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Verbrennungskraftmaschine mit in einem Ringkanal umlaufenden Zylindern
und Kolben. Bei Verbrennungskraftmaschinen mit in einem Ringkanal von kreisförmigem
.Querschnitt umlaufenden Zylindern und von diesen geführten Arbeitskolben wird gemäß
der Erfindung erschütterungsfreier Gang dadurch erzielt, daß beide Kolbenarten in
der Mittelebene der Maschine paarweise einander gegenüber angeordnet sind und daß
sowohl der Träger für die Zylinder als auch der in der Umfangsrichtung gegen diesen
Träger versetzte Träger für die Arbeitskolben denselben in der Mittelebene der Maschine
angeordneten, vom Inneren der Maschine nach dem Ringkanal führenden Ringspalt durchsetzt.
Die zur Übertragung der Bewegung vom einen Träger auf den anderen die-ienden, ebenfalls
paarweise einander gegenüberliegenden Kurbelgetriebe sind ebenfalls in der Mittelebene
der Maschine angeordnet, während die zu je einem Übertragungsgetriebe gehörigen
Planetenräder nebst ihren Trägern, entsprechend verdoppelt, sich in symmetrischen
Lagen zu_ r Mittelebene der Maschine befinden. Gleichzeitig. mit erschütterungsfreiem
Gang wird gemäß .er Erfindung sehr hohe Gleich.. förtnigkeit dadurch erreicht, daß
in jedem der beiden einander gegenüberliegenden Zylinder bei jedem vollen Umlauf
zwei volle Kreisläufe vollendet werden und dabei die Arbeits= kreisläufe in den
beiden Zylindern in um goj gegeneinander versetzten Zylinderlagen statt= finden.
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Auf der Zeichnung zeigt Abb. r schematisch den Längsschnitt und Abb.
z schematisch den Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer gemäß der Erfindung
durchgebildeten Verbrennungskraftmaschine.
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Abb.3 ist der schematische Querschnitt einer zweiten Ausführungsform.
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Bei der ersten Ausführungsform sind die beiden-- einander in der Symmetrieebene-
der Maschine gegenüberliegenden, als Führungen für die eigentlichen Arbeitskolben
dienenden Zylinder. I und II mittels eines Träger-s--ro, der fest -auf- der- Motorwelle
r. sitzt; miteinander
verbunden. Die in den Zylindern geführten
Arbeitskolben 7 sind mittels je einer Schubstange i9 mit je einem auf der Motorwelle
i lose drehbaren Träger 18 verbunden, der die auf die Arbeitskolben ;7 wirkenden
Drücke aufnimmt und mittels j e einer Pleuelstange 21 mit je einer im Träger io
gelagerten Kurbelwelle 12, in Verbindung steht. Die Träger 18 und 1o sind in der
Umfangsrichtung gegeneinander versetzt, so daß sie beide in der Mittelebene A-A
der Maschine untergebracht werden können und beide den nämlichen vom Inneren des
geteilten Gehäuses 2, 3 nach dem Ringkanal 5 führenden Ringschlitz 8 zu durchsetzen
vermögen. Die Pleuelstangen 2i und Kurbeln 12 sind ebenfalls in symmetrischen Lagen
einander gegenüber in der Mittelebene der Maschine angeordnet.
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Jede der beiden Kurbelwellen ist gemäß Abb. 2 an zwei zur Mittelebene
A-A symmetrisch gelegenen Stellen an dem nach innen hin in zwei symmetrische Stützen
verzweigten Träger io gelagert und beiderseits mit je einem Planetenrad 15 verbunden,
welches mit einem innen verzahnten, im ruhenden Gehäuse befestigten Rad 16 dauernd
in Eingriff steht und sich innerhalb desselben abwälzt. Es sind also im ganzen vier
Planetenräder 15 vorgesehen, die paarweise um je 18o° in der Umfangsrichtung gegeneinander
versetzt und paarweise symmetrisch zur Mittelebene A'-A angeordnet sind. Jedes der
beiden ebenfalls symmetrisch zur Mittelebene A-A angeordneten, innen verzahnten
Räder 16 ist mit je einer Hälfte 2, 3 des feststehenden Motorgehäuses verschraubt.
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Die Planetenräder 15 sind zum ruhenden Rad 16 im Verhältnis i : 4
übersetzt, so daß jedes Planetenrad und somit auch die damit verbundene Kurbelwelle
12 bei jeder vollen Umdrehung der Kurbelwelle i vier Umdrehungen ausführt. Da je
einer Umdrehung der Kurbelwelle i 2 ein Doppelhub des zugehörigen Arbeitskolbens
7 entspricht, so ergibt sich, daß bei jeder vollen Umdrehung der Kurbelwelle i die
zugehörigen Arbeitskolben der Zylinder I und II viermal zwei Doppelhübe ausführen.
Arbeitet die Verbrennungskraftma.schine als Viertaktmasehine, so vollziehen sich
in den beiden Zylindern die einzelnen vier Takte jedes Arbeitskreislaufes während
einer vollen Umdrehung der Motorwelle je zweimal, so daß bei zwei Zylindern zier
Kraftantriebe bei jeder vollen Umdrehung der Motorwelle i stattfinden. Diese Kraftantriebe
erfolgen gemäß der Erfindung in gleichen Winkelabständen, also um je ein Viertel
einer Wellenumdrehung gegeneinander versetzt. Hieraus ergibt sich eine hohe Gleichförmigkeit,
welche durch Vervielfachung der einzelnen Maschine in der Art, daß die Zylinder
und Kolben der einen Maschine um je einen Bruchteil von go° gegenüber den Zylindern
und Kolben der folgenden Maschine längs der Motorwelle versetzt sind, noch gesteigert
werden kann.
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In Abb. i ist die Aufeinanderfolge der Takte für die beiden Zylinder
ersichtlich gemacht. Das Ansaugen findet statt, während der Zylinder I sich durch
die Bogenabschnitte A-B oder E-F bewegt; in den Bogenabschnitten B-C und F-G findet
die Verdichtung, in den Bogenabschnitten C-D und G-H die Ausdehnung und in den Bogenabschnitten
D-E sowie H-A das Auspuffen statt. Für den Zylinder II erfolgt hingegen in den Bogenabschnitten
C-D und G-H das Ansaugen, in den Bogenabschnitten D-E und H-A die Verdichtung, in
den Bogenabschnitten E-F und A-B die Ausdehnung und in den Bogenabschnitten F-G
und B-C das Auspuffen.
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Es ist notwendig, die im Gehäuse vorgesehenen Ein- und Auspufföffnungen
23, 24 für den einen Zylinder und die Gehäuseöffnungen 25, 26 für den anderen Zylinder
voneinander zu trennen, weshalb die Öffnungen 23, 24 für den Zylinder I bei der
Ausführungsform nach Ab'u. 2 an der linken Seite, die Öffnungen 25, 26 für den Zylinder
II hingegen auf der rechten Seite der Maschine vorgesehen werden. Dementsprechend
befindet sich am Zylinder I dessen Steueröffnung 24Q links, hingegen die Steueröffnung
des Zylinders II auf der rechten Seite. In Abb. i sind die am Gehäuse ersichtlich
gemachten Ein- und Auslaßstutzen aus der gezeichneten schematischen Lage in Wirklichkeit
um die Tangente an die Ringkanalmittellinie um go°, und zwar die mit I bezeichneten
nach vorn, die mit II bezeichneten nach hinten, gedreht zu denken, derart, daß die
Öffnungen 23 und 24 auf der linken Seite und die Öffnungen 25 und 26 auf der rechten
Seite der Abb. 2 sich befinden.
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Bei der einseitigen parallelen Anordnung der Auspufföffnungen wird
durch den Rückdruck der austretenden Gasmassen bei jedem Auspuffen ein Biegungsmoment
hervorg--rufen, welches die sonst vollkommene Erschütterungsfreiheit der Maschine
beeinträchtigt. Diesen Nachteil beseitigt die in Abb. 3 dargestellte Anordnung,
bei welcher jeder Zylinder in einem rohrförmigen, entsprechend der Krümmung der
Kanalachse gekrümmten Steuerschieber 22 läuft. In Abb. 3 ist außerdem der Planetenradträger
13 vom Zylinderträger ia gesondert dargestellt, was aber die Wirkung nicht weiter
beeinflußt, weil die Träger i o und 13 starr miteinander verbunden sind.
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Abb. 3. ist von der entgegengesetzten Seite (vgl. den die Drehrichtung
angebenden Pfeil) wie Abb. i gesehen. Die Öffnungen 2?
der einander
gegenüber befindlichen Steuerschieber 22 befinden sich im allgemeinen in verschiedenen
Lagen gegenüber der Steueröffnung 28 des zugehörigen Zylinders I oder
11, so daß diese Öffnungen nicht zur gleichen Zeit, sondern bei den Zylindern
I und II um eine Viertelumdrehung gegeneinander versetzt, freigelegt und verschlossen
werden.
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Die Steuerschieber 22 laufen wie die Zylinder selbst um; sie führen
außerdem entsprechend den benötigten Steuerbewegungen kleine Schwingungen aus, die
durch ein beliebiges, nicht gezeichnetes Steuergetriebe hervorgebracht werden.
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Infolge der Verwendung der rohrförmigen Steuerschieber können die
Mittellinien aller Steueröffnungen in die Mittelebene A-A verlegt werden, so daß
alle einseitigen Kraftwirkungen entfallen. Insbesondere liegen stets je zwei Einströmöffnungen
2g, 29 und je zwei Auspufföffnungen 30, 3o einander diametral gegenüber, so daß
die zu gleichen Zeiten in je zwei solchen Öffnungen erfolgenden Auspuffungen einander
ausgleichende Rückdruckkräfte ergeben. Bei Abb.3 sind also die an die Anschlußstutzen
23, 2q., 25, 26 angeschlossenen Steueröffnungen 29 und 30 in ihrer richtigen Lage
und Länge gezeichnet, nicht um go° gedreht wie in Abb. i.
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Durch die die Erfindung bildende Einrichtung werden ohne Zuhilfenahme
irgendwelcher sonst nicht benötigter Ausgleichmassen die schwingenden sowie die
umlaufenden Massen in sich ausgeglichen. Außerdem wird der gleiche hohe Gleichförmigkeitsgrad
erreicht, wie wenn acht stehende Zylinder auf um je go° gegeneinander versetzte
Kurbeln arbeiten.
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Noch größere Gleichförmigkeit ergibt sich dadurch, daß zwei Motoren
der beschriebenen Art, um je 4.5° gegeneinander versetzt, hintereinander auf derselben
Welle angeordnet werden (Zwillinge mit acht um 45' gegeneinander versetzten Zündungen).
In entsprechender Weise können Drillinge mit zwölf Zündungen, Vierlinge mit sechzehn
Zündungen usw. aufgebaut werden.