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Verbrennungsmotor mit in einem ringförmigen Arbeitsraum umlaufenden
Kolben. Es sind bereits Verbrennungsmotoren be-':annt, bei denen in einem ringförmigen
Arbeitsraum Kolben umlaufen, welcher Arbeitsraum durch sich drehende, den Kolben
Durchtritt gewährende Scheiben unterteilt ist.
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Gegenüber bekannten Motoren dieser Art, welche mit verschieden langen
Arbeitsräumen für jeden Vorgang arbeiten, wird gemäß der Erfindung der Vorteil erreicht,
daß in demselben ringförmigen Arbeitsraum die Verdichtung der einen Kolbenseite
auf das Gas-Iuftgemisch von einem Zylinder aufgenommen wird, während die andere
Kolbenseite für den nächstfolgenden V organg frei wird und im nächsten Arbeitsraum
das Gasgemisch eine Einwirkung auf denselben Kolben ausübt. Diese vermehrt die Anzahl
der ausnutzbaren Phasen.
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Abb. i zeigt den geöffneten Motor nebst in ihm angeordneten Teilcn
teilweise im Schnitt. Abb. 2 stellt eine um 9o° zu Abb. i v-rsetzte Ansicht, im
rechten Teile nach der Linie X der Abb. i geschnitten, dar. Abb. 3 stellt eine Einzelheit,
die Trommel 7 des Motors dar. Abb. 4. ist eine zu Abb. 3 um 90'
versetzte
Ansicht, teilweise geschnitten. Abb. 5 und 6 zeigen eine Einzelheit, nämlich die
Ausbildung der kleinen Zylinder 9 in zwei um 9o° versetzten Darstellungen. Abb.
7 und $ zeigen die Verschlußkappe des Motors in zwei um 9o° versetzten Darstellungen.
Die Abb.9 bis 1q. stellen schematisch die Lage der einzelnen Teile bei den verschiedenen
Phasen im Motor dar. Abb. 15 ist eiii Schaubild über die Wirkungsweise.
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Der Motor besitzt ein zylindrisches Gehii,use i, das aus zwei gleichen
Hälften besteht, die miteinander an ihren Flanschen durch Schrauben verbunden werden.
In Abb. i ist die eine Gehäusehälfte zwecl>; Sichtbarmachung der einzelnen Teile
abgehoben. In dieses Gehäuse i sind radial beispielsweise an vier um 9o° versetzten
Stellen runde Scheiben 2 eingelassen, welche auf den Wellen 3 festgekeilt sind.
Diese Scheiben 2 dienen als Widerlager und sind mit einer aus Abb. 2 ersichtlichen
Öffnung 21 versehen. Die Wellen 3 werden von der Motorachse d. aus durch die Kegelräder
5 gedreht, die ihren Antrieb von der Motorwelle 4. in beliebiger Weise erhalten.
Die Drehung der Wellen 3 und demgemäß der Widerlager 2 erfolgt mit einer Geschwindigkeit,
die im gewählten Beispiel das Vierfache der Drehzahl der Motorwelle d. beträgt.
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Im Innern des zylindrischen Gehäuses i
dreht sich
eine Trommel 7, welche durch Arme 28 mit ihrer auf der Motorwelle q. befestigten
Nabe verbunden ist. Die Kammern 24., 25, 26, 27 werden zwischen dem inneren Rande
des Gehäuses i und der Trorninel 7 gebildet. Die Widerlagscheiben 2 reichen genau
bis an die Trommel 7 heran. In den Kammern 24., 25, 26, 27 bewegen sich vier Kolben
r1, B, C, D, welche auf die Tromniel 7 aufgeschraubt sind. Diese Kolben A,
B, C, D können im geeigneten Augenblick durch die öffnungen 21 der Widerlager
2 hindurchtreten.
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In die Trommel 7 sind Kanäle io eingelassen, welche zu Hohlräumen
8 des Trommelkörpers führen. Der Hohlraum 8 kann also durch den Kanal io mit jeder
der Kammern 24, 25, 26, 27 im gegebenen Augenblick in Verbindung treten. Der Rand
der Trominel 7 ist verhältnismäßig breit. Die Arme 28, «-elche die Verbindung vom
Rande der Trommel 7 zur Nabe derselben bilden, sind schmäler. In den Hohlräumen
8 der Trommel 7 bewegen sich kleine Zylinder 9, welche nach dem Rande der Trommel
7 zu offen sind. Diese Zylinder 9 sind mit einem der Trominel 7 entsprechend gekrümmten
Fortsatz i g versehen. Von den vier kleinen Zylindern 9 liegen je zwei einander
gegenüber und in einer Achse, wie es in Abb. i dargestellt ist. Zwei einander gegenüberliegende
Zylinder 9 sind fest miteinander durch das Verbindungsstück 3o mit der Nabe 29 verbunden,
welche sich lose um die Motorwelle 4 dreht. An dem Verbindungsstück der Zylinder
9 sind nach jeder Seite Glieder 15 angelenkt, welche in der Mitte zwischen zwei
Zylindern gemeinsam einen Stift tragen, der in dem in den Armen 28 der Trommel 7
angebrachten Schlitz 16 sich verschieben kann. Auf der Achse dieser Stifte sitzt
auf jeder Seite eine Rolle i i. Auf jeder Seite der Trommel 7 ist an der Verschlußklappe
13 (Abb. 2 und 8) eine \ockenscheibe 12 befestigt, deren Umfang geeignet gekrümmt
ist. Auf diesem Umfang können die Rollen i i gleiten. In der rechten Verschlußkappe
13 (Abb. 7 und 8) ist die Einführungsstelle 14 für das Verbindungsrohr zwischen
Vergaser und Motor angebracht, durch welche das explosible Luft-Brennstoffgemisch
eingeführt wird. 7.'rommel 7 und Motorachse 4 sind fest miteinander verbunden. Am
zylindrischen Gehäuse i sind die üffnungen 17 einander gegenüberliegend angebracht,
durch welche die verbrannten Gase austreten. An der rechten Verschlußkappe 13 (Abb.
7 und 8) des Motors befinden sich im inneren Teil eine Höhlung 22, die dazu dient,
die an den kleinen Zylindern 9 bei Punkt 18 angeschraubten Zündkerzen in der Drehbewegung
durchgehen zu lassen. Die beiden Löcher 23 auf der Verschlußkappe dienen zum Einsetzen
der Leitung, die den Strom vom Magneten auf die Kerzen überleitet. In dieser Aushöhlung
sind in Verbindung mit den Löchern zwei Metall-Lamellen angebracht, von dem Körper
des Motors isoliert, auf welche die Stäbe der beiden Kerzen, die das in den kleinen
Zylindern 9 komprimierte Brennstoff-Luftgemisch entzünden sollen, aufschlagen. Im
geeigneten Augenblick erzeugt der Magnet den Strom, und die Kerzen leiten ihn, indem
sie die Lamellen berühren, in die kleinen Zylinder 9 zur Entzündung.
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Die Wirkungsweise des Motors ist folgende Der Motor wird, nachdem
die Einlaßöffnung 14. geöffnet ist, so daß das Luft-Brennstoffgemisch in den Motor,
insbesondere den Raum 30 (Abb. 8) und in die Hohlräume 8 und Kanäle io der Trommel
7 eindringen kann, von Hand angekurbelt. Es dreht sich dabei die Trommel mit den
Kolben. Nach kurzer Zeit läuft der Motor von selbst. Hierbei finden die Vorgänge
statt, welche in den Abb.9 bis 14. dargestellt sind. In Abb.9 steht der Kolben A
unten, das explosible Geinisch tritt von dem Hohlraum 8 in Richtung der Pfeile a
hinter den Kolben A und bei b
hinter den Kolben C. Alle Widerlagscheiben
2 sind in der Schlußstellung. Vor dem Kolben A befindet sich in Kammer 24 vom vorliergehenden
Arbeitsvorgang Gemisch, das der Kolben B angesaugt hatte. Nun dreht sich die Trommel
7 und mit ihr die Kolben A, B,
C, D, und auch die kleinen Zylinder
9 (Explosionszylinder) drehen sich in der Richtung des Pfeiles 31. Die Drehung der
Zylinder 9 kommt dadurch zustande, daß in den Schlitzen 16 der Trommel 7 Stifte
liegen, auf welchen die Rollen i i sitzen. Bei der Drehung der Trommel 7 werden
daher die Rollen i i mitgenommen und bewirken, über den Umfang der Nockenscheibe
12 laufend, das paarweise Nähern und Entfernen der Zylinder g. Bei dieser Drehung
wird nun das Gemisch im Raume 24 und im Raume 26 komprimiert, worauf die in Abb.
io dargestellte Lage der Teile entsteht. Die Rolle iia, welche in Abb. 9 auf der
rechten unteren Hälfte der Nockenscheibe 12 lief, ist nun in Abb. io auf die linke
untere Hälfte der Nockenscheibe 12 getreten, so daß der Zylinder ga in die in Abb.
i o dargestellte Lage getreten ist. In dieser Lage wird das komprimierte Gemisch
in den Zylinder ga durch den weitergehenden Kolben A gedrückt. Während sich nun
die Scheibe 7 weiter in der Pfeilrichtung 31 dreht, bewegt sich der Zylinder .g
zufolge der geeigneten Krümmung des Umfangs der Nockenscheibe 12 nur langsamer als
früher in der
Pfeilrichtung. Unterdessen hat - sich die Widerlagscheibe
2 .derart gedreht, daß ihre Üffnung 21 in der in Abb. ii dargestellten Stellung
den Durchgang für den Kolben A freigibt. Unterdessen ist der Zylinder 9a verschlossen,
sein Inhalt wird entzündet und explodiert. Ist der Kolben A durch die Offnung 21
des Widerlagers 2 durchgetreten (Abb. i2), so hat sich der Zylinder 9 vor den Kanal
io bewegt, die Öffnung 2i der Widerlagscheibe ist wieder verschlossen und die entzündeten
Gase im Zylinder 9 expandieren in dem Raum 25 hinter dem Kolben A und erteilen ihm
einen Antrieb, der, da der Kolben A mit der Motorwelle .4 durch die Scheibe 7 fest
verbunden ist, auf die Motorwelle q. übertragen wird. Bei dieser Bewegung des Kolbens
A (Abb. 13) komprimiert der Kolben D das vorher gemäß Abb. io und i i vom Kolben
A angesaugte Brennstoff-Luftgemisch und saugt seinerseits auf seiner hinteren Seite
(Abb. 13) neues Gemisch an. Der Kolben A drückt die auf seiner vorderen Seite (Abb.
12, und 13) befindlichen verbrannten Gase durch die Auspufföffnung
17 aus dem Motor heraus. Der Zylinder 9a ist in der in Abb. 14 dargestellten Stellung
leer, während der Zylinder 96 unterdessen durch den Kolben D gemäß Abb. 13 mit komprimiertem
Gemisch gefüllt worden ist, das in der Stellung der Abb. 14 entzündet ist und expansionsbereit
ist.
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Diese Vorgänge wiederholen sich sinngemäß bei den anderen Kolben,
Zylindern und Ringräumen. Die Anzahl der Ringräume, Kolben und Zylinder kann vermehrt
werden. Der Einfachheit der Darstellung halber sind im beschriebenen Beispiel jeweils
vier Ringräume, vier Kolben usw. angenommen worden. Die Ansätze i9 an den Zylindern
9 erfüllen den Zweck, den Kanal io zu schließen, wenn die expandierten Gase aus
dem Ringraum, beispielsweise 25 in Abb. 13, auspuffen, damit die Auspuffgase nicht
in die Hohlräume 8 gelangen können. In Abb. 15 ist ein Schaubild dargestellt, welches
die Vorgänge während einer Umdrehung des Motors für die Kolben A, B, C, D
veranschaulicht. Von o bis i (Abszisse) saugt Kolben A auf einer Seite an und auf
der anderen komprimiert er (voll angezogene Linie). Gleichzeitig wirken auf Kolben
B auf einer Seite die entzündeten Gase, auf der anderen Seite des Kolbens findet
Auspuff statt (gestrichelte Kurve). Von i bis 2 führt Kolben B aus Ansaugung und
Kompression des von Kolben A während der Zeit o bis i angesaugten Gemisches (gestrichelte
Kurve), und Kolben A wird durch die Entzündung des von Kolben A während der Zeit
o bis i komprimierten Gemisches (voll ausgezogene Kurve) angetrieben. Dasselbe wiederholt
sich dann in den weiter dargestellten Zeitabschnitten. AC bedeutet, daß die Kolben
A und C am Anfangspunkt der Expansionsphase sind, den sie gleichzeitig erreichen.
BD bedeutet, daß die Kolben B und D
in derselben Phase dargestellt
sind.