NO312525B1 - Rotasjonsmotor som har stempler montert for resiprokerende bevegelse i sylindre - Google Patents

Description

Teknisk område.

Foreliggende oppfinnelse angår en rotasjons-forbrenningsmotor, og nærmere bestemt angår den en motor som har grunnleggende prinsipper som er forskjellig fra de mange rotasjonsmotorer som tidligere har blitt utviklet.

Kjent teknikk.

I de senere år omfatter de fleste populære typer rotasjonsmotorer som har blitt foreslått en roterende blokk som har radialt anordnede sylindre med stempler som har de ytre ender bevegelige i forhold til føringsbaner, slik som vist f.eks i DE-publikasjon nr 619 955 og i mange US-patenter, slik som 4 003 051, 4 023 536 og 4 074 553. Ganske sofistikerte detaljer er knyttet til disse mange forslag, som utgjør et nyttig bidrag til området som omfatter slike typer rotasjonsmotorer, omfattende egnede hjelpe-mekanismer som er vesentlige for virkemåten, slik som midler som muliggjør periodisk tilførsel av luft og drivstoff i forbrenningskamre for hver sylinder og hvert stempel, eller for å bevirke forbrenning av en komprimert blanding av luft og drivstoff inne i forbrenningskammeret og midler som gjør periodisk utslipp av forbrenningsprodukter av luft og drivstoff.

Det er nylig utviklet en rotasjonsmotor av radialstempeltypen, av den ovenfor nevnte generelle typen, beskrevet i AU-"provisional" patentsøknad PN6474, og som antas å oppvise flere fordeler i forhold til tidligere forslag vedrørende rotasjonsmotorer som har radiale stempler.

Utviklingen på dette populære motorområde har imidlertid forårsaket vurdering av en annen type rotasjonsmotorer, i hvilken sylindrene er anordnet jevnt fordelt rundt en midtre akse, idet stemplene er parallelle med hverandre og med aksen, en drivanordning er anordnet for stemplene slik at de samvirker med en kambane som vil bevirke at en rotorenhet roterer ved å drive en utgående aksel. Eksempler på denne grunnleggende typen rotasjonsmotor med parallelle sylindre gjenfinnes i US- patenter slik som 4 287 858, 4 250 283 og 4 022 167. Alle disse er imidlertid av en meget komplisert konstruksjon, og stemplene krever en omstendelig montering og styring, slik at enhetene er lenger enn ønskelig. Dette gjelder særlig når de medvirkende kamarrangementer er anordnet ved midten av anordningen, slik som i US-patent 4 287 858. Når det benyttes separate stempler, hvert montert for seg, må alle de vanlige stempelskjørt og aksiale føringer være anordnet, slik at enhetene er tunge, kostbare og kompliserte. Det skal bemerkes at beskrivelser kan hentes fra de tidligere publiserte publikasjoner, slik at det er unødvendig å gi noen detaljert beskrivelse av de tilsvarende arrangementer ved den foreliggende oppfinnelse når disse på tilsvarende måte inngår i hjelpemekanismene, hvilket muliggjør at denne beskrivelse kan konsentrere seg om prinsippene, forskjellene og aspektene.

Den foreliggende oppfinnelse er fremkommet med sikte på å overvinne eller unngå de problemer som tidligere har oppstått med kjente typer motorer som har stempelaksene parallelle med hverandre og anordnet rundt en midtre akse, og et hovedformål er å komme frem til en ny drivanordning som vil sikre at det kan oppnås maksimal effektivitet ved bruk av sylindre og stempler med forholdsvis liten lengde.

Et annet formål med oppfinnelsen er å komme frem til en motor som har lav vekt, små dimensjoner og består av et minimalt antall deler, særlig når det gjelder slitedeler.

Et annet formål med oppfinnelsen er å komme frem til en motor som kan gå på bensin eller hvilket som helst brennbart drivstoff, men som er særlig egnet for saktebrennende drivstoffer slik som diesel.

Et annet formål med oppfinnelsen er å komme frem til en rotasjonsmotor av den angitte typen ved hvilken alt drivstoff forbrennes, for maksimal økonomi og minskede eksosut-slipp. Andre formål og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av det følgende.

Forklaring av oppfinnelsen.

På bakgrunn av de nevnte og andre formål angår oppfinnelsen en rotasjons-forbrenningsmotor av den typen som har stempler montert for resiprokerende bevegelser i sylindre som er anordnet jevnt fordelt rundt en langsgående rotasjonsakse, hvilken akse er rotasjonsaksen til en utgående aksel som rager roterbart og tettende gjennom åpninger i en første og andre endeplate i et hus, i hvilket stemplene og sylindrene beveges som deler av en roterbar rotorenhet som er festet til den utgående akselen, mens stemplene samtidig kan beveges resiprokerende i sylindrene, en kamfølgeranordning som er tilknyttet hvert stempel og innrettet til å samvirke med en bølget kambane rundt huset, midler anordnet for å tilføre brennbart drivstoff til og for å bringe eksosgasser fra endene av boringene i sylindrene, slik at syklisk forbrenning av drivstoff i boringene bevirker resiprokering av stemplene, med resulterende skyvekraft mot kambaneanordningen for å bevirke rotasjon av rotorenheten og den utgående aksel, og motoren kjennetegnes ved at stemplene omfatter to sett, som hvert har i det minste to stempler, idet stemplene i hvert sett befinner seg på motsatte sider av rotasjonsaksen til rotorenheten og den utgående akselen og er innbyrdes forbundet med hverandre av forbindelsesmidler slik at stemplene i hvert sett beveger seg sammen, og delene er slik utformet og anordnet at kamfølgeranordningen samvirker med kambaneanordningen på en måte som sikrer at bevegelsen av hvert sett stempler i sylindrene er i en retning motsatt av bevegelsesretningen til det andre settet av stempler.

Stemplene i hvert sett har fortrinnsvis forbindelsesmidler i form av en stempelmonteringsplate som har en gjennomgående åpning som den utgående akselen rager gjennom, idet det er anordnet midler slik at stempelmonteringsplaten kan settes i drivforbindelse med den utgående akselen som en del av rotorenheten, mens de muliggjør styrt glidebevegelse i retning langs den nevnte aksen og den utgående akselen, for å muliggjøre bevegelse av stemplene i sylindrene.

I noen utførelser omfatter midlene for å bringe stempelmonteringsplaten i drivforbindelse med den utgående akselen langsgående "splines"-ribber langs den utgående akselen, i forskyvbart men roterbart inngrep i tilsvarende omkretsspor rundt åpningen i monteringsplaten. I andre utførelser kan midlene som setter hver stempelmonteringsplate i drivforbindelse med den utgående akselen omfatte styreåpninger i monteringsplaten mot motsatte ender av denne, innrettet til glidende innføring av de frie ender av styretapper anordnet parallelt med den utgående akselens akse og med de andre ender fast forbundet med drivplateanordningen som utgjør en del av rotorenheten og er festet til den utgående akselen.

Motoren kan ha et hvilket som helst ønsket antall sylindre, men vanligvis har hver monteringsplate tre, fire eller flere armseksjoner ragende radialt i forhold til den utgående akselen, og hver har et stempel fast montert på den ytre enden, idet stemplene i hvert sett er jevnt fordelt og med mellomrom mellom nabostempler, slik at stemplene i et sett rager inn i de adskilte sylindre, mens stemplene i det andre settet rager inn i de sylindre som hver er midtveis mellom nabosylindrene i det første settet, og alle sylindre har de drivstoffmottagende ender på nivå med hverandre i lengderetning i forhold til rotasjonsaksen. I en slik konstruksjon omfatter fortrinnsvis hver sylinder et sylinderelement som er løsbart festet i et motorblokkparti av motorenheten, og den utgående akselen har festemidler slik at den kan festes med tapper eller på annen måte til motorblokkpartiet til rotorenheten.

Når det gjelder kamarrangementene foretrekkes det at kamfølgeranordningen omfatter en trinse montert på et tilhørende stempel, for rotasjon ved den ikke-operative enden av sylinderboringen, om en akse i rett vinkel med aksen til den utgående akselen, idet trinsene til alle stemplene er i den samme avstand fra aksen til den utgående aksel, og kambaneanordningen er en ring montert på innsiden av den første endeplaten i huset, idet denne utgjør drivenden til motoren, ved hvilken den utgående akselen rager ut for å muliggjøre bruk av denne som en drivaksel.

I en foretrukket utførelse har den første endeplaten utvendige åpninger utstyrt med faste munningsanordninger innrettet til å stilles overfor bevegelige munninger på rotorenheten for å tilføre drivstoff til de operative ender av sylinderboringene, idet den første endeplaten er ved innløps- og eksosenden av motoren og utgjør feste for en drivstoffinn-sprøytningsanordning, tennplugg eller ekvivalent middel samt eksosutløp.

Fortrinnsvis har også den første endeplaten et par diametralt motsatte tennplugger som utgjør tennplugganordningen eller ekvivalente midler, et par diametralt motsatte drivstoff-innsprøytningsenheter danner drivstoffmnsprøytningsanordningen, og et par diametralt motsatte eksosutløp danner eksosutløpanordningen, og alle de nevnte par er anordnet med mellomrom for å samvirke med sylinderåpningene for å muliggjøre suksessiv innsugning, kompresjon, arbeids- og utløpsfunksjon for stemplene.

Hensiktsmessig er, for kjøling av motoren, enden av den utgående aksel ved innløps- og eksosenden av motoren hul for å danne en anordning for innløp av kjølemiddel, idet akselen er festet til rotorenheten og har innløpskanaler fra det hule indre til den ytre omkretsen av hver sylinder for kjøling av disse, og rotorenheten har midler for kjølemiddeloppsamling, med tetningsmidler slik at brukt kjølemiddel kan returneres fra rotorenheten til den andre endeplaten, som er utstyrt med midler for utløp av kjøle-middel.

I noen utførelser er hver sylinder innrettet til å tilføres drivstoff gjennom en innløpsåpning innrettet til å rotere med rotorenheten sammenfallende med en åpning i det faste huset, med glidende anlegg flate mot flate i et plan vinkelrett på aksen til den utgående akselen, og tetning mellom flatene bevirkes av en tetningsring innrettet til å komprimere en ettergivende, varmebestandig ring mellom sin underside og en utsparing i sylinderåpningen i en avstand fra innerflaten til åpningen som hovedsakelig er lik bredden til en øvre forsenket flate på tetningsringen, for å muliggjøre at det kan utøves utlignende krefter pga trykk i sylinderåpningen. Alternativt kan tetning mellom flatene skje ved hjelp av en tetningsring som har en indre utsparing som inneholder et skråstillbart fjærstål eller en lignende ring beregnet til å tette under trykk mot utsparingskanten og bevirke maksimal tettevirkning for tetningsringen.

Oppfinnelsen omfatter også konstruksjoner der huset har en første og andre kambaneanordning tilknyttet henholdsvis den første og andre endeplaten, og motorenheten har en første kamfølgeranordning som samvirker med den første endeplaten ved resiprokerende bevegelse av stemplene, og den har en andre kamfølgeranordning som samvirker med den andre endeplaten ved resiprokerende bevegelse av sylindrene. I en slik konstruksjon er både den første og den andre kamfølgeranordningen dannet av trinser som er roterbare om akser i rett vinkel med rotasjonsaksen til den utgående akselen.

I de fleste utførelser omfatter huset hensiktsmessig et hovedsakelig sylindrisk huselement som er tettende forbundet med og befinner seg mellom de to endeplatene til huset, som er hovedsakelig sirkulære sett i retning langs rotasjonsaksen. Andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de vedføyde tegninger og den følgende beskrivelse.

Kortfattet forklaring av tegningene.

For at oppfinnelsen bedre skal forstås og bringes til praktisk utførelse henvises det til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser skjematisk og i lengdesnitt de grunnleggende komponenter (i adskilt tilstand) i en utførelse av en motor i henhold til oppfinnelsen, idet deler er utelatt for forenkling. Fig. 2 viser på lignende måte som fig. 1 en modifisert motor som har adskilte og

motstående kambaneanordninger ved hver ende i stedet for bare ved en ende.

Fig. 3 viser detaljer ved en midtre eller utgående aksel som har "splines", vist sammen

med lager og endeplate.

Fig. 4 viser skjematisk driften av taktene, koblet til rotasjonen, idet denne er med

urviserne sett ned mot blokken slik som vist.

Fig. 5 viser sammenlignende bølgeformer for drivkraften, ved sammenligning av dreiemoment mellom en veivdrevet motor i henhold til kjent teknikk og de kamdrevne arrangementer i henhold til oppfinnelsen, med samme boring og slaglengde. Fig. 6 er et lignende lengdesnitt som fig. 1, men viser mere detaljert monteringsplatene for stemplene, idet stemplene på den nedre platen bevirker kompresjon og utblåsning, og stemplene på den øvre platen har nettopp fullført arbeids- og innsugningstakt, og det vil forstås at den øvre endeplaten har åpninger (ikke vist i denne figur eller i fig. 1 eller 2) som er synkronisert av et roterende ventilsystem, for drivstoff, luft, eksos og tenning, slik det fremgår av fig. 5. Fig 7, 8 og 9 viser et stempel, den nedre stempelplaten og den øvre stempelplaten, sett

fra siden.

Fig. 10 viser en planprojeksjon av en alternativ utførelse i henhold til oppfinnelsen, vist delvis gjennomskåret, og illustrerer anordningen av øvre og nedre stempler, idet hvert sett med fire stempler befinner seg på en egen monteringsplate, og de nedre stempler kan beveges oppover når de øvre stempler beveges nedover, osv, og den midtre akselen har "splines". Fig. 11 viser et lengdesnitt gjennom en foretrukket, praktisk utførelse av en motor i

henhold til oppfinnelsen.

Fig. 12 viser innløps- og eksosenden av motoren, sett i retning langs rotasjonsaksen.

Fig. 13 og 14 viser, sett aksialt og i lengdesnitt, den utgående akselen til motoren.

Fig. 15 viser, sett aksialt, motorblokken, som har stemplene på den motsatte siden (ikke

vist).

Fig. 16 viser monteringsplaten for sylindrene sett i lengdesnitt.

Fig. 17 er en aksialprojeksjon fra undersiden av platen vist i fig. 16.

Fig. 18 og 19 viser den øvre stempelplaten i lengdesnitt og i aksialprojeksjon.

Fig. 20 viser den nedre stempelplaten i lengdesnittet.

Fig. 21 viser det samme som fig. 20 i aksialprojeksjon.

Fig. 22 og 23 er henholdsvis en aksialprojeksjon og et snitt som viser endeplaten på

drivenden av motoren.

Fig. 24 viser i aksialprojeksjon et tetningselement for en åpning, og som inngår i fig. 11. Fig. 25 er en forstørret illustrasjon som viser monteringen av tetningselementet vist i fig. 11. Fig. 26 er en tilsvarende avbildning som fig. 25, men viser et alternativ for tetnings arrangement. Fig. 27 og 28 viser henholdsvis i lengdesnitt og aksialprojeksjon endeplaten for innløp og eksos i motoren i fig. 1 - 25.

Utførelsesformer av oppfinnelsen.

Mens fig 1 - 10 er i en enkel form for at hovedprinsippene enkelt skal kunne forstås, vil det forstås at disse hovedsakelig er skjematiske og har mange komponenter utelatt, mens den etterfølgende beskrivelsen med henvisning til fig. 11-26 omfatter mere spesifikke konstruksjoner. Som vist i fig. 1 omfatter motoren et hus 10, som har et sylindrisk huselement 11 som er tettende anordnet mellom sirkulære endeplater, omfattende en første endeplate eller drivendeplate 12 og en andre eller innløps- og utløpsendeplate 13, idet platen 13 har innløpsåpninger (ikke vist) for drivstoff og eksos, samt passende anordninger for tennplugg eller glødeplugg. Utformingen muliggjør tilførsel av kjølemiddel til hele det midtre systemet rundt sylindrene 14 og som strømmer ut pga sentrifugalkraft ved omkretsen av huset 10. Figuren viser de to sylindrene 14 på en sylinderblokk 15 i en rotorenhet 16 som er roterbar i huset 10 pga sin forbindelse med en utgående aksel 17 som er lagret i lager 18 i den andre endeplaten 13 og lager 19 i den første endeplaten 12.

Det vil fremgå av sylindrene 14 kan motta stempler 20 som kan beveges sammen pga sin sammenkobling ved hjelp av en stempelmonteringsplate 21 som bærer jevnt fordelte rullelager eller trinser 22 innrettet til å være i anlegg mot lave og høye kampartier på en bølget kambane 23 som er festet til eller utgjør en del av den første endeplaten eller drivendeplaten 12. I denne utførelsen har den utgående akselen 17 "splines" som danner inngrep med ytre spor rundt en åpning i monteringsplaten 21, gjennom hvilken akselen 17 rager, slik at platen 21 kan drives og også forskyves aksialt langs akselen 17. Fig. 1 viser således den grunnleggende virkemåten til systemet, i hvilken stemplene 20 kan beveges parallelt med aksen til den utgående akselen 17, og etter at kambanen 23 har drevet stemplene 20 i kompresjonstakten vil tenning drive stemplene 20 ned mens disse befinner seg i sylindrene 14, og trinsene 22 opprettholder anlegg mot overflaten av den bølgete kambanen 23 hele tiden, og det andre stempelet føres ned sammen med disse i innsugningstakten. Kambanen 23 skyver deretter stemplene tilbake inn i sylindrene, to i eksostakt og to i kompresjonstakt, og denne prosedyren gjentas slik at stemplene og sylindrene roterer i den forutbestemte retning for å rotere den utgående akselen 17 og avgi energi. Det andre paret av stempler (ikke vist) som gjør firesylinder-arrangementet i fig. 1 komplett er tilsvarende tilkoblet ved hjelp av en monteringsplate (ikke vist) for å beveges sammen, og de fire sylindrene er jevnt fordelt rundt rotasjonsaksen. Fig. 2 viser et modifisert arrangement når det gjelder de komponenter som er beskrevet ovenfor, og foruten at en endeplate 24 utstyrt med kammer erstatter endeplaten 13 i fig. 1, er kambanen 25 i anlegg mot trinser 26 på den sylinderbærende blokken 27, som således er annerledes enn blokken 15 i fig. 1. I denne utførelsen er naturligvis den sylinderbærende blokken 27 forskyvbar på et parti av den utgående akselen som har "splines", for å muliggjøre kamvirkning mot begge settene av trinser 22 og 26.

Fordelene med dette generelle systemet som har parallelle sylindre 14 er at det ikke kreves noen sentrifugalkraft for å føre stemplene tilbake, det kreves ingen fjærer, og det trengs ingen dobbeltbane for å skyve trinsen inn og ut, sammenlignet med den kjente teknikk. Kambanen skyver alle stemplene sammen, to under kompresjon som holder trinsene i positivt anlegg med banen, og de to øvrige vil drive ut eksos på dette tidspunkt (selv om det vil forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til bruk av bare fire stempler), med innbyrdes bevegelse aksialt mellom stempel og sylinder ved tenning med glødeplugg eller tennplugg gjennom en åpning som på dette stadium er på linje med sylinderen. To stempler beveges sammen i arbeidstakten og de to øvrige beveges sammen i innsugningstakten, av den grunn at drivkraften mot de kamlignende flater danner en rotasjonskraft slik at de to stempler som nettopp har hatt tenning returnerer i utblåsningstakten, mens de to øvrige er i kompresjonstakten. Prosessen gjentas slik at det er fire stempler som beveges frem og tilbake. For å utbalansere dette beveges også sylindrene frem og tilbake motsatt av stemplene.

I utførelsen i fig. 2 er det anordnet et kamsystem ved hver ende av huset, slik at dreiemomentet og slaglengden vil bli fordoblet. Åpningene er imidlertid hensiktsmessig rundt omkretsen av huset for å lede inn i den roterende motorblokken på sidene av huset, og kjøling oppnås med olje eller et annet passende kjølemiddel. Det vil fremgå at de sammenkoblede stempler sikrer at et sett beveges i én retning mens et annet sett beveges i den motsatte retning, men begge roterer naturligvis i den samme retning.

Mens mange variasjoner kan tenkes for å oppnå de nevnte resultater er det grunnleggende trekket at stemplene i hvert sett kan fremstilles i ett med monteringsplaten og uten bevegelige deler. I den enkleste praktiske utførelsen kan det skje tenning for fire stempler som hver har en diameter på 10 cm, og med en slaglengde på f. eks 33 mm. Tenning to ganger for hver omdreining tilsvarer åtte tenninger pr omdreining, med en økning på tre ganger i forhold til en 5,7 liter V8-motor. Dette gir et dreiemomentforhold på 2:1, dvs at det ved en omdreining oppnås det som det tar to omdreininger å oppnå med en normal V8-motor. Dette oppnås også med en fjerdedel av omdreiningshastigheten, idet 1000 omdreininger pr minutt for denne motoren tilsvarer 4000 omdreininger pr minutt for V8-motorer. Dette betyr at det oppnås det dobbelte av dreiemomentet til 5,7 liter V8-motoren, og drivstofforbruket kan beregnes til en tredjedel i forhold til sammenligningsenheten, pga at forbruket bare trenger å være en tredjedel for å oppnå de samme resultater.

Oppfinnelsen medfører, også fordelen med dreiemoment i hele takten, og antall deler er minsket ettersom det ikke er noen veivstenger, ingen stempelbolter, ingen veivlager, ingen vippearmer, ingen støtstenger, ingen løftere, ingen tannhjul og ingen veivaksel. Det er to hovedlagre i endeplatene, og det kan f.eks være 4 kamtrinselagre for hver stempelplate, slik det fremgår av fig. 1 og 2, men antallet vil variere avhengig av antall høye og lave kamplater eller kamelementer og det resulterende antall tenninger pr omdreining. Disse lagre og trinser utgjør det totale antall bærende deler for de bevegelige deler. Det vil fremgå at det ikke kreves noe oljetrykk, og ingen kjølemiddel-pumpe trengs ettersom kjølemiddel i enheten kan drives av sentrifugalkraft. Sammenlignet med vanlige vakuumproblemer i motoren er den foreliggende motor utformet for konstant delvis utslipp, slik at hulrom fylles med eksosgasser for å unngå den uønskede innsuging av drivstoff eller luft. Ved sammenligning med en 5,7 liter V8-motor kan det anslås at ytterdimensjonene til den foreliggende motor ønskelig kan være i området 30 cm i diameter og 15 cm i aksial dimensjon. Det antas at de foretrukne utførelser av motoren vil omfatte 8 cylinder, som to sett som hver har 4 sylindre, og at det oppnås utmerkede resultater selv med en liten enhet som vist skjematisk i fig. 10, der stempelplaten vist som den nedre platen 28 har 4 radiale armer 29 som hver holder et stempel 30, idet den øvre platen 31 er bortskåret slik at det bare er vist to stempler 32 på denne, med to spalter 33 vist mellom nedre nabostempler på en side. Den midtre akselen 34 i fig. 10 er av utførelsen med "splines", for å muliggjøre forskyvningen av platene 28 og 31 langs denne.

De grunnleggende trekk ved stemplene 20 er vist i fig. 6 - 9, som viser detaljer ved øvre stempelplate 35 og nedre plate 36, idet hvert stempel 20 har en sylindrisk, operativ ende 37 som skal utstyres med stempelringer (ikke vist), mens den inoperative enden har en trinsebolt i en akse i rett vinkel med aksen til den utgående aksel, samt en trinse 22. Utformningen muliggjør enkel endring av motorens kapasitet mens den arbeider, avhengig av belastningen til enhver tid, slik som ved akselerasjon eller kjøring med jevn hastighet. Også stemplenes stillstandsperioder kan reguleres til en hvilken som helst varighet og kan endres i henhold til motorens omdreiningstall mens den arbeider, og dette gjelder også kanalene for innsug og tilhørende funksjoner.

En annen fordel er at stemplene ikke trenger understøttelse i sylindrene, ettersom ingen del av stempelet (bortsett fra ringene) er i kontakt med sylinderveggen, og sylindrene kan derfor ha minimal lengde, idet det bare trengs tilstrekkelig lengde for stempelslaget og tetningsringen og plass for pakninger. Ettersom hvert stempel er i ett med en monteringsplate, uten at det trengs noe skjørt for understøttelse, trengs det ingen stempel-bolt, ingen veivstang eller veivarm eller lignende av noe slag. Fordi hvert stempel er i ett med monteringsplaten og andre stempler i det samme settet beveger stemplene seg i sylindrene sammen med alle andre stempler på den samme platen, og det er derfor ikke nødvendig å anordne systemer for å holde stempeltrinsene mot kantflaten når motoren arbeider, slik som anordning av trinser under en kambane for å styre stemplene ut av sylindrene i innsugningstakten. Når to stempler i et sett har tenning for å bevirke at de beveges nedover i sylinderboringene vil to andre stempler på den samme platen også bevege seg nedover i boringen, men dette vil være innsugningstakten for disse.

Den foretrukne praktiske utførelsen av oppfinnelsen vist i fig.11 - 26 er utformet til å omfatte alle de nevnte fordeler, og omfatter detaljer som i noen tilfeller kan være eventuelle, slik som bruken av en fjæranordning for å bidra til den første bevegelsen av stemplene bort fra de operative ender av sylindrene for forbedret oppstartingsfunksjon, idet denne ikke trengs etter at motoren har startet. Som vist i disse figurer har huset 50 en endeplate 51 for innsugning og eksos, festet mot et sylindrisk hus 52 som med skruer 53 er festet til en drivendeplate 54. En midtre roterbar utgående aksel 55 har en hul, rørformet ende 56 beregnet til tilførsel av kjølemiddel, og akselen 55 har en festekrave 57 mellom endene og et kompakt parti 58 med minsket diameter ved drivenden, og enden av denne har ytterligere minsket diameter med gjenger 59 for påsetting av en sperremutter.

Enden 59 til akselen 55 er innført i og sperret i et rør 60 av den nevnte sperremutter, idet røret 60 er roterbart i et lager 61 i en åpning 62 i drivendeplaten 54, med en oljetetning anordnet ved 63, og den indre enden av røret 60 er i ett med en drivplate 64 som er roterbar i rommet innenfor en ringformet, bølget kambane 65 som er festet med skruer 47 til innsiden av endeplaten 54. Ragende innover fra drivplaten 64 er rette drivtapper 49 innrettet til å forskyves i rette hylser 48 i åpningen 66 i den nedre stempelplaten 67, slik at denne tvinges til å rotere sammen med drivplaten 64 mens den er aksialt forskyvbar i forhold til denne. Ragende innover fra drivplaten 64 er også fjær-belastede styrestaver 68 som ved de øvre ender har kompresjonsfjærer 46 som virker til å drive stempelplaten 67 bort fra motorblokken 69 for å bidra til oppstartingen av motoren.

Den ringformede kambanen 65 har bølger mellom høye og lave partier som har samme høyde på motsatte sider der stemplene 70 er fast montert i like avstander fra kambane-partiene som deres trinser 71 er i anlegg mot, og hver trinse er montert roterbart på en bolt 72 som har sin akse i rett vinkel med aksen til den utgående aksel 55, og de operative endene av stemplene 70 har stempelringer 73 som er innført i boringene 74 i sylindrene 75, som avgrenses av løsbare sylinderhylser 76 festet i motorblokken 77 som er en del av rotorenheten 78 som er roterbar sammen med drivakselen eller den utgående aksel 55. En øvre stempelplate 69 er også resiprokerende bevegelig langs den utgående aksel 55 i rommet mot innløpssiden av den nedre stempelplaten 67, slik som vist i fig. 11, og stempelarrangementene er de samme for begge platene 67 og 79, som begge har fire stempler 70 i jevne avstander på endene av radiale armer 80, og stemplene i ett sett befinner seg vekselvis med stemplene i det andre settet i den kontinuerlige ring av sylindre 75. Hvert stempel har en stempeltopp 81 som lukker den operative enden og er beregnet til å utsettes for forbrenningsgasser under drift.

Endeplaten 51 for eksos og innløp danner feste for de ytre deler vist i fig. 12, anordnet langs en sirkel gjennom sylinderåpningen 82 (se fig. 11 og andre), og omfatter innbyrdes motsatte tennplugger 83 som har ledninger til coiler slik som vist, innbyrdes motsatte drivstoff- innsprøytningsanordninger 84, innbyrdes motsatte eksosutløp og ledninger 85, en tilførselsledning 86 til kjølemiddelinnløpet 87 for den utgående aksel 55, og et kjølemiddelutløp og en ledning 88, og ved 89 er det vist avfølere for elektronisk tenning og ved 90 vakuumslangen til drivstoff-innsprøytningsanordningen via ventilen for positiv veihusventilasjon. Fig. 28 viser innløps- og eksosåpningene 91 og 92 i drivendeplaten 51, mens fig. 27 viser det harde tettebelegget 93 og et forsenket parti 94 for en kjølemiddeloppsamler 45 som befinner seg nær den roterbare motorblokken 77 og har åpninger for tilførsel av brukt kjølemiddel via en kanal 95 som kommuniserer med kamrene 96 for sirkulerende kjølemiddel rundt sylinderhylsene 76, idet kjølemiddelet tilføres til kamrene 96 via radiale kanaler 97 gjennom motorblokken 77 fra det hule endepartiet 56 til den utgående aksel 55. To oljetetninger er vist ved 98 og 99, for å hindre at kjølemiddel kommer frem til sylinderåpningene 82.

Endeplaten 51 har en gjenget midtre åpning 100, i hvilken er innskrudd en gjenget hylse 101 for klaringsregulering og som inneholder lageret 100 for den utgående aksel 55, som har sin festekrave 57 festet med tapper 103 til motorblokken 77. Et øvre hette-element 104 er påskrudd på reguleringshylsen 101 og inneholder en oljetetning 105 og en sperremutter 106 som omgir den utgående aksel.

Hvordan tetning opprettholdes ved sylinderåpningene 82 når rotorblokken roterer vil fremgå av figurene, og. elementene i fig. 11 er vist i større målestokk i fig. 24 og 25, idet hver åpning 82 fører til en sylinder 75 som har en tetningsring 107 utformet med flater 108 for å hindre rotasjon, med en trykkutsparing 109 og en øvre tetteflate 110 som skal stryke mot den faste flaten 111 på topplaten 51. Kanten til åpningen 82 har en utsparing slik at en VITON O-ring 112 er komprimert av en indre flens på tetningsringen 107 på en slik måte at trykkutsparingen 109 er utlignet av en nedre flate 113. Denne tetningen er utformet for å gi minimalt trykk mot tetteflaten uansett hvilket gasstrykk som oppstår, hvilket muliggjør lang brukstid med minimal friksjon og varme.

Et alternativt tetningsarrangement er vist i fig. 26, der en skråstillbar ring 114 holdes i en utsparing 115 og er bevegelig utover mot en vinkelkant nær åpningen, og ringen virker som en tetning for å hindre at gasser lekker forbi, og har en ønsket skråvinkel for å hindre tilbakeføring. De øvrige aspekter ved tetningsringen 116 i denne utførelsen ligner de som er beskrevet for ringen 107 i fig. 24 og 25.

Sperremutterarrangementene tilknyttet det øvre hetteelementet 104 er funnet å være meget effektivt for regulering av tetningsringene for å oppfylle betingelser, men som tidligere nevnt er fjærføringene ved staver 68 og fjærer 46 ikke vesentlige for driften av motoren, men de er nyttige for å bidra til start, fordi de tvinger stempelplaten mot kambanen for å oppfylle betingelsene for start. Fjærene kan også erstattes av hydrauliske eller pneumatiske midler om ønskelig.

Motorer slik som beskrevet er derfor funnet å være meget effektive for å oppnå formålene med oppfinnelsen. Den kan også være en totaktmotor med passende kanaler, eventuelt kombinert med turbo. Motoren kan også arbeide som en firetakt- eller totakt dieselmotor, eventuelt med turbo. Ved å bevege kambanen eller den roterende motorblokken (rotorenheten) nærmere eller fjernere fra hverandre kan kompresjons-forholdet endres mens motoren arbeider eller mens den er stanset, for å oppnå best økonomi og effekt under bestemte belastningstilstander i hele driftsområdet, eller for å kjøre motoren på alternative drivstoffer. Pga at det ikke er noen bestemt bane som motoren er sperret i, slik som for en veivakselmotor, er det mulig å endre volumkapasi-teten til motoren mens den arbeider eller er stanset, og fordelene med den resulterende økonomi og effekt er innlysende. Motoren har ingen deler som krever understøttelse under oljetrykk, og ettersom det ikke kreves noe trykk, kan motoren fordele olje til de bevegelige deler pga de vekslende trykk og uten hjelp an noen pumper eller bevegelige deler.

De mange modifikasjoner som er angitt illustrerer at utførelsene bare gjelder eksempler og at disse kan varieres på mange andre måter, slik det vil fremgå for fagfolk på

området, uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen slik den er definert i de etter-følgende patentkrav.

Claims (23)

1. Rotasjons-forbrenningsmotor som har stempler (70) montert for resiprokerende bevegelse i sylindre (75) som er jevnt fordelt rundt en langsgående rotasjonsakse, hvilken akse er rotasjonsaksen til en utgående aksel (55) som rager roterbart og tettende gjennom åpninger (62) i en første og andre endeplate (54) i et hus som stemplene og sylindrene beveger seg i som en del av en roterbar rotorenhet (78) festet til akselen, mens stemplene samtidig kan beveges resiprokerende i sylindrene, og en kamfølgeranordning (71) er tilknyttet hvert stempel og er innrettet til å samvirke med en bølget kambaneanordning (65) rundt huset, idet en innretning (82) er anordnet for å tilføre drivstoff til sylindrene og å lede avgass ut av disse, slik at syklisk forbrenning av drivstoff i sylindrene bevirker resiprokering av stemplene og en resulterende kraft mot kambaneanordningen, hvilket bevirker rotasjon av rotorenheten og akselen, karakterisert ved at det inngår to sett stempler (70), med i det minste to stempler i hvert, og stemplene i hvert sett befinner seg på motsatte sider av rotasjonsaksen til rotorenheten (78) og akselen (55), og er sammenkoblet av forbindelseselementer (67, 79) slik at stemplene i hvert sett beveges sammen, og delene er slik utformet og anordnet at kamfølgeranordningen (71) samvirker slik med kambaneanordningen (65) at bevegelsen av hvert sett stempler i sylindrene er i en retning motsatt av bevegelsesretningen til det andre settet av stempler.

2. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1, i hvilken kamfølgeranordningen (71) danner ikke-fastholdt anlegg med kambaneanordningen (65).

3. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken hvert stempel- forbindelseselement (67, 79) er i form av en stempelmonteringsplate som har en åpning som den utgående aksel rager gjennom, idet det er anordnet midler ,som danner drivforbindelse mellom hver stempelmonteringsplate og den utgående aksel, slik at stempelmonteringsplaten utgjør en del av rotorenheten (78), mens det muliggjøres styrt glidebevegelse i retningen langs den nevnte akse og den utgående aksel (55), for å muliggjøre bevegelse av stemplene (70) i sylindrene.

4. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 3, i hvilken midlene som danner drivforbindelse mellom hver stempelmonteringsplate og den utgående aksel (55) omfatter langsgående "splines"-ribber langs den utgående aksel, hvilke er i glideinngrep i tilsvarende omkretsspor rundt åpningen i monteringsplaten.

5. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 3, i hvilken midlene for drivforbindelse mellom hver stempelmonteringsplate og den utgående aksel omfatter styreåpninger (48) i monteringsplaten mot motsatte ender av denne, beregnet til glidende innføring av de frie ender av styretapper (49) anordnet parallelt med rotasjonsaksen til den utgående aksel og med de andre ender fast forbundet med drivplateanordningen (64) som utgjør en del av rotorenheten og er festet til den utgående aksel (55).

6. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt krav 5, i hvilken hver monteringsplate har tre, fire eller flere armpartier (80) ragende radialt i forhold til den utgående aksel (55), idet hver av disse har et stempel (70) fast montert på den ytre enden, idet stemplene i hvert sett er jevnt fordelt med stemplene i et sett mellom nærliggende stempler i det andre settet, og alle sylindrene har de drivstoffmottagende, operative ender sammenfallende i lengderetningen i forhold til rotasjonsaksen.

7. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 6, i hvilken hver sylinder (75) innbefatter et sylinderelement (76) som er løsbart festet i et motorblokkparti (77) av rotorenheten, idet den utgående aksel (55) har festemidler med hvilke den kan festes med bolter (103) eller på annen måte kobles til motorblokkpartiet i motorenheten.

8. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 2, i hvilken hver kamfølgeranordning innbefatter en trinse (71) operativt forbundet med det tilhørende stempel (70), for rotasjon ved den ikke-operative enden av sylinderboringen (74), og kambaneanordningen (65) har en kontinuerlig bølget flate mot hvilken hver trinse er i anlegg bare ved det parti av periferien som er lengst fra det tilhørende stempel (70).

9. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 8, i hvilken hver trinse (71) roterer om en akse i rett vinkel med aksen til den utgående aksel, idet trinsene på alle stemplene er i den samme avstand fra aksen til den utgående aksel, og kambaneanordningen er en ring montert på innsiden av den første endeplaten (54) til huset, og der den utgående aksel (55) rager utenfor den første endeplaten for å benyttes som en drivaksel.

10. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 9, i hvilken den andre endeplaten (51) har utvendige åpninger med faste åpningsanordninger innrettet til å stemme overens med tilsvarende bevegelige åpninger (82) for rotorenheten, for tilførsel av drivstoff til de operative ender av sylinderboringene, idet den andre endeplaten er ved innløps- og eksosenden av motoren og danner feste for drivstoff-innsprøytningsanordninger, en tennplugg eller tilsvarende midler samt utløp for eksos.

11. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 10, i hvilken den andre endeplaten har et par diametralt motstående tennplugger (83) som utgjør tennplugganordningen eller tilsvarende midler, et par diametralt motsatte drivstoff-innsprøytningsenheter (84), og et par diametralt motsatte eksosutløp (85), idet alle disse par er anordnet med mellomrom for å samvirke med sylinderåpninger (82) for å muliggjøre suksessive innsugninger, kompresjon, kraft- og eksosfunksjoner for stemplene.

12. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 10, i hvilken enden av den utgående aksel (55) ved innløps- og eksosenden av motoren rager gjennom en åpning i den andre endeplaten og er hul (56) for å danne innløp for kjølemiddel, idet akselen er festet til rotorenheten (78) og har innløpskanaler (97) fra det hule indre til den ytre omkrets av hver sylinder for kjøling av sylindrene, idet rotorenheten har en kjølemiddeloppsamler utstyrt med tetningsmidler, slik at brukt kjølemiddel kan returneres fra rotorenheten til den andre endeplaten, idet den andre endeplaten er utstyrt med midler (88) for utløp av kjølemiddel.

13. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken hver sylinder (75) er innrettet til å tilføres drivstoff gjennom en innløpsåpning (82) innrettet til å rotere sammen med rotorenheten (78) sammenfallende med en åpning (91) i huset (50), med glidekontakt flate mot flate i et plan vinkelrett på rotasjonsaksen til den utgående aksel (55), idet tetning mellom flatene bevirkes av en tetningsring (107) innrettet til å komprimere en ettergivende, varmebestandig ring (112) mellom sin nedre flate og en utsparing i sylinderåpningen i en avstand fra den indre flaten til åpningen som hovedsakelig er lik bredden til en øvre forsenket flate (109) på tetningsringen, for å muliggjøre utligning av krefter som utøves av trykk i sylinderåpningen.

14. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken hver sylinder (75) er innrettet til å tilføres drivstoff gjennom en innløpsåpning (82) innrettet til å rotere sammen med rotorenheten (78), sammenfallende med en åpning i huset (50), med glidekontakt flate mot flate i et plan vinkelrett på rotasjonsaksen til den utgående aksel (55), idet tetning mellom flatene bevirkes av en tetningsring (107) som har en indre utsparing som inneholder en skråstillbar stålfjær (114) eller lignende ring innrettet til under trykk å tette mot utsparingskanten og bevirke maksimal tettevirkning for tetningsringen.

15. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken kambaneanordningen danner en første kambane tilknyttet den første endeplaten og huset (50) omfatter en andre kambane (65) tilknyttet den andre endeplaten (51), idet kamfølgeranordningen danner en første kamfølger (71) som samvirker med den første kambanen i forhold til resiprokerende bevegelse av stemplene, og rotorenheten omfatter en andre kamfølger som samvirker med den andre kambanen i forhold til resiprokerende bevegelse av sylindrene.

16. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 15, i hvilken den første og andre kamfølgeranordningen omfatter trinser som er roterbare om akser i rett vinkel med rotasjonsaksen til den utgående aksel.

17. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken huset (50) omfatter et hovedsakelig sylindrisk huselement (52) som er tettende forbundet med og befinner seg mellom de to endeplatene (54, 51), idet de to endeplatene er hovedsakelig sirkulære når de ses i retning langs rotasjonsaksen.

18. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1, i hvilken hvert sett stempler (70) omfatter to eller flere par stempler, idet stemplene i hvert par befinner seg på motsatte sider av rotasjonsaksen til rotorenheten (78) og den utgående aksel (55), og stemplene i et par i hvert sett er i arbeidstakten ved tidspunktet når stemplene i andre par i det samme settet er i innsugningstakten.

19. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1, i hvilken delene er slik tilvirket og anordnet at kamfølgeranordningen (71) samvirker med kambaneanordningen (65) på en måte som bevirker bevegelse av hvert sett stempler (70) i sylindrene for kompresjons- og/eller eksostakter, men ikke for innsugnings- og/eller arbeidstakter.

20. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 19, i hvilken stemplene (70) er anordnet i to sett med to eller flere par stempler, idet stemplene i hvert par befinner seg på motsatte sider av rotasjonsaksen til rotorenheten (78) og den utgående aksel (55), og stemplene i et par i hvert sett er i arbeidstakten ved tidspunktet når stemplene i andre par i det samme settet er i innsugningstakten, idet stemplene i arbeidstakten bevirker at stemplene i innsugningstakten beveges i sylindrene. ,

21. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1, i hvilken kamfølgeranordningen (71) bare er i anlegg med en overflate/overflater av kambaneanordningen (65) som generelt vender mot sylindrene (70).

22. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken hver sylinder har en innløpsåpning (82) og en utsparing omkring innløpsåpningen, i det utsparingen har en nedre ringformet flate, en øvre ringformet flate i avstand fra den nedre ringformede flaten og en mellomliggende ringformet flate mellom den øvre og nedre ringformede flaten, og en tetningsanordning montert i utsparingen for bevegelse mot den andre endeflaten, idet tetningsanordningen omfatter en tetningsring (107) som avgrenser en gjennomgående strømningsåpning og har en første og andre øvre ringformet tetningsflate (109, 110), idet den første øvre ringformede tetningsflaten (109) er lavere enn den andre øvre ringformede tetningsflaten (110) og er åpen mot strømningskanalen, og en første (113) og andre nedre ringformet tetningsflate i avstand fra den første og andre øvre, ringformede tetningsflaten, idet den første nedre ringformede tetningsflaten er lavere enn den andre nedre ringformede tetningsflaten og er i avstand fra den nedre ringformede flaten i utsparingen, og en varmebestandig tetningsring (112) mellom og i kontakt med den mellomliggende ringformede flaten i utsparingen og den andre nedre ringformede flaten.

23. Rotasjons-forbrenningsmotor som angitt i krav 1 eller 2, i hvilken hver sylinder har en innløpsåpning (82) og en utsparing omkring innløpsåpningen, idet utsparingen har en nedre ringformet flate, en øvre ringformet flate i avstand fra den nedre ringformede flaten og en skulderflate mellom den øvre og nedre ringformede flaten, og en tetningsanordning montert i utsparingen for bevegelse mot den andre endeflaten, idet tetningsanordningen omfatter en tetningsring (107) som avgrenser en gjennomgående strømningskanal og har en første og andre øvre ringformet tetningsflate (109, 110) og en ytre flate, idet den første øvre ringformede tetningsflaten (109) er lavere enn den andre øvre ringformede tetningsflaten (110) og er åpen mot strømningskanalen, og den ytre flaten har en rundtgående utsparing (115) som er åpen mot skulderflaten, og en fleksibel, varmebestandig tetningsring (114) i utsparingen og i kontakt med skulderflaten.