DE2357985A1 - Rotationsmotor - Google Patents
RotationsmotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C5/00—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
PatentanwaJie
Kehl | D-7SC0 Ete^ingen | DIpUng. Harimui Kehl |
Kratzsch | Mülbergercir.05 | Dlpl.-Ing. Volkhard Kratzsch |
Telefon Stuttgart 0711-359992 | Dsutsche Sank Essiingen 210906 | |
cable «kehlpatent» essiingenneckar | Postscheckamt Stuttgart 10004 | |
Chase Manhattan Bank New York |
Henri Le lileur 20. November 1973
29149 Plouhinec/ Frankreich - Anwaltsakte 1413
Rotationsmotor
Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotationsmotor, mit einem Stator, einem innerhalb des Stators drehbaren Rotor und mindestens
einer zwischen dem Rotor und dem Stator in Umfangsrich— tung gebildeten Arbeitskammer, in der ein Gasgemisch unter Abgabe
der Expansionsenergie expandiert, das durch Explosions— ' verbrennung eines Brennstoff—Gas-Geschmisches in mindestens einem
am Umfang des Stators angeordneten Zylinderkopf erzeugt wird. Dieser Rotationsmotor gehört zur Gattung der l/erbrennungs— oder
Explosionsmotoren.
Bekannte Uerbrennungsmotoren sind allesamt nachteilig, und zuiar
der herkömmliche Hubkolbenmotor wegen seiner hin— und herbeweg— liehen Teile, der sogenannte Kreiskolbenmotor wegen seiner
schwierigen Herstellung und Dichtungsprobleme und die Gasturbine wegen ihres erheblichen Verbrauchs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsmotor zu schaffen, der einfach im Aufbau, billig in der Herstellung,
verschleißarm und sparsam und billig im Verbrauch ist. _ .. ;
409843/0664
Die Aufgabe ist bei einem Rotationsmotor der eingangs genannten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Axial— oder
Radialverdichter vorgesehen ist, der das mit Brennstoff zu mischende Gas, vorzugsweise Luft, dem Zylinderkopf unter
Druck zuführt. Bei diesem Rotationsmotor UJird mithin mittels
des Verdichters komprimiertes Gas, vorzugsweise Luft, der Brennkammer zugeführt, danach Brennstoff in die Brennkammer
-eingespritzt und das Brennstoff-Gas-Gemisch sodann entzündet.
Das äxplosionsartig verbrennende Gasgemisch wird in dar oder
den Arbeitskammern expandiert, iuodurch sich der Rotor dreht
und die Expansionsenergie in machanisch-e Arbeit umgesetzt uiird.
Der Rotationsmotor gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß er keinen Zylinder, keinen Kolben, tueder Pleuel noch Kurbelwelle,
keine aufeinandergleitenden, reibungsbehafteten Teile,
einen einfachen Aufbau sowie eine einfache konstruktive Gestaltung
und einen normalen Verbrauch hat. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform uiird der Axial- oder Radialverdichter
vom Rotor angetrieben. Der Axial- oder Radialverdichter' kann mit dem Rotor mittels einer gemeinsamen Hauptantriebsurella zu
einer Rotationseinheit gekuppelt sein.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsfarm trägt der
Rotor auf seinem Umfang Schaufeln, die vom expandierenden Gasgemisch
beaufschlagt ujsrden. Die Schaufeln sind in vorteilhafter
Weise auf dem gesamten zentralen mittelteil das Rotors
angeordnet.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Rotor an beiden
axialen Enden jeweils Labyrinthdichtungen aufweisen, die die Arbeitskammern axial abdichten und über Kanäle mit der Druckseite
des Axial- oder Radialverdichters verbunden sind. Statt
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der Labyrinthdichtungen kann der Rotor an beiden axialen Enden
auch die Arbeitskammern axial abdichtende kleine Flügel aufmeissn,
die über Kanäle vom Druckgas des Axial- oder Radialverdichters beaufschlagt werden. ' *
Der Zylinderkopf weist Einlas^ und Auslassventile auf und ist
tangential zum Umfang des Stators ausgerichtet.
An dem dem Axial— oder Radialverdichter gegenüberliegenden Ende
der Hauptantriebswalle kann ein Untersetzungsgetriebe angeordnet sein, mittels dessen die Nockenwelle zur Steuerung der
Ventile im Zylinderkopf angetrieben uuird.
In die Druckseite des Axial- oder Radialverdichters kann ein ins Freie geöffneter Kanal einmünden, der von einer steuerbaren
Drosselklappe einer Beschleunigungsvorrichtung beherrscht wird.' -
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen
gezeigten Ausführungsbeispieles eines Rotationsmotors nach dem Turbo-Prinzip näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen axialen Schnitt des Rotationsmotors, Fig. 2 einen radialen Schnitt des Rotationsmotors.
Der Rotationsmotor weist Bxnen Stator 8 mit einem darin drehbar
gehaltenen Rotor 4 auf. Am Umfang des Stators 8 trägt letzterer Zylinderköpfe 9, die jeweils mit Nockenwellen 14 und über letztere
steuerbaren Ventilen 15 versehen sind und die tangential zum Stator 8 angeordnet sind ( vgl. Fig. 2 ).Die Zylinderköpfe 9
weisen jeweils eine Zündkerze 12 und eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
13 auf. Zwischen den Zylinderköpfen 9 und dem Stator 8,
sind in letzterem Brennkammern 13 gebildet. Diese können auch in
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dan Zylinderkopfan 9 allein vorgesehen sein. Fernsr ist ein
als Turbokornpressor 1 ausgebildeter Verdichter vorgesehen, der
Luft über einen K^nal 2 in die Brennkammern 3 drückt.
Der Rotor 4 trägt auf seinem mittleren Teil auf dem Umfang Schaufeln 5,, zwischen denen und dem Stator Arbeitskammern gebildet
sind. Beidseitig des die Schaufeln 5 tragenden mittleren Teiles sind am Rotor 4 jeweils Labyrinthdichtungen 6 vorgesehen,
die über zugeordnete Kanäle mit der Druckseite des Turbokompressars 1 verbunden sind, über die den Labyrinth—
dichtungen 6 vom Turbokompressor 1 kommende Druckluft zugeführt
ujird. Der Rotor 4 ist über eine Hauptantriebswelle 7 mit dam Turbokompressor 1 zu einer Rotationseinheit gekuppelt.
Am einen, in Fig. 1 rechten Ende der Hauptantriebsujalle 7 ist
ein Untersetzungsgetriebe 10 angeordnet, dessen Zahnräder von der Hauptantriebswelle 7 angetrieben u/erden und zum Antrieb
der Mackenwelle 14 jedes Zylinderkopfes 9 dienen.
Auf der Druckseite des Turbokompressors 1 ist eine Beschleuni—
gungsvorrichtung 11 angeordnet, durch die über eine direkt ins führende Luftleitung der Anfangsdruck bestimmbar ist.
Der Rotationsmotor arbeitet wie folgt: Die vom Turbokompressor
1 kommende komprimierte Druckluft wird über die Kanäle 2 bei geöffneten Einlaßventilen den Brennkammern 3 zugeführt. Sodann
erfolgt bei geschlossenen Ventilen 15 die Brennstoffeinspritzung,
Dis Zündkerze 12 bringt das Brennstoff-Luft-Gemisch zur Entzündung,
die eine xplosionsartige Verbrennung zur Folge hat. Das entstehende Gasgemisch wirkt tangential auf die Schaufeln
des Rotors 4 und gibt seine ExpansionsenBrgie an die Schaufeln
ab, wodurch sich der Rotor 4 dreht.
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Dar Rotationsxnotor kann eine oder mehrere Brennkammern besitzen,
Mehrere Statoren und Rotoren können In Reihe nebeneinander an die Hauptan txiebsuielle 7 angekuppelt sein.
Der Rotationsmotar ist für alle Zwecke reinsetzbar, bei denen
eine motorische Antriebskraft benötigt wird.
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Claims (10)
- Patentanwälte ~~Kehl D-7300 Esrlingen DipL-Ing. Hartmut KehfKratzsch Mülbfcrgerstr. 65 Dipl.-Ing. Volkhard KratzschTelefon Stuttgart 0711--359992 Deutsche Bank Esslingen 210906cable «kehlpatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004Chase Manhattan Bank New YorkHenri Le ffieur 20. November 197329149 Plouhinec/ Frankreich Anwaltsakte 1413Patentansprücheν JRotationsmotor, mit einem Stator, einem innerhalb des Stators drehbaren Rotor und mindestens einer zwischen dem Rotor und dem Stator in Umfangsrichtung gebildeten Arbeitskammer, in der ein Gasgemisch unter Abgabe der Expansionsenergie expandiert, das durch Explosionsuerbrennung eines Brennstöff-Gas—Gemisches in mindestens einem am Umfang des Stators angeordneten Zylinderkopf erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daQ ein Axial- oder Radialverdichter ( 1 ) vorgesehen ist, der das mit Brennstoff zu 'mischende Gas, vorzugsweise Luft, dem Zylinderkopf unter Druck zuführt.
- 2. Rotationsmotor nach Anspruch" 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Axial- oder Radialverdichter 1 ) vom Rotor ( 4 ) angetrieben u/ird.
- 3. Rotationsmator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dar Axial- oder Radialverdichter ( 1 ) mit dem Rotor ( 4 ) mittels einer gemeinsamen Hauptantriebsmelle ( 7 ) zu einer Rotationseinheit gekuppelt ist.4Q9843/066A
- 4. Rotationsmotor nach einem der Ansprüche 1-3 , da durch gekennzeichnet, daß der Rotor ( 4 ) auf seinem• Umfang Schaufeln ( 5 ) trägt, die vom expandierenden Gasgemisch beaufschlagt 'werden. ·
- 5. Rctetionsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln ( 5 ) auf dem gesamten zentralen (Mittelteil des Rotors ( 4 ) angeordnet sind.
- 6. Rotationsmotor nach Anspruch 4 oder 5, da durch gekennzeichnet, daß der Rotor ( 4 ) an beiden axialen Enden jeweils Labyrinthdichtungen ("6 ) aufweist, die die Arbeitskammern axial abdichten und über Kanäle mit der Druckseite des Axial- oder Radialverdichters ( 1 ) verbunden sind.
- ο Rotationsmotor nach Anspruch 4 ader 5, dadurch ge**· kennzeichnet, daß der Rotor ( 4 ) an beiden axialen Enden die Arbeitskammern axial abdichtende kleine Flügel aufweist, die über Kanäle vom Druckgas des Axial— oder Radialverdichters ( 1 ) beaufschlagt werden.
- 8. Rotationsmotor nach einem der Ansprüche T - 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf ( 9 ) Einlaß- und Auslaßven-tile ( 15 ) aufweist, und tangential zum Umfang des Stators(_8) ausgerichtet ist.
- 9. Rotationsmotor nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Axial- oder Radialverdichter ( 1 ) gegenüberliegenden Ende·· der Hauptantriebswelle(7)ein Untersetzungsgetriebe ( 10 ) angeordnet ist, mittels dessen die Nockenwelle ( 15 ) zur Steuerung der' Ventile ( 15 ) im Zylinderkopf ( 9 ) angetrieben wird.40 98 4 3/06 6
- 10. Rotationsmotor nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckseite des Axial— oder Radialuerdichters ( 1 ) ein ins Freie geöffneter Kanal einmündet, der von' einer steuerbaren Drosselklappe einer Beschleunigungsvorrichtung ( 11) . beherrscht wird.409843/0664
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