschieht mittelst der Ventile ρρ^Ύρ'²ρ³, welche der Reihenfolge nach mit den entsprechenden Räumen oder Kammern e e^l e² e³ in Verbindung gebracht werden.

Die Einlafs- und Auslafsventile für jede Cylinderabtheilung stehen mit einer Kammer r in Verbindung, welche zu einem in der Seitenwand des Cylinders angebrachten Kanal r¹ führt. Die frische Luft gelangt nach jedem Einlafsventil durch eine Oeffnung s und einen Kanal s¹, während die Auspuffgase aus jedem Auslafsventil durch einen Kanal s'² und ein

Rohr s³ entweichen. Die Gaseinlafsventile stellen eine Verbindung zwischen den Gaseinlafskanälen s⁴ und den Kanälen s¹ her, so dafs durch die Einlafsventile ein Gemisch von Gas und Luft angesaugt werden kann.

Die Ventile η und n^l werden unmittelbar von den Excentern t und t^l bewegt, während die Ein- und Auslafsventile nur durch Vermittelung eines zwischengeschalteten Winkelhebels χ bezw. x¹ von ihren zugehörigen Daumen ν und w bethätigt werden. Sämmtliehe Excenter und Daumen sitzen auf einer Welle y, welche durch die Kurbelwelle j mittelst geeigneter Zahnräder in Drehung versetzt wird. Das Uebersetzungsverhältnifs dieser Zahnräder ist derart gewählt, dafs die Kurbelwelle bei jeder Umdrehung der Welle y zwei Umdrehungen macht.

Die Excenter zur Bethätigung der genannten Ventile sind auf der Welle y derart gegen einander versetzt, dafs jeder Vorgang des Arbeitskreislaufes sich nach einander in den verschiedenen Räumen e e¹ e² e³ wiederholt; so wird z. B. das Ansaugen des Explosionsgemisches zuerst im Raum e, dann in e\ hierauf in e² und schliefslich im Raum e³ stattfinden, und in dieser Weise und Reihenfolge wiederholen sich auch die anderen Vorgänge.

Die Verbindung der Kammern e e¹ e² e³ mit den Zündrohren geschieht durch die Kanäle %° und Kammern r.

Bei der in Fig. ι gezeigten Stellung der Kolbenflügel d d^l enthält der Raum e eine zusammengedrückte und der Raum e^l eine noch nicht zusammengedrückte, soeben eingesaugte Ladung, der Raum e² ist entleert und der Raum e³ noch mit verbrannten Gasen gefüllt. Die Ladung in e wird in dieser Stellung der Maschine entzündet und treibt den Flügel d in der Pfeilrichtung vor, wobei die im Raum e¹ befindliche Ladung zusammengedrückt und in e² eine neue Ladung durch das vom Excenter ν² bethätigte Ventil o² angesaugt wird, indem auch das Gasventil n¹ durch den Daumen u^% des Excenters f¹ geöffnet gehalten ist. Die im Raum e³ befindlichen Verbrennungsgase werden von dem Flügel d¹ durch das Auspuffventil p³, welches durch das Excenter w³ bethätigt wird, herausgedrückt. Die im Raum e¹ zusammengedrückte Ladung gelangt nun zur Entzündung und treibt den Flügel d in seine erste Stellung zurück, wodurch die im Raum e² befindliche Ladung zusammengedrückt wird. Der Raum e⁸ füllt sich mit einem neuen Gasgemenge durch das vom Excenter ν³ bethätigte Ventil o³, indem das Gasventil u gleichfalls durch den an dem Excenter t sitzenden Daumen offen gehalten wird, und die im Raum e befindlichen Verbrennungsproducte werden von dem Flügel d durch das vom Excenter w bethätigte Auspuffventil ρ herausgetrieben. , Darauf erfolgt eine Zündung im Raum e'², und der Flügel d^l wird in der Pfeilrichtung vorgetrieben, wobei eine Compression in e³ und ein neues Ansaugen in e durch das vom Excenter ν bethätigte Ventil ο erfolgt, indem das Gasventil η durch den Daumen u geöffnet wird, und aus dem Raum e¹ findet ein Auspuffen der in demselben vorhandenen Verbrennungsgase statt, indem der Kolbenflügel d diese Gase vor sich her treibt und durch das vom Excenter w^l bewegte Auspuffventil p¹ entfernt. Schliefslich wird die jetzt im Raum e² zusammengedrückte Ladung entzündet und treibt den Kolbenflügel d², entgegen der angegebenen Pfeilrichtung. Dadurch wird die Ladung in e zusammengedrückt, der Raum e¹ mit frischem Explosionsgemenge durch das vom Excenter ν¹ bethätigte Ventil o¹ vollgesaugt, indem das Ventil n^l auch durch den Daumen u¹ offengehalten wird, und die im Raum e² befindlichen verbrauchten Gase werden von dem Kolbenflügel d¹ durch das Auspuffventil _p², welches von dem Excenter w² bewegt wird, entfernt.

Um die Leistung der Maschine je nach der gewünschten Kraftabgabe ändern zu können, ist Vorsorge getroffen, die Gasventile aufser Eingriff mit den Excentern tt¹ halten zu können. Es geschieht dieses in bekannter Weise mittelst eines Kugelregulators. Die Gabelweite der zu den Ventilen η und n¹ gehörenden Spindeln zur Aufnahme deren Rollen ρ ist gröfser als die Breite dieser Rollen, so dafs diese auf ihren Zapfen seitlich verschoben werden können. Diese Verschiebung geschieht durch den Kugelregulator mittelst des Winkelhebelsy^e und der Stange y\ welche Gabelstücke y⁹, Fig. 2, trägt, welche die Rollen umfassen. Die Arbeitsflächen der Excenter tt¹ sind ferner verschieden breit gemacht, Fig. 3. So ist z. B. der Daumen u des Excenters t zweimal, der Daumen u^l dreimal und u² viermal so breit als der Daumen m³, Fig. 6.

Werden infolge gröfserer Drehgeschwindigkeit die Regulatorkugeln ■ gehoben, so wird die Stange y¹ derart verschoben, dafs die Rollen des Ventils η nach einander von den Daumen u^a und u und dann die Rollen des Ventils n¹ von den Daumen u^l und M² abgleiten, wodurch, der Gaszutritt nach den Räumen e³ e e¹ und e² nach einander abgeschnitten wird und die Maschine entsprechend langsamer läuft. Infolge dieser Verlangsamung des Ganges der Maschine sinken die Regulatorkugeln, die Stange y¹ wird in entgegengesetzter Richtung bewegt, so dafs die Ventile nn^l nach einander wieder in Wirksamkeif treten.

An den Gasventilen können Einrichtungen angebracht werden, um das Gas von ein, zwei oder auch drei Cylinderkammern dauernd ab-

sperren zu können, so dafs nur die übrigen Kammern in Thätigkeit bleiben. Es kann dies dadurch erreicht werden, dafs mittelst einstellbarer Klemmringe die Rollen der Ventile η und n¹ dauernd aufser Berührung mit den entsprechenden, Daumen gebracht werden.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform besitzt der Cylinder zwei diametral gegenüberstehende Theilwände. Diese Anordnung kann auch verdoppelt werden. Es können zwei Cylinder mit je zwei Theilwänden und zwei Kolbenflügeln angewendet werden. Diese Cylinder können neben einander liegen und ihre schwingenden Wellen können an einen Arm zwischen den Cylindern angeschlossen sein, welcher Arm an eine Lenkstange angreift. Es kann jedoch auch ein Cylinder mit vier Theilwänden und vier Kolbenflügeln gewählt werden, so dafs bei jeder Schwingung zwei Stöfse erfolgen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Viertakt-Explosionskraftmaschine mit schwingendem Kolben, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Cylinder, in welchem ein mindestens mit zwei Flügeln ausgerüsteter Kolben schwingt, und welcher mindestens zwei Längsscheidewände besitzt, derart, dafs durch die beweglichen Flügel und die festen Scheidewände im Innern des Cylinders vier oder mehr Räume geschaffen werden, in welchen wechselweise alle Stufen des Viertaktspiels auf einander folgen, so dafs bei jedem Ausschwingen des Kolbens mindestens eine Explosion erfolgen und der Kolben stets Kraft abgeben kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.