DEP0053324DA - Drehkolben-Brennkraftmaschine mit Drehwiderlager - Google Patents

Description

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Drehkolben- Brennkraftmaschine mit Drehwiderlagern·

Bei den bis jetzt bekannten Motoren dieser Bauart handelt es sich um solche mit ringförmigem Zylinderraum, in welchem ein oder mehrere Kolben kreisen« Der Unterschied in den einzelnen Ausführungen besteht in der Hauptsache in der Anordnung und Ausführung der Widerlager und in der Art und Weise, wie die Frischgaszuführung vorgenommen wird? auch spielt die Anordnung des Sxplosionsraumes und die Art wie die Abdichtung und Steuerung vorgenommen wird eine beträchtliche Rolle. Die Widerlager sind teils zum Laufkörper radial angeordnet und als Platten—und Kolbenschieber gebaut. Diese Ausführungen gestatten jedoch teilweise nur sehr geringe Umlaufszahlen und -läßt eine Abdichtung sich sehr schwer erreichen. Einzelne Ausführungen zeigen Querschieber und haften diesen dieselben Mangel an. Bei einem weiteren Teil der Motoren ist der mittlere Laufkörper mit Schlitzen versehen, in welchen Gleitplatten liegen. Der Laufkörper ist hierbei außerhalb der Mitte des Motorengehäuses gelagert. Die Frischgaszuführung ist teilweise sehr umständlich und wird in vielen Fällen durch besondere Ansaugräume und durch ein- oder angebaute Kompressionspumpen vorgenommen. Alle Nachteile, Vielehe den bestehenden Motoren anhaften, sollen durch nachstehend beschriebene Ausführung beseitigt werden. Als besondere Vorteile sind hervorzuheben: Genügend lange Kolben mit Querschlitzen zur Aufnahme von Abdichtungsplattchen in besonderer Ausführung, welche den Kolben nach allen Seiten gut abdichten. Von außen gefederte Drehwiderlager, zwischen welchen Laufkörper mit Kolben gleiten, die zugleich als Widerlager dienen und selbsttätig einen einwandfreien Durchgang der Kolben gestatten* Aufgeschraubte Zündkammer ( Zündkopf ) in länglicher Form mit von außen gefedertem Überströmventil, so gelagert, daß ein Durchspülen der Explosionskammer mit Frischgas erfolgt. Zwischen Explosionsraum, Kompressionsraum und Expansionsraum keine schädlichen Räume, daher großer Nutzeffekt. Frischluftansaugveiitil im Anfang des Expansionsraumes, hierdurch zusätzliche Kühlung des Motors und die Möglichkeit höherer Kompression

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bei nur einem Arbeitsimpuls je Umdrehung. Abdichtung zwischen Laufkörper und Gehäuse, sowie der Drehwiderlager nach außen durch Ventilringe, daher keine Verluste.

Der Motor besteht in seinen Hauptteilen aus dem Gehäuse a mit den beiden seitlichen Abschlußdeckeln b und dem aufgeschraubten Zündkopf c. Im Gehäuse a dreht sich der Laufkörper d mit den beiden Kolben e 1 und e 2. Der Laufkörper d ist mit der Antriebswelle g durch Keil fest verbunden. Der Laufkörper d wird im Außendurchmesser um ein bestimmtes Maß kleiner gehalten als der Innendurchmesser des Gehäuses a, so daß ein rechteckiger freier Kolbenraum r entsteht. Die Kolben e 1 und e 2 haben dieselbe Breite wie der Laufkörper und schleifen dicht am Innenrande des Gθ-häuses entlang. Der z?d.schen Laufkörper und Gehäuse-Innenwand vorhandene Kolbenraum r wird durch die beiden Dreh·* Widerlager h 1 und h 2 in zwei Teile geteilt und dient das obere Drehwiderlager zum Abschluß des Kompressionsraumes, während das untere Drehwiderlager zum Abschluß des Ansaugraumes dient. Die Drehwiderlager sind beiderseitig in den Deckeln b gelagert und in der Mitte genau in der Breite der Kolben und des Laufkörpers ausgefräst. Die Ausfräsung wird in demselben Radius gehalten, den der Innendurchmesser des Gehäuses aufweist, so daß bei entsprechender Stellung der Drehwiderlager die Kolben ohne Hemmung durch dieselben hindurch gleiten können. Der LalKkörper gleitet mit seinem äußeren Rande stets durch dis Aussparung der Drehwiderlager, so daß ein Versetzen derselben und hierdurch ein Anstoßen der Kolben nicht erfolgen kann. Das obere Drehwiderlager h 1 trägt an der linken Seite noch eine Längsaussparung, welche bewirkt, daß der im Expansionsraum wirkende Gasdruck einen guten Angriffspunkt findet und das Drehwiderlager fest gegen den Laufkörper drückt und so einen Gasübertritt in den Kompressionsraum verhindert. Die Drehwiderlager sind beiderseitig mit ihrem vollen Durchmesser so in den Deckeln b gelagert, daß jede offene Hut vermieden wird, Gasverluste also nicht eintreten können. Die Drehwiderlager sind außen noch mit einer Federung i versehen, so daß dieselben stets mit ihrer Kante k gegen Laufkörper und

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Kolben drücken und auf demselben schleifen, sodaß auch ohne Gasdruck ein stetes Anliegen gesichert ist und das Anwerfen des Motors keine Schwierigkeit bietet* Die linke Kopfseite der Kolben erhält eine geschweifte Form, ebenfalls die rechte, welche jedoch steiler verläuft. Dreht man den Laufkörper in der gezeichneten Pfeilrichtung, so schiebt sich der Kolben e 1 bzw. e 2 mit seiner ganzen Breite unter das Drehwiderlager h 1 bzw. h 2 und dreht dieses so weit, bis der Kolben ohne Anstoß unter dem Lager hindurch gleitet. Verlaßt der Kolben den Drehwiderlagerbereich, so gleitet dieses an der rechten Kopfseite des .Kolben hinab und weiter auf dem Laufkörper entlang, bis sich beim nächsten Kolben das Spiel wiederholt. Im unteren Gehäuseteil liegt links vom Drehwiderlager h 2 der Auspuffkanal 1 und rechts vom Lager der Einströmungskanal m, an welchen der Vergaser angeschlossen ist. Im aufgeschraubten Zündkopf c ist rechts ein Überströmventil η angeordnet» Der vorgesehene Zündraum ο steht durch seine Verlängerung ρ mit dem Kolbenraum r in Verbindung* Derselbe kann durch den im Gehäuse a angebrachten Drehschieber s geöffnet und geschlossen werden. Der Drehschieber s wird durch die Welle v, welche in den. Deckeln b lagert, und von der Motorenwelle aus durch die Nockenscheibe χ gesteuert .

Die Kolbenabdichtung erfolgt durch die Plättchen u, welche zu mehreren zusammengefaßt in den Querschlitzen t der Kolben lose gleiten. Durch die Zentrifugalkraft werden die Plättchen gegen die Innenwand des Gehäuses gepresst. Jedes zweite Plättchen wird, wie Abb. 7> Blatt III der Zeichnung zeigt, zweimal geteilt, so daß es aus drei Stückchen besteht. Durch den schrägen Schnitt der Plättchen v^erden die außenliegenden Stücke seitwärts gedruckt, so daß auch eine seitliche Abdichtung der Kolben erfolgt. Um auch zwischen Laufkörper d undden seitlichen Abschlußdaäceln b eine gute Abdichtung zu erzielen, sind zwischen beiden dreieckige geteilte A"bdicht\ingsringe f eingelassen, welche zur Hälfte im Laufkörper und zur

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Hälfte in den Deckeln lagern. Dieselben werden durch einen zwischengelegten gewellten Federring w leicht nach innen und außen angepreßt. Im Gehäuse a wird weiter, direkt links vom Drehschieber s ein Entlüftungsventil angebracht« Dasselbe gestattet, daß der Motor auch mit einer Zündung "bzw. Arbeitstakt je Umdrehung betrieben werden kann, während normaler Weise 2 Zündungen bzw. Arbeitstakte ge Umdrehung erfolgen.

Die Arbeitsweise des Motors entspricht der eines normalen Tiertakt-Motors, nur mit dem Unterschied_s daß der rechts liegende Teil des Kolbenraumes zum Ansaugen und Kompri-r mieren dient, während in linken Kolbenraum die Expansion der verbrannten Gase und ihr Ausstoß ins Freie erfolgt. Entsprechend der Eolbenzahl finden bei jeder Umdrehung 2 Arbeitstakte statt. Wird nach Abb. 1, Blatt I der Umlaufkörper mit den Kolben in der Pfeilrichtung gedreht, so saugt der Kolben e 2 durch den Kanal m Frischgas an; der ganz rechts vom Umlaufkörper liegende Kolbenraum r füllt sich mit Gas. Dann gleitet der Kolben e 2 unter dem Drehwiderlager h 1 hindurch, Y/elches sich automatisch dureh die Federwirkang wieder hinter ihm schließt. Inzwischen hat aber auch der Kolben e 1 das Drehwiderlager h 2 passiert und preßt nun der Kolben e 1 das von dem Kolben e 2 angesaugte Gasgemisch durch das Ventil η in den Zündraum o. Der Drehschieber s ist während dieses Vorganges geschlossen. Hat der Kolben e 1 nunmehr bis zu ^/4 seiner Länge das Drehwiderlager passiert, so wird im Baum ο der Zündfunke ausgelöst. Sofort nach der Zündung öffnet sich der Drehschieber s, Die hochgespannten Gase treten zwischen das Drehwiderlager h 1 und den Kolben e und treiben letzteren vorwärts. Die vor dem Kolben liegende Luft bzw. verbrannten Gase werden mit der Torderseite des Kolbens e 1 durch den Auspuffkanal hinausgedrückt. Dieses Spiel wiederholt sich bei ,jedem Kolbendurchgang» Auspuffkanal 1 und Ansaugkanal m bleiben dauernd geöffnet» Jeder Kolben hat zu gleicher Zeit zwei Arbeitsgänge auszuführen.

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Der rechts hochgehende Kolben saugt mit seiner Rückseite Frischgas an, während die Vorderseite das vom vorgehenden Kolben angesaugte Gasgemisch komprimiert und durch das Ventil η in den Zündraum drückt. Der links heruntergehende Kolben wird von den aus dem Zündraum strömenden hochgespannten Gasen heruntergedrückt, während er mit der linken Kopfseite die verbrannten Gase herausschleuderte Im Zündraum, welcher länglich gehalten ist^ wird das Überströmventil so an der rechten Seite angebracht, dass eine Durchspülung des Zündraumes ο mit Frichyiigas erfolgt und rückständige verbrannte Gase ausgetrieben werden. Das Drehventil s wird so gesteuert, dass es sich erst nach dem Durchspülen schließt»

Der Motor kann auch mit einer Zündung bzw. 1 Arbeitstakt je Umdrehung betrieben werden. Zu diesem Zwecke ist im Gehäuse a, direkt links vom Drehschieber s ein Saugventil eingebaut. Die Steuerscheibe χ erhält nur einen Hocken und die Zündung wird je Umdrehung nur einmal betätigt. Bs kommen hierdurch auf jede Zündung und Arbeitstakt zwei Ansaug- und zwei Kompressionsperioden» Dieses hat den Vorteil, dass die Gasdichte im Zündraum ο bedeutend erhöht wird und damit der Druck nach der Zündung auf den Kolben fast um das Doppelte steigt. Damit nun beim Durchgang des Kolbens im linken Kolbenraum kein Vakuum entsteht und den Lauf hemmt, da ja nur bei jedem w eiten Kolbendurchgang sich der Drehschieber s öffnet und eine Expansion erfolgr, ist das Saugventil angebracht. Durch dieses strömt, sobald der Kolben ohne Zündung den Arbeitsraum r durcheilt, Frischluft ein. Dieses hat noch den Vorteil, dass eine zusätzliche Abkühlung des Motors von hohem Wert erfolgt, da jedem Arbeitstakt ein Leerlauf mit ]?rischluftdurchspülung folgt. Soll der Motor mit Druckluft oder Dampf betrieben werden, so fällt der Zündkopf d fort, ebenso der Ansaugkanal m. Rechts vom oberen Drehwiderlager h 1 wird ein zweiter Auspuffkanal 1, wie unten eingebaut. Anstelle des Einströmungskanals m wird ein zweiter Drehschieber s mit Zuführungskanal ρ vorgesehen. Die Drehschieber können auch durch entlastete

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"Ventile ersetzt vrerden, deren Betätigung durch ein geeignetes Gestänge von der Motorenwelle aus erfolgt. Die Zuführung der Druckluft oder des Dampfes erfolgt durch die Kanäle p.

Claims (5)

1. Patentansprüche ;

   1«) DrehkoIbenbrennkaftmaschine mit Drshwiderlager₉ bei welcher das "verdichtete Gemisch in eine Zündkammer übergeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem aufgeschraubten Zündkopf ( c ) mit Zündkammer ( 0 ) ein Überströmventil ( η ), im Maschinengehäuse ein gesteuerter Drehschieber ( s ) zur Trennung der Zündkammer vom Explosionsraum und Drehwi&erlager untergebracht sind, die von mit Abdichtungsplättchen versehenen Kolben (^O am Laufkörper ( d ) gedreht und durch Feder ( i ) wieder zurück gedreht werden.
2. 2.)Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Abgrenzung der einzelnen Kolbenräume dienenden v/alzenförmigen Drehwiderlager in der Mitte in Breite des Laufkörpers Ausnehmungen aufweisen, durch die die Kolben des Laufkörpers bei Drehung der Widerlager hindurch laufen können, während die Lagerung der Drehwiderlager mit vollem Kreisquerschnitt in den Seitenwänden ( b ) erfolgt.
3. 3») Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse Ca) links vom Drehschieber ( β ) ein Ansaugventil eingebaut wird»
4. 4.) Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, deren um~ laufende Kolben mit Querschlitzen zur Aufnahme von Abdichtungsplattchen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweite dieser Plättchen- in dreiteiliger Ausführung mit Schrägschnitten angefertigt wird, wobei der

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   mittlere Teil des geteilten Plättöhen um 1 "bis 2 Millimeter niedriger gehalten ist und hierdurch bei Umlauf die beiden seitlichen Plättchen an daß Seitenwände rechts und links presst.
5. 5.) Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung der Gleitflächen zwischen den Seitenwänden ( b ) und dem Lauflörper ( d ) in senkrechter Pachtung dreieckige geteilte Abdichtungsringe ( f ) gelegt sindj welche zur Hälfte im Laufkörper ( d ) und zur anderen Hälfte in den Seitenwänden ( b ) lagern und durch einen zwischen den beiden Eingen liegenden gewellten Federring ( w ) leicht nach oben und unten angepresst werden.

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