DE870615C

DE870615C - Internal combustion engine with two pistons rotating alternately in an annular space

Info

Publication number: DE870615C
Application number: DESCH3211A
Authority: DE
Inventors: Otto Schlapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-07-02
Filing date: 1950-07-02
Publication date: 1953-03-16

Description

Verbrennungskraftmaschine mit zwei abwechselnd in einem Ringraum kreisenden Kolben D:ie Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, bei welcher zwei ,auf Scheiben befestigte Kolben abwechselnd in einem Ringraumzylinder kreissen.Internal combustion engine with two alternately circling in an annulus Piston D: he invention relates to an internal combustion engine in which two , pistons attached to discs alternately circle in an annular space cylinder.

Dta bisher bekannten Verbre;nnungskraftmaschinein dieser Bauart haben .den Nachteil, daß infolge der durch die gedrängte Bauweise verursachten Reibung :und der ungeeigneten Kühlung der Maschinenteile :eine ungleichmäßige Wärmeausdehnung herbeigeführt wird, was Schwierigkeiten in der Abdichtung mit sich bringt, wodurch durch die auftretenden Druckverluste der Wirkungsgrad der Maschine sehr nachteilig beeinträchtigt sowie die Lebensdauer stark herabgesetzt wird.Have the previously known combustion engine of this type .the disadvantage that due to the friction caused by the compact design : and the unsuitable cooling of the machine parts: uneven thermal expansion is brought about, which brings difficulties in the seal with it, whereby the efficiency of the machine is very disadvantageous due to the pressure losses that occur and the service life is greatly reduced.

Gemäß der Erfindung wird eine Verbrennungskraftmaschine mit abwechselnd. umlaufenden Kolben, insbesondere zur Verbrennung von Kohlenstaub, geschaffen, bei welcher diese Nachbeile beseitigt sind. Zu diesem Zweck wird eine wirksame Abdichtung der umlaufenden Teile gegenüber den Ringraumwandungen gewährleistet, wodurch ungleichmäßige Wärmeausdehnungen der Maschinenteile vermieden und die sich daraus er- gebenden Abdichtungsschwierigkeiten beseitigt werden.According to the invention, an internal combustion engine is alternated with. rotating piston, especially for burning coal dust, created at which these problems have been eliminated. To this end, an effective seal is used the circumferential parts compared to the annular space walls guaranteed, which uneven Avoided thermal expansion of the machine parts and the resulting Sealing difficulties are eliminated.

Bei der Verbrennungskraftmaschine gemäß. der Erfindung sind .die Kolben .an je einer radialen, den Zylinderraum seitlich begrenzenden Scheibe befestigt, die meinen auf der Welle sitzenden Stumpf übergeht, welcher ,auf der Kolbenseite in axialer Richtung bis an den Stumpf der Gegenseite heranreicht. D0.e Abdichtung dieser Kolben erfolgt durch einen Ölstrom, der zwischen Kolben und der Zylindergleitfläche ununterbrochen fließt. Durch die zentrische Lagerung de Kolbens läuft dieser nicht mit gleitender Reibung im Zylinder, ;sondern es ist ein der Passung ;entsprechender, durch einen Ölstrom ausgefüllter Zwischenraum vorhanden, .der auch im Lanif der Zeit nicht durch -Abschliff sich ändert. Für den Umlauf :des Öles ist es von Wichtigkeit, daß die iabwechselnd umlaufenden Scheiben das Öl infolge der Zentrifugalkraft nach :außen schleudern, wo @es in einem Ablaufkanal gesammelt und von einer Pumpe erneut in den Kreislauf gebracht wird. Dieses umlaufende Öl hat besonders bei Kohlenstaubverbrennung die Aufgabe, Schlacketeilchen, die andernfalls Schädigungen hervorrufen würden, mit sich zu, einem Filter zu führen, -wo sie aus dem Kreislauf des. Öles @ausgeschieden werden.In the internal combustion engine according to. of the invention are .the pistons .attached to a radial disk that laterally delimits the cylinder space, which passes over my stump sitting on the shaft, which, on the piston side reaches up to the stump on the opposite side in the axial direction. D0.e sealing this piston is carried out by a flow of oil that flows between the piston and the cylinder sliding surface flows continuously. Due to the central bearing of the piston, it does not run with sliding friction in the cylinder, but it is one of the fit ; there is a corresponding space filled by an oil flow, .the also in the lanif of time not due to sanding down changes. For the circulation: the oil is It is important that the rotating disks move the oil as a result of the Centrifugal force to: hurl outside, where @ it is collected in a drainage channel and is brought back into the circuit by a pump. This circulating oil has especially in the case of coal dust combustion, the task of removing slag particles that would otherwise Damage would lead to it, a filter, -where it comes from be eliminated from the cycle of oil.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind Odile beiden auf der Welle sitzenden Stümpfe als Kegelstümpfe ,ausgebildet, die sich mit ihren kleinen Kreisflächen berühren. Durch diese konische Ausbildung lassen sich die mit dem Kolben versehenen beiden Scheiben ,gut miteinander reinpassen, gegebenenfalls. durch Schleifarbeit so genau herstellen, daß sie seine hervorragende Dichtung gegeneinander ergeben. Auch läßt :sich die Abdichtung des Kolbens weiterhin verbessern. Ein ähnlich den Dichturrgsringen der Zylinderkolben verschiebbarer, ,aus denn Kolben gegen den Zylinder gepreßter Dchtungs-' körper wird bei: jedem der kreisenden Kolben an der ac sp;arallelen Oberkante, der :gegenüberliegenden Scheibe und der abgeschrägten Stumpfkante dichtend .anliegen. Durch die zur gegenüberliegenden Scheibe gerichtete Neigung wirkt sich der auf den Dichtungskörper in axialer Richtung wirkende Diruck ;auch i n, radialer Richtung aas, so daß dien Dichtungskörper sowohl an der Oberkante :als auch am Stumpf rund der Scheibe dichtend zur Anlage kommt.According to a further embodiment of the invention, Odile are both on the shaft-seated stumps formed as truncated cones, which deal with their small ones Touch circular areas. This conical design can be with the piston provided two discs, fit well together, if necessary. through grinding work produce so precisely that they result in his excellent seal against each other. The sealing of the piston can also be improved further. A similar to that Sealing rings of the cylinder piston slidable, because the piston against the cylinder Pressed seal body is at: each of the circling pistons at the ac sp; aralleles Upper edge, the: opposite disc and the beveled stump edge sealing .issue. The inclination towards the opposite pane has an effect the direction acting on the sealing body in the axial direction; also i n, radial Direction aas, so that the sealing body is on the upper edge as well as on the stump comes to rest sealingly around the disc.

Dier -dichtende Ölstrom wird .durch die Welle zugeführt iund zwischen den beiden Kegelstümpfen weitergeleitet, bis .er, zum Teil den Anlageflächen entlang, zum, Teil mit Überdruck laus dem Kolben austritt, ium ein Festsetzen der Asche zu verhindern, zur äußeren Kolbenfläche gelangt, die an der Innenfläche des feststehenden Zylinders gleitet.The sealing oil flow is fed through the shaft and between forwarded to the two truncated cones until it, partly along the contact surfaces, partly with overpressure l exits the piston to prevent the ashes from sticking prevent it from reaching the outer piston surface, which is on the inner surface of the stationary Cylinder slides.

Einige Ölströme werden auch durch den Kolben hindurchgeführt. Zur Erhöhung der Dichtung und zur Verbesserung der Schmierung werden weitere Zweigölsxröme durch die Scheiben hindurch zu den außerhalb des Zylinderraumes liegenden Anlageflächen der Scheiben geführt und somit außer der Anwendung des Schmiermittels ;als Schmierfilm ein zur hydraulischen Abdichtung notwendiges Ölpolster gebildet, das bei Kohlenstaubbetrieb weiterhin den Zweck hat, die Asche vollkommen neutralisiert :aus denn Brennraum in die zu den Filtern führenden Leitungen zu fördern.Some streams of oil are also passed through the piston. To the Additional branch oil flows are added to increase the seal and improve lubrication through the discs to the contact surfaces lying outside the cylinder space of the discs and thus beyond the use of the lubricant; as a lubricating film an oil cushion necessary for hydraulic sealing is formed, which is used in coal dust operation continues to have the purpose of completely neutralizing the ashes: out of the combustion chamber in the lines leading to the filters.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. i ,eine schematische Darstellung des Motors, Fig. 2 einen Schnitt nach A-A der Fig. i, Fig.3 eine Gesamtansicht des Motors, F?g. 4 einen ;axialen Teilschnitt durch den Motor mit zwei gegenüberstehenden offenen Ventilen, Fi,g. 5 -einte von innen gesehene teilweise Diraufsieht auf die K!urvenstewerun:g und- die Direhschieberventile.An embodiment of the invention is shown in the drawing. FIG. 1 shows a schematic representation of the engine, and FIG. 2 shows a section according to A-A of FIG. i, FIG. 3 an overall view of the engine, FIG. 4 a; axial Partial section through the engine with two opposing open valves, Fi, g. 5 -one view from the inside partially looking at the K! Urvenstewerun: g and- the Direhschieberventile.

Dler Zylinderraum i des Motors wird durch zwei um die Welle 2 umlaufende Scheiben 3 und 4, an denen Kegelstümpfe 5 und 6 sitzen, und seinem als Stator dienenden Hohlzylinder 9" gebildet. An der Scheibe 3 und dem Kegelstumpf 5 ist der Kolben 7, an der Scheibe 4 und .dem Kegelstumpf 6 ist :der Kolben 8 befestigt. Befindet sich ein Kolben in der in Fig. i vom Kolben 8 eingenommenen Stellung, so ist ier durch den Direhkeil9 festlegbar, während jeder Kolben außerhalb dieser Stellung in Richtung des Pfeiles X beweglich und durch eine nicht ge- zeichnete Kupplung mit der Welle 2 fest verbunden ist. Durch den ölzufluß i o der Hohlwelle läuft im Betrieb Turnunterbrochen Öl zu, und ein kleiner Teil fließt zwischen -den Scheibenstümpfen 5 und 6 zu den Kolhen 7 und B. Ein starker Zweig fließt durch ,den Kolbenkanal i i bis zur achsparallelen Zylinderwand 12 und weiter zwischen dem Kolben und der Zylinderwand 12 nach beiden Seiten zu den oberen Ecken des Kolbens. Ein anderer Zweigölstrom fließt zwischen der Gleitfläche :des Kolbens und der anliegenden Scheibe. Die an .den obieren Ecken des Kolbens fließenden Ströme vereinigen sich wieder und treten, nachdem .sie an dem Außenrand ,der Scheibe 3 bzw. 4 entlang geflossen sind, in den .als Ölpolster wirkenden Sammelkanal 1 4. bzw. 15, -von w o aus sie ablaufen und über eine Pumpe erneut in den Kreislauf zurückkehren. Bei schlackenhaltigem Betriebsstoff wird in den Ölkreislauf noch ein die Schlacken ;ausscheidendes Filter eingeschaltet. Zur Verbesserung der Abdichtung kann !ein weiterer Ölstrom, direkt vom ölzufluß i o durch Kanäle 16 bzw. 17 zum Sammelkanal 14 bzw. 15 fließen. Dieser Ölstrom verbessert die Abdichtung des Verbrennungsraumes. Der weiteren Verbesserung, der Abdichtung dienen ferner Dichtungsringe 18, die ,allseitig vom ölstrom umflossen werden.The cylinder chamber i of the engine is formed by two disks 3 and 4 that run around shaft 2, on which truncated cones 5 and 6 sit, and its hollow cylinder 9 ″ serving as a stator. Piston 7 is on disk 3 and truncated cone 5 of the disc 4 and the truncated cone 6: the piston 8. If a piston is in the position assumed by the piston 8 in FIG is movable and rigidly connected by a non overall recorded coupling with the shaft. 2 by the flow of oil io the hollow shaft is operating in turn interrupted oil, and a small portion flows between -the disc stumps 5 and 6 to the Kolhen 7 and B. a A strong branch flows through the piston channel ii to the axially parallel cylinder wall 12 and further between the piston and the cylinder wall 12 on both sides to the upper corners of the piston the sliding surface: the piston and the adjacent disc. The currents flowing at the upper corners of the piston reunite and, after they have flowed along the outer edge of the disk 3 and 4, enter the collecting channel 14, which acts as an oil cushion, or 15 from where run out of them and return to the circuit again via a pump. In the case of operating material containing slag, a filter that separates the slag is switched on in the oil circuit. To improve the seal, another oil flow can flow directly from the oil inflow through channels 16 and 17 to the collecting channel 14 and 15, respectively. This flow of oil improves the sealing of the combustion chamber. Sealing rings 18 around which the oil flow flows on all sides also serve to improve the seal.

Der Einlaß von Frischluft bzw. Gemisch und der Ausstoß der Verbrennungsgase erfolgen durch Direhschieber ig und 2o bzw. 21 und 22. Diese Schieber werden von den Kurvensteuerungen 23, 25 bzw. 28 betätigt. Die Kurvensteuerung besteht aus Ringen, in denen von der Innenseite Nuten 24, 26 bzw. 27, 29 eingefräst sind. In diesen gleiten die Finger 30, 31 1),z'. 32, 33. Entsprechend den Kurvenzügen werden die Finger nach links bzw. rechts verschoben und dadurch mittels Zahnradübertragung die Drehschieber 19, 2o bzw. 21, 22 geöffnet ,oder geschlossen. Di:e Kurvensteuerungen stehen fest, während die Finger mit den Zahnrädern und Drehschiebiern gemeinsam mit den Scheiben 3 bzw. 4 ,w'mlaufen.The intake of fresh air or mixture and the discharge of the combustion gases are made by Direh slider ig and 2o or 21 and 22. These sliders are from the cam controls 23, 25 and 28 operated. The cam control consists of rings, in which grooves 24, 26 and 27, 29 are milled from the inside. In these slide the fingers 30, 31 1), z '. 32, 33. According to the curves, the Finger moved to the left or right and thereby via gear transmission the rotary valve 19, 2o or 21, 22 open or closed. Di: e curve controls stand firm while fingers work with the gears and rotary slides with disks 3 and 4, warm up.

Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung werden die Scheiben 3 und 4 mit Kühlrippen 34 versehen; besonders beim Umlaufen ,der Scheiben wird dadurch eine gute Kühlwirkung erzielt.According to a further development of the invention, the discs 3 and 4 provided with cooling fins 34; especially when rotating, the discs will be achieved a good cooling effect.

Durch de Verwendung der Scheiben gemäß der Erfindung, die den Zylinderraum begrenzen, den Kolben tragen und mit ihm umlaufen, vor ,allem durch den dichtenden Ölstrom, werden die bisher bekannten Schwierigkeiten bei Direhkolbenmaschinen behoben.By using the discs according to the invention, the cylinder space limit, carry the piston and circulate with it, especially through the sealing one Oil flow, that will be so far known difficulties with Direh piston machines Fixed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Verhrennkraftma.schine with two pistons rotating alternately in an annular space cylinder, each attached to the circumferential surface of a wheel, characterized in that the pistons (7, 8) each on a radial disk (3, 4) b!, - delimiting the cylinder space. are fixed, which merges into a stump (5, 6) seated on the shaft and is sealed off from the cylinder by an oil flow that is continuously distributed from the shaft into various branches and directed radially outward through the drive parts.

2. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the two seated on the shaft Truncated cones of the cylindrical disks A as truncated cones touching their circular surfaces , are trained.

3. Combustion engine according to claims i and 2, characterized characterized, d-ate a branch oil flow between the truncated cones (5, 6) through on the sliding side of the piston to a drainage channel (14, 15) flows.

4th verb: internal combustion engine according to claims i to 3, characterized in that that. Another branch of the oil flow through the piston and between this and the axially parallel cylinder parts to the drainage channel (14, 15) flows.

5. Internal combustion engine according to claims i to 4, characterized in that that between the cylinder disks (3, 4) and their outside of the cylinder space lying contact surfaces its branch oil flow enters, the oil cushion forms and after outside, drains.

6. Internal combustion engine according to claims i to 5, characterized in that the cylinder disks (3, 4) are provided on their sliding surfaces with annular grooves and inserted sealing rings. Attached publications: German patent specifications No. 5568o, 3o6613, 441 5o8, 642 734.