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Zweitakt-Brennkraftmaschine mit umlaufenden Zylindern Bre-nnkraftinaschine
mit umlaufenden, tangenbial zur Welle in einem mit dieser fest verbundenen Körper
angeordneten Arbeitszylindern sind bekannt. Derartige Maschinen hatten jedoch bisher
im allgemeinen ungeeignete Triehwerkskonstruktionen, so daß sie trotz ihrer an sich
vorhandenen sonstigen Vorteile noch nicht in größerem Umfange verwendet worden sind.
Man hat es deshalb auch schon mit Auisführungen versucht, bei denen die Arbeitskolben
sich ohne einen Kurbeltrieb nach außen gegen einen zur `Velle und zum Zylinderkörper
exzentrischen, fest stehenden Laufring abstützen.
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Dabei handelt es sich entweder um sogenaiinte frei liegende Kolben,
die ohne irgendwelche mec'lianischen Steuerungsglieder unmittelbar gegen den Laufring
anliegen oder um Kolben, die mit einer Pleuelstange versehen sind, welche am äußeren
Ende mit einer Rolle ()der einem auf dem Laufring gleitenden oder abrollenden Ring
verbunden ist. Außerdem hat inan dort einen vom Zylinderkörper ausgehenden Lenker
angreifen lassen, der ein seitliches Ausweichen der Pleuelstange und der Rolle o.
dgl. aus der Führungsebene verhindern soll.
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Auch solche bekannten Konstruktionen haben offenbar nur geringen praktischen
Erfolg gehabt, obwohl durch Anordnung mehrerer gleichmäßig zueinander versetzter
_'lrbeitszylinder für ein möglichst ausgeglichenes Drehmoment, durch eine ein= stellbare
Exzentrizität des Laufringes gegenüber dem Zylinderkörper für eine entsprechende
Leistungsregelung und durch Gleichstromspülung für eine vergleichsweise hohe Zylinderleistung
gesorgt ist.
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Die Erfindung will nun die in dem zuletzt genannten Zusammenhang vorliegenden
Erfahrungen dahingehend auswerten, daß eine Brennkraftmaschine
mit
umlaufenden Arbeitszylindern in einem exzentrisch zu einem fest stehenden Laufring
angeordneten Zylinderkörper geschaffen wird, die vor allem .durch eine weitere Verbesserung
der Kraftübertragungsverhältnisse den heutigen Anforderungen an Schnelläufigkeit,
Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit entspricht. Außerdem soll eine solche
Maschine, soweit es mit den anderen Aufgaben vereinbar ist, ein im Verhältnis zu
ihrer Leistung möglichst geringes Gewicht haben sowie einfach und preiswert herstellbar
sein. Demgemäß besteht die Erfindung zur Hauptsache darin, daß für jeden Arbeitskolben
ein zweispuriges Fahrwerk vorgesehen ist, dessen. beide Lenker als unter sich parallel
und zur Kolbenlängsachse symmetrisch angeordnete, winkelförmige Streben ausgebildet
sind, die in ihrem Scheitelpunkt mit den Enden eines quer zu ihnen in Richtung der
Welle verlaufenden und an der Pleuelstange angreifenden Abstandslialters fest verbunden
sind, während an ihrem einen Arm ein Lagerzapfen für eine Laufrolle befestigt ist
und ihr anderer, zwecks geringen seitlichen Ausschlages der Pleuelstange vorzugsweise
längerer Arm die gelenkige Verbindung mit dem Zylinderkörper herstellt.
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Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes bestehen in der Unterteilung
des Laufringes in zwei Einzelringe, die entsprechend der größer als die axiale Breite
des Zylinderkörpers bemessenen Spurweite der Laufrollenpaare jedes Kolbenfahrwerkes
angeordnet sind, in der drehbaren Anordnung der Arbeitskolben und ihrer vorzugsweise
rohrförmigen Pleuelstangen sowie in der Ausnutzung der vergleichsweise großen Fahrwerksrollen
und gegebenenfalls auch des Zylinderkörpers zum Erzeugen eines Kühlluftstromes.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, es zeigt Fig. i eine Seitenansicht auf eine ganze derartige Brennkraftmasch,ine,
Fig. 2 einen Arbeitskolben mit seinem Fahrwerk und den dazugehörenden Laufringen,
.die beiden letzteren im Schnitt, in Richtung .der Welle und Fig. 3 dasselbe wie
Fig. 2, jedoch alle Teile @in einem in der Symmetrieebene quer zur Welle verlaufenden
Schnitt.
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Wie Fig. i erkennen läßt, handelt es sich im vorliegenden Falle um
eine dreizylindrige Brennkraftmaschine. Auf der Welle 1 ist, nur zusammen mit dieser
drehbar, ein im Querschnitt etwa als sternförmig zu bezeichnender Körper 2 angeordnet.
Teilweise innerhalb der drei Arme 2Q, 26, 2C dieses Körpers befinden sich die nur
gestrichelt angedeuteten Arbeitszylinder 3°, 36, 3e, deren Längsachsen tangential
zu einem zur Welle konzentrischen größeren Kreis verlaufen. Die innere Begrenzung
der Zylinder ist kegelförmig; in die Kegelspitze jedes Zylinders mündet von der
Wellenseite her ein ebenfalls nur gestrichelt angedeuteter Einlaßkanal 4Q, 46, 4c.
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Auf eine weitergehende Darstellung und Erläuterung der baulichen Einzelheiten
bezüglich der Zu- und Abführung der Zylinderladung, letztere erfolgt in .diesem
Zusammenhang -im allgemeinen durch vom Arbeitskolben gesteuerte Schlitze in der
Nähe des äußeren Kolbentotpunktes, sowie der Steuerung für den Einlaß des Brennstoff-Luft-Gemisches
und der Zündung desselben beim Betrieb als Ottomotor bzw. der Luftladung und der
Brennstoffeinspritzung beim Betziel> als Dieselmotor kann hier verzichtet «-erden.
Das ist an isich bekannt und stellt im übrigen auch keine Besonderheit dieser Erfindung
dar. Das gleiche gilt hinsichtlich der Beschreibung des für derartige Brennkraftmaschinen
vor allem in Betracht kommenden Zweitaktverfahrens. Für alle Fälle soll insoweit
auf die einschlägige Fachliteratur und entsprechende Patentschriften verwiesen werden.
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Neuartig und wesentlich sind dagegen die Anordnung und Arbeitsweise
des für jeden Arbeitskolben 5 vorgesehenen Fahrwerkes. Die Arbeitskolben haben nach
Fig.2 und 3 einen der inneren Zylinderbegrenzung angepaßten kegelförmigen Boden
6, der strömungstechnisch im Sinne einer guten Zylinderfüllung vorteilhaft ist;
die Zvlinderl)egrenzung und der Kolbenboden können jedoch im Rahmen der Erfindung
auch anders geformt, etwa eben oder gewölbt, sein. Die zwecks Gewichtserleichterung
als Rohr ausgebildete Pleuelstange ; ist mittels an ihren beiden Enden vorgesehener
Kugeln So, Sb einerseits im Arbeitskolben 5 und andererseits in einem _11@stützbügel9
des Fahr--,verkes drehbar gelagert. Laie Lagerflächen für die Pleuelstangen werden
durch je zwei ctwa liall>-ktt.gelft3rmige Schalen aus Bronze oder Lagermetall gebildet.
lin Kolben ist die Pleuelstange dadurch gegen Herausfallen gesichert, daß die untere
Hälfte der Lagerschale durch eine zweite Hall>-kugelschale aus Stahl abgedeckt wird,
die, ähnlich wie ein Federring, in eine laut des Kolbens eingesetzt ist.
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Der Abstützbügel 9 ist an seinen beiden Endeis mit je einer winkelförmigen
Strebe loQ, lob fest verbunden. Am kürzeren Arm dieser quer zum Abstützbü@gel angeordneten
Streben befindet sich ein Lagerzapfen i ja, i i6 für eine Laufrolle 12Q,
12b, während ihr längerer Arm an einem im äußeren Teil eines Armes des sternförmigen
Zylinderkörpers gelagerten Zapfen 13Q bzw. 13b oder 13° angelenkt ist. Außer dem
Abstützbügel dient noch ein zwischen den Fahrwerkstreben vorgesehenes und mit ihnen
verbundenes Rohrstück 14 der Sicherung des gegenseitigen Abstandes dieser beiden
zueinander parallelen Teile.
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Jeder der beiden Laufrollen 12Q, 12b eines Fahrwerkes i-st ein besonderer
Laufring i5Q bzw. 15b zugeordnet; beide Laufringe werden durch mehrere über ihren
Umfang verteilte Stehbolzen 16 oder Rohrstücke in einem der Breite der Fahrwerke
entsprechenden gegenseitigen Abstand gehalten. Sie sind im übrigen mittels einer
nicht dargestellten Vorrichtung gemeinsam und gleichmäßig in ihrer exzentrischen
Lage gegenüber der Welle und dem Zylinderkörper im Sinne eines größeren oder kleineren
Kolbenhubes verstellbar.
t'm \\ ährend des lletriehes ohne ein besonderes
Gebläse einen im wesentlichen quer zu den Arbeitszvlindern gerichteten Kühlluftstrom
ztt erzeugen, sind einerseits die Laufrollen an ihrem Umfang schaufelartig ausgebildet
und andererseits die .Arme 2°, 2b @c des ebenfalls umlaufenden Zylinderkörpers in
geeigneter `'eise rippenförmig aufgeschnitten biss zu einer in Fig. i gestrichelt
angedeuteten gekrümmten Linie 17a, 17b, I7°.
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Wie aus der Darstellung der Fig. i ohne weiteres verständlich ist,
läuft der Zylinderkörper 2 unter dem Einftuß des während des Arbeitshubes jeweils
eines Kolbens entstehenden Rückdruckes entgegen dein Ulirzeigersinn um. Dabei wälzen
sich die Laufrollenpaare der einzelnen Fahrwerke auf den zugeordneten Laufringen
ab; der Durchmesser der Laufrollen ist möglich ist ;großgehalten, um eilte verhältnismäßig
geringe Zahl ihrer im tTlirzeigersinnerfolgenden Umdrehungen zu erreichen. Flitsprechend
der verschiedenen Lage der Fahrwcrkstreben all den einzelnen mehr oder weniger weit
von der Welle entfernt liegenden Stellen der Laufringe wird der mit ihnen verbundene
Abstützbügel 9 zusammen mit dem äußeren Ende der Pleuelstange jedes Arbeitskolbens
während des Kolbenhubes hin und her bewegt, jedoch nur in verhältnismäßig geringem
Ausmaß, @so daß auch die radialen Komponenten der Kolbendrücke entsprechend gering
sind. Davon abgesehen wird eine einseitige Abnutzung der Arbeitskolben auch durch
ihre gegenüber dein Fahrwerk frei drehbare .\nor<Inung vermieden.