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Kraftmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht
sich auf Kraftmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen, bei denen auf einer Achse
zwei oder mehrere Zylinder und auf einer anderen Achse, die zu der ersten parallel
verläuft, zwei oder mehrere Kolben angeordnet sind, 'die mittels der Zylinder derart
angetrieben werden, daß sie die Achse, an der sie angebracht sind, in Drehung versetzen.
Sie besteht darin, daß zur Erleichterung des Kolbeneintritts und seiner Führung
an der Zylinderöffnung elastische Führungen oder daß ein teleskopartiger Kolbenkopf
mit verringertem Durchmesser vorgesehen ist, der in dem Kolben gleitet oder schwingt.
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Es sind bereits nach diesem Prinzip arbeitende Kraftmaschinen bekannt,
bei -denen ein zahnradartiges Ineinandergreifen von Vorsprüngen eines rotierenden
Teiles mit Aussparungen eines zweiten Teiles, eines Rades oder einer Trommel stattfindet.
Es ist auch bei ähnlich arbeitenden Maschinen die Verwendung von Zylindern und Kolben
bekannt. Hierbei verursacht jedoch das Einbringen der Kolben in die Zylinder erhebliche
Schwierigkeiten, zumal wenn die Maschine eine hohe Umlaufzahl besitzt; die Wirtschaftlichkeit
derartiger Maschinen wird wesentlich durch die Vermeidung von Undichtigkeiten zwischen
den rotierenden Teilen bedingt, da die Kolben bei jeder Umdrehung völlig aus den
Zylindern austreten. Dieser Nachteil der bisher bekannten Maschinen dieser Art wird
gemäß der Erfindung durch das Anbringen von Führungen an der Zylinderöffnung oder
durch eine besondere Gestaltung des Kolbens vermieden.
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In. der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Vorrichtung
gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. z einen Schnitt durch die - Mittelebene
einer Zweizylindermaschine, Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene-der Achsen der Zylinder
und Kolben, Fig.3 einen Querschnitt durch das äußere Ende eines Zylinders, der die
Kolbenführungen wiedergibt.
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Fig. q. zeigt eine andere Ausführungsform des Kolbens im. Querschnitt,
Fig. 5 schematisch vier Kolbensätze, die mit einem Zylindersatz zusammenarbeiten,
Fig. 6 drei Zylindersätze,. die axial in einer Linie angeordnet sind.
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Die in den Fig. z, 2 und 3 beschriebene Zweizylinderverbrennungskraftmaschine
besitzt zwei Zylinder z und 2, die konäxial mit einander zugekehrten Böden in einem
Winkel von 18o' auf der Welle 3 (Fig. 2) angeordnet sind und sich um die Welle ,3
drehen. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um dem Zylinder entlang der Welle ,3 Brennstoff
zuzuführen, beispielsweise mittels Öffnungen oder Düsen 4 in den Verbrennungsräumen,
einer
Längsbohrung 5 in der Welle 3, einem ortsfesten konaxialen Rohrstück 6, das mit
der Bohrung 5 abgedichtet drehbar verbunden ist, und einer Pumpe 7.
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Die Kolben 8 und g, die mit den Zylindern i und 2 zusammenarbeiten,
sind durch Zapfen io an den Enden zweier konaxialer und fest miteinander verbundener
Kolbenstangen ii befestigt, die sich um eine Welle iz drehen; die parallel zur Welle
3 verläuft. Der Abstand zwischen den Wellen 3 und i2 ist so bemessen, daß der erforderliche
Arbeitshub erzielt wird.
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Die Kolbenwelle i2 ist mit der Zylinderwelle 3 durch ein Zahnradgetriebe
13, 14,15 und 16 gekuppelt, so daß die Zylinder i und 2 und die Kolben 8 und g synchron
umlaufen.
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Die Neigung der Kolben 8 und g gegenüber ihren Verbindungsstangen
ii wird durch einen festen Nocken 17 gesteuert, der mit Rollen 18 an den Enden der
Kolben 8 und g zusammenarbeitet und so geformt ist, daß die Kolben um denjenigen
Winkel gedreht werden, um in die Zylinder i und 2 eintreten zu können, wenn Kolben
und Zylinder sich einander nähern. Nicht dargestellte Federn zwischen Gabeln ig
auf der Kolbenwelle i2 und Gabeln 2o auf den Kolben halten die Rollen 18 in Berührung
mit der Arbeitsfläche des Nockens 17.
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Die Druckpumpe 7 ist mit einem Kolben 21 ausgerüstet, der durch eine
Kolbenstange 22 angetrieben wird, die ihren Antrieb von der Zylinderwelle 3 aus
durch einen Nocken 23 erhält. Der Brennstoff wird von der Pumpe durch ein nicht
gezeigtes Einlaßkugelventil angesaugt und dann durch ein Rückschlagventil 24 in
eine Leitung 25 gedrückt, die mit der feststehenden Zuführungsleitung 6 verbunden
ist.
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Die Kolben erhalten ihre Schmierung mittels Bohrungen 27 in den Kolbenstangen
ii von einem feststehenden Rohrstück 26 aus. Das Zahnradgetriebe 13, 14, 15, 16,
die Pumpe 7 und die Kugel- oder Rollenlager 31 und 32 werden vom Innern des Gehäuses
28 aus durch Bohrungen 29, 30 geschmiert.
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Die Zündkerzen sind in Öffnungen 33 - der Zylinder i und 2 eingeschraubt,
sie erhalten ihre jeweilige Strömzufuhr durch Kontakthebel 34. Die Leitungen vom
Kontakthebel 34 liegen in einer zentralen konaxialen Bohrung 35 in der Zylinderwelle
3.
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Die Zylinder und Kolben sind im Gehäuse 28 angeordnet, das mit Öffnungen
36 zwecks Luftkühlung in seinen Seitenwandungen versehen ist. Es können im Gehäuse
Prallplatten angeordnet sein, um in Verbindung mit Luftschaufeln 37 durch
die Drehbewegung des Zylinders eine Spülluftströmung. in den Zylindern zu bewirken.
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Gemäß der Erfindung ist die Oberseite jedes Zylinders mit Führungen
38 versehen (Fig. 3), so daß die Kolben leicht in die Zylinder eintreten können,
da sie dann geführt werden. Die Führungen 38 sind bei 39 an Fortsätzen 4o
der Zylinder i und 2 drehbar angelenkt. Sie werden durch Federn 41 nach innen gedrückt;
diese Bewegung ist begrenzt durch einen Anschlag besitzenden Bolzen 42, die durch
Öffnungen 43 des Fortsatzes 4o hindurchgehen.
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Gegebenenfalls kann auch ein sich nach außen erweiternder Satz von
Federn auf jeder Zylinderöffnung vorgesehen sein, um den Eintritt und die Führung
des Kolbens in den oder im Zylinder zu bewirken.
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Gemäß einer anderen, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
ist zur Erleichterung des Eintritts des Kolbenkopfes in den Zylinder der obere Teil
des Kolbenkopfes als beweglicher schwingender Teil 44 ausgebildet, der sich innerhalb
gewisser Grenzen gegenüber dem Hauptteil des Kolbenkopfes auf und nieder bewegen
bzw. sich drehen kann. Die Bewegung des Teiles 44 des Kolbenkopfes nach außen wird
durch die Zentrifugalkraft während der Drehung des Kolbens um seine Welle und durch
eine Feder 45 bewirkt. Wenn der Kolben 8 mit der Eintrittsöffnung des Zylinders
in Eingriff kommt, hat der bewegliche Teil 44 eine gewisse Bewegungsfreiheit, die
es ermöglicht, daß der bewegliche Teil 44 des Kolbens leicht in den Zylinder eintritt
und dann in den anderen Teil des Kolbens zurückweicht. Hierdurch eranöglicht er
gleichzeitig eine Bewegung des vorderen Teiles des Kolbens, um einen etwaigen Schlupf
auszugleichen, der beispielsweise auf Abnutzung des Kolbenkopfes oder der Zylinderöffnung
zurückzuführen ist. Auf diese Weise wird jede Neigung des Kolbens, vorzeitig oder
in ungünstiger Weise in den Zylinder einzutreten, beseitigt oder entgegengewirkt.
Ferner wird ein elastisch gleitender Eintritt des Kolbenkopfes in den Zylinder auch
dann erreicht, wenn der Kolbenkopf oder Zylinder oder beide abgenutzt oder nicht
mehr genau ausgewuchtet -sind.
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Die Maschine kann durch Luft, Wasser, Öl oder andere Mittel gekühlt
werden; als Treibmittel kann Benzin, Schweröl, komprimierte Luft, Dampf, überhitzter
Dampf oder ein anderes flüssiges oder dampfförmiges Medium verwendet werden.
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Zwei oder mehr Sätze der Kolben 8 und g können so angeordnet sein;
daß sie mit einem Satz der Zylinder 1, 2, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt,
oder umgekehrt zusammenarbeiten und daß ein Block sowohl Kolben und Zylinder abwechselnd
enthalten kann.
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Die Maschine kann auch mit einer beliebigen Anzahl von Kolben- und
Zylindersätzen i und 2 in konaxialer symmetrischer Lage, wie in Fig. 6 gezeigt,
ausgerüstet sein, die einen oder mehrere Krafterzeuger. bilden und eine oder, mehrere
Wellen antreiben.
An Stelle Brennstoffpumpe kann man auch einen
Vergaser verwenden.