DE934916C - Drehkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Drehkolbenbrennkraftmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Drehkolb:enbrennkraftmaschine, bei. welcher in einem Gehäuse mit ,exzentrisch zur Gehäusjemitte ;angeordneten Kammern ein zentrisch umlaufender Läufer angeordnet ist, in welchem radial verschiebliche Kolben geführt sind. Bei bekannten Ausführungen stehen diese Kolben unter radial wirkendem Feder- oder öldruck, sind also: nicht starr gesteuert und besitzen; den. Nachteil, daß sich die Kolben festklemmen können und zudem durch starke Reibung an den abdichtenden Stellen viel Kraft verzehren. Es sind auch bereits Drehkolbenbrennkraftmaschinen bekannt, bei welchen die Kolben durch eine feststehende Kurve gesteuert werden. Die Anpassung der Kurve ,an den Kalb:enhub ist schwierig zu erreichen, bei Verschleiß der Kurve treten Undichtigkeiten auf. Bei anderen bekannten Ausführungen sollen. die Kolben durch Fliehkraft an der Gehäusewand .abdichten, auch hier sind die Kolben nicht zwangläufig gesteuert. Bei einer anderen Direhkolbenbrennkraftmaschine sind die Kolben zwar zwangläufig gesteuert, doch läßt diese Bauart nur einen verhältnismäßig geringen Kolbenhub und damit nur seine begrenzte Leistung der Maschine zu. Außerdem ist hierbei der radiale Druck ,auf die Rotorwelle nicht ausgeglichen, was die bekannten Nachteile zur Folge hat.
• Zum Untersichied von diesen bekannten werden bei der erfindungsgemäßen Drehkolbenbrennkraftmaschine die- Schieberkolben durch Exzenter gesteuert, welche ihren, Antrieb von dem Läufer aus übler seine Zahnradübersetzung mittels. Innenzahnung erhalten. Dies vergibt bei einfachster Brauart eine zwangläufige Steuerung der Kolben bei vollkommentem Diruckausgleich der Achse und hoher sp.ezifischer Arbeitsleistung.
• Dtie Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in zwei; Ausführungsbeispielen. Es zeigt Abb. i einen Zweizylindermotor im Schnitt nach der Linie A, A der Abb. 2 und Abb. 2 im Schnitt nach der Linie B-B der Abb. i ; Abb.3 ist ein Schnitt durch einen DtreizyEnderm.otor nach der Linie C-C der Abb. q. und Abb. q. ein Schnitt nach der Linie Di-D, der Abb. 3. Bei der Ausführung nach den Abb. i und 2 ist das ellipsenförmige Motorgehäuse aus den Schalenhälften i und 2 zusammengesetzt. In diesen ist bei 3 und q. die Kraftabgabewelle 5 gelagert, mit welcher innerhalb des Gehäuses ein Exzenter 6 verbunden ist. Der Exzenterring 7 geht in -einen flachen Kolben 8 über, welcher abdichtend an den Seitenwandungen und an der Umfangsfläche der Kammern 9 und io anliegt. Die Kammern 9 und io liegen an den Enden .der großen Achse der Ellipse des, Gehäuses, sie sind nach der Gehäusemitte zu durch einen in den Gehäusewänden i und 2 zentral laufenden, abgedichteten Ring i i abgeschlossen und. stellen jede für sich einen Zylinder dar, in welchem der Kolben radial beweglich ist. Dler Kolben .8 durchdringt den Ring i i in einem abgedichteten Schlitz 12 und ist so mit denn Ring 11 auf Drehung gekuppelt. Die Abdichtung läßt eine gewisse Schwingbewegung des Kolbens zu. Der Ring i i besitzt eine Innenzahnung 13, in welche ein um den in der Gehäusewand 2 feststehenden Bolzen i q. drehbares Zahnrad 15 eingreift. Mit dem Zahnrad 15 ist ein Zahnrad 16 verbunden, welches in das mit der Welle 5 verbundene Zahnrad 17 eingreift.
• Ist der in den Zylinder eingespritzte Treibstoff zur Zündung gebracht, dann treibt er den,Kolben in der Pfeilrichtung voran und versetzt den mit dem Kolben gekuppelten Ring i i in Drehung. Durch die Zahnung 13 und die Zahnradübersetzung 15, 16, 17 wird diese Drehung in gegenläufigem Sinne auf die Welle 5 und somit auf den Exzenter 6 übertragen. Die Zahnradübersetzung ist im gezeichneten Beispiel so gewählt, daß der Exzenter die gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Drehzahl annimmt wie der Ring i i. Bel einem Umlauf des Ringes 11 führt der Exzenter -eine volle Umdrehung aus, macht alsto,einen Dioppielhub. Der Kolben führt bei einer halben Umdrehung des. Ringes i i einen vollen: Hub aus, d. h. @er wandert von Null bis, zum Maximalwert, und wieder zurück auf Null. Dia, ex dabei von dem Ring i i im Kreis bewegt wird, be- schreibt sein Ende eine der Ellipsenbahm der Kammer 9 bzw. io gleiche Bahn. Die Zuführung des Treibstoffes und die Abführung der Abgase kann in geeigneter Weise erfolgen. Hat der Kolben in der Kammer 9 gearbeitet, dann geht er bei a in die Ka:mmner io über und leistet hier Axbeit; es ist also bei der gezeichneten Anordnung für zwei Zylinder nur ein Kolben erforderlich, der bei einer Urdrehung zweimal Arbeit verrichtet. Man kann. auch neben dem einen Exzenter einen zweiten um i 8o' versetzten Exzenter anordnen, dessen zugehörige Kolben in der Kammer i o arbeitet, während der andere Kolben in der Kammer 9 Arbeit leistet. Die Leistung der Zweizylindermaschine würde dadurch verdoppelt werden.
• Bei geeigneter Wahl der Übersetzung in dem von dem Ring i z angetriebenen Zahnradgetriebe hat man -es in der Hand, die Umdrehungszahl des Exzenters gegenüber dem Ring i i so zu verändern, daß. der Hubwechsel des Kolbens öfter als zweimal erfolgt, so daß, die Maschine auch '.mit mehr als zwei Zylindem ausgeführt werden kann. Man kann auch die Zahnradübersetzung so ausführen, daß der Exzenter* mit entsprechend höherem Drehzahl im gleichen Sinne mit dem Ring i i umläuft.
• Brei der Ausführung nach den Abb.3 und q. besitzt das Motorgehäuse drei Brennkammern oder Zylinder 18 und drei von Exzentern 19 gesteuerte Kolben 2o. Die Exzenter sind mit ihrer Spindel 21 in einer auf der Kraftabgabewelle 22 sitzenden Speichenscheibe 23 gelagert, welche durch Speichen 24 mit dem im Motorgehäuse zentral drehbaren, die Zylinder 18 nach der Gehäusemitte zu abdichtenden Ring 25 verbunden ist. Auf der Spindel 21 sitzt ein Zahnrad 26, welches in eine -Innenzahnung 27 des Motorgehäuses eingreift. Die Übersetzung zwischen der Innenzahnung 27 und dem Zahnrad 26 ist der Zylinderzahl entsprechend 3 : i, auf. jedem zu einem Zylinder gehörenden Kreisbogen der Zahnung 27 rollt daher das Zahnrad 26 um eine volle Umdrehung ab und es führt der Exzenteir einen: Dlopp.elhub aus, so daß der Kolbenhub von Null auf Maximum ansteigt und -wieder auf Null zurückgeht.
• Die auf die Kolben einwirkenden Treibgase bewirken die Drehung der mit den Kolben gekuppelten. Ringscheibe 23 in Pfeilrichtung und damit ein Abrollen der an ihr gelagerten Zahnräder 26 auf der Innenzahnung 27. Die Exzenter i 9 erhalten dadurch eine dem Ring 25 gegenläufige Drehung und steuern die Kolben 20 so, da.ß sie bei ihrer kreisenden Bewegung eine der Ellipsenform der Brennkammern 18 angepaßte Hubbewegung ausführen. Nach dem gleichen Grundgedanken kann man das Aggregat mit beliebiger Zylinderzahl ausbilden.
• Bei beiden Ausführungsbeispielen kann man durch Nebeneinanders,chaltung mehrerer Aggregate, die an eine gemeinsame Kraftabgabewelle angeschlossen sind, eine unbegrenzte Leistungssteigerung erreichen. Anstatt den Treibstoff in den einzelnen Zylindern zu verbrennen, kauen ein gemeinsamer Verbrennungsraum außerhalb des Motorgehäuses vorgesehen sein, aus welchem die Verbrennungsgase deal Zylindern zugeführt werden.. Führt maul aus einem Sammelraum Dampf den einzelnen Zylindern zu, dann wird das Aggregat zu einer Diampfkraftmaschine. Auch als Wasserkraftmaschine oder Flüssigkeitsgetriebe kann das Aggregat ausgebildet werden, wenn man Wasser unter Druck den Zylindern zuleitet. Kehrt man den Antrieb um, d. h. überträgt man die Antriebskraft von der zentralen Welle aus auf das innere Getriebe, dann kann. das Aggregat als Flüssigkeitspumpe oder als, Kompressor verwendet werden.
• Brei der Erßn:dung erfolgt die Kraftübertragung unter Vermeidung jeglicher hin und her gehender Übertragungselemente; die kreisende Bewegung der Kolben geht unmittelbar in die Dmehung der Welle über. Der durch Reibung hervorgerufene Kraftverlust ist hier auf einen Mindestwert herabgedrückt. Die Möglichkeit, alle beweglichen Teile in. Kugeln lagern zu können, ist :ein wichtiger Faktor bei der Verminderung der Reibung. Dias Kraft; mittel überträgt seine volle Energie zwangsweise auf die Kolben und durch diese auf die Motorwelle.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dxehkolbenbrennkraftmaschne, die in einem Gehäuse mit exzentrisch zur Gehäusemitte angeordneten Kammern einen zentrisch umlaufenden Läufer mit durch Exzenter gesteuerten Schi@eberkolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerexzenter von dem Läufer über eine Zahnradübersetzung mittels Innenzahnung angetrieben werden.
2. 2. Drehkolblenbrennkraftmaschinie nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (i i) mit einer Innenzahnung (i3) versehen ist, welche seine Drehung über Zahnräder (15, 16, 17) auf die das Steuerexzenter (6) tragende Kraftabgabewelle (5) überträgt.
3. 3. Drehkolbienbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Läufer gelagerten Steuerexzenter (i g) ihren Antrieb von einer stillstehenden Innenverzahnung (27) über Zahnräder (26) erhalten. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 665 883; schweizerische Patentschrift Nr. 258 104; französische Patentschriften Nr. 602643, 67228o, 826 534 829 970.