DE2339958A1

DE2339958A1 - Maschine fuer den betrieb als verbrennungsmotor, verdichter, pumpe oder druckmittelbetaetigter motor

Info

Publication number: DE2339958A1
Application number: DE19732339958
Authority: DE
Inventors: Richard Franz Karl Ansdale
Original assignee: ANIDYNE CORP
Current assignee: ANIDYNE CORP
Priority date: 1972-08-12
Filing date: 1973-08-07
Publication date: 1974-02-28
Also published as: GB1446851A; ZA735329B; ES417822A1; BE803490A; NL7311084A; FR2196001A5; LU68208A1; BE803489A; JPS50111605A; ZA735330B; IT990141B

Description

Die Erfindung betrifft mit einer Drehbewegung arbeitende Maschinen unter Einschluß von Verbrennungsmotoren, Verdichtern, Pumpen und mit einem Druckmittel betreibbaren Motoren·

Es sind bereits mit drehender Bewegung arbeitende Maschinen bzw. sogenannte Ro'tationsmaschinen vorgeschlagen worden, die einen Läufer aufweisen, welcher sich in einem Gehäuse um eine erste feste Achse dreht, ferner eine sich durch den Läufer erstreckende Bohrung, einen längs der Achse der Bohrung hin- und herbewegbaren Kolben, eine Welle, die um eine zweite, zu der ersten Achse parallele Achse drehbar ist, sowie eine Einrichtung, welche die Welle mit dem Kolben so verbindet, daß es möglich ist, ein Drehmoment zwischen der Welle und dem Kolben so zu übertragen, daß das zwischen dem Kolben und der Bohrung auftretende Reaktionsdrehmoment den Läufer veranlaßt, sich zu drehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der vorstehend genannten Art zu schaffen, die auf besonders zweckmäßige Weise und mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet.

409809/0450

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung gemäß einem ihrer Merkmale eine faschine geschaffen worden, die einen Läufer aufweist, welcher in einem Gehäuse um eine erste Achse drehbar ist und eine mindestens einen Teil einer Kugelfläche bildende Fläche besitzt, die von einer dazu passenden Innenfläche des Gehäuses umschlossen ist, ferner mehrere unter einem Winkel gegeneinander versetzte Bohrungen, die sich allgemein diametral durch den Läufer erstrecken, doppelseitige Kolben, von denen Je einer in einer der Bohrungen axial hin- und herbewegbar ist, eine Welle, die um eine zu der ersten Achse parallele zweite Achse drehbar ist, eine Einrichtung, welche die Welle und die Kolben so miteinander verbindet, daß es möglich ist, ein Drehmoment zwischen den Kolben und der Welle zu übertragen, sowie Dichtungseinrichtungen, die zwischen den genannten Flächen des Läufers und des Gehäuses angeordnet sind.

Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung ist eine Maschine geschaffen worden, die einen in einem Gehäuse um eine erste Achse drehbaren Läufer aufweist, der eine mindestens einen Teil einer Kugelfläche bildende Fläche besitzt, welche von einer entsprechenden Innenfläche des Gehäuses umschlossen ist, erste und zweite Bohrungen, die sich allgemein diametral durch den Läufer erstrecken, einen längs der Achse der ersten Bohrung hin- und herbwegbaren doppelseitigen ersten Kolben, einen in der zweiten Bohrung längs ihrer Achse hin- und herbewegbaren zweiten doppelseitigen Kolben, eine Welle, die um eine gegenüber der ersten Achse exzentrische zweite Achse drehbar ist, eine Einrichtung, welche die Welle so mit den Kolben verbindet, daß es möglich ist, ein Drehmoment zwischen den Kolben und der 7/elle zu übertragen, einen in dem Gehäuse ausgebildeten Gaseinlaß, der sich mit jedem Endabschnitt der ersten Bohrung verbinden läßt, damit Gas in die Lndabschnitte der ersten Bohrung durch die zugehörigen Enden des ersten Kolbens hineingesaugt werden kann, einen in dem Gehäuse ausgebildeten ersten Überströmkanal, der in

409809/0450

Verbindung mit Jedem Endabschnitt der ersten Bohrung steht, um Gas aufzunehmen, das darin durch den ersten Kolben verdichtet worden ist, einen in dem Gehäuse ausgebildeten zweiten Überströmkanal, der in Verbindung mit jedem Endabschnitt der zweiten Bohrung steht und mit dem ersten Überströmkanal verbunden ist, so daß das dem ersten Überströmkanal zugeführte verdichtete Gas den Endabschnitten der zweiten Bohrung zugeführt wird, um in dieser durch den zweiten Kolben weiter verdichtet zu werden, sowie einen Auslaß, der in Verbindung mit den Endabschnitten der zweiten Bohrung steht«

Schließlich ist durch die Erfindung gemäß einem weiteren Merkmal eine Maschine geschaffen worden, die ein Gehäuse mit einer inneren ümfangsflache aufweist, ferner einen Läufer, der in dem Gehäuse um eine Achse drehbar ist und mit abdichtender Wirkung mit der inneren TJmfangsflache zusammenarbeitet, wobei der Läufer einer im wesentlichen diametralen Bohrung versehen ist, eine Welle, die durch eine Öffnung des Läufers ragt, und deren Drehachse gegenüber der Drehachse des Läufers versetzt ist, einen in der Bohrung arbeitenden Kolben, eine Einrichtung, die es bei einer Hin- und Herbewegung des Kolbens ermöglicht, ein Drehmoment zwischen dem Kolben und der Welle zu übertragen, sowie eine durch die Welle antreibbare Verdichtungseinrichtung, die es ermöglicht, der Bohrung eine Füllung oder Ladung zuzuführen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen, die eine Verbrennungskraftmaschine darstellen, an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert· Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors längs der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Motors nach Fig. 1 bei Betrachtung desselben in Sichtung des Pfeils III in Fi_c. 1; 409809/0450

Fig. 4 eine Stirnansicht, in der allein der Läufer bei Betrachtung; desselben parallel zur Achse der Welle dargestellt ist;

Fig. 5 den Läufer nach Fig. 4 bei Betrachtung desselben in Richtung des Pfeils V in Figo 4;

Fig. 6 den Läufer nach Fig„ 4 bei Betrachtung desselben in Richtung des rfeils VI in Fig. 4;

Fig. 7 eine Ansicht, in der nur der Verdichterkolben dargestellt ist;

Fig. 8 den Verdichterkolben nach Fig. 7 "bei Betrachtung desselben in Richtung des Pfeils VIII in Fig. 7;

Fig, 9 den Verdichterkolben nach Fig. 7 "bei Betrachtung desselben in Richtung des Pfeils IX in Fig. 7;

Fig. 10 unter Einschluß eines TeilSchnitts einen Schnitt durch das Motorgehäuse längs der Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 11 einen Teilschnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 eine vereinfachte, auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Hauptteile des Motors;

Fig. 13 eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung einer etwas abgeänderten Ausführungsform des Motors nach Fig. 1 bis 11; und

Fig. 14 einen Fig. 10 ähnelnden Querschnitt einer abgeänderten Ausführungsform eines Gehäuses..

Gem-ß Fig. 1 und 2 gehört zu dem dargestellten Motor ein doppelseitiger Arbeitskolben 11, der in einem Zylinder 12 hin- und herbewegbar ist, welcher sich längs eines Durchmessers eines auf seiner Außenseite teilweise kugelförmigen Läufers 13 erstreckt, welcher in einem Gehäuse 14 drehbar gelagert ist, das z.B. in ein anzutreibendes Fahrzeug auf beliebige bekannte Weise eingebaut sein kann.

409809/0450

Die durch den Motor erzeugte Kraft wird von-dem Arbeitskolben 11 aus auf eine Kraftabgabe- oder Abtriebswelle 15 übertragen, die in Lagern 16 läuft, welche in Bestandteile des Gehäuses 14 bildende Larergehäuse 17 eingebaut sind; zum 'übertragen der Antriebskraft dient eine exzentrische Antriebseinrichtung, zu der ein zylindrischer Abschnitt 18 gehört, der einen festen Bestandteil der Welle 15 bildet, jedoch gegenüber der Achse der Welle 15 exzentrisch angeordnet ist und als Lagerzapfen für ein Auge 19 wirkt, das einen festen Bestandteil des Arbeitskolbens 11 bildet. Das Auge 19 kann längs einer im rechten Winkel zur Achse 20 des Arbeitskolbens 11 verlaufenden Sbene in zwei Hälften unterteilt sein, die durch Schrauben fest miteinander verbunden sind.

Ferner gehört zu dem kotor ein doppeltwirkender Verdichterkolben 21, der in dem Läufer 13 so gelagert ist, daß er sich längs einer Achse 22 hin- und herbewegen kann, die im rechten 'Winkel zur Achse" 20 der Hin- und Herbewegung des Arbeitskolbens 11 verläuft. Der Verdichterkolben 21 wird weiter unten mit weiteren einzelheiten beschrieben.

Die beiden Enden 23 des doppelseitigen Arbeitskolbens 11 sind gleichartig oder ähnlich ausgebildet, Jedes der Kolbenenden 23 hat einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt und kann gemäß i'ig. 1 auf bekannte "weise mit Kolbenringen versehen sein, die mit der Bohrungswand des Zylinders 12 zusammenarbeiten. Der -Boden 24 des Kolbens 11 ist an jedem Ende 23 mit einer durch einen ieil einer Kugelfläche abgegrenzten, zentral angeordneten Vertiefung versehen, die im wesentlichen den Verdichtungsraum bildet. Gemäß Fig. 2 ist die Innenseite jedes Kolbenendes 23 nicht nur mit einer dicken, zentralen Rippe 26 versehen, die den Kolbenboden mit dem schon beschriebenen Auge 19 verbindet, sondern auch mit weiteren Rippen 27 zum Abführen von Wärme*

Unter dem Ausdruck "Gehäuse" sind im folgenden die ortsfesten i'eile des Motors zu verstehen. Hierzu gehört

409809/0450

ein Rauptgehause 28, das allgemein ringförmig ist und eine einen leil einer Kugelfläche bildende Innenfläche 29 aufweist, mit der der Läufer 13 mit abdichtender Wirkung zusammenarbeitet. Gemäß iig. 3 ist das Hauptgehäuse 28 aus zwei Hälften zusammengesetzt, die in einer diametralen Ebene miteinander verschraubt sind. Das Gehäuse ist mit Gaszuführungskanälen und kühlkanälen versehen, die weiter unten beschrieben werden, und es enthält außerdem eine ivraftstoffeihspritzeinrichtung 3t und eine Zündkerze 31. In Fig·. 3 sind jedoch nur die Öffnungen für diese ieile dargestellt ο

is sei bemerkt, daß. die innenfläche 29 des häuses 28 einer, i'eil der Begrenzung des Verbrennungsraums bildet.

Zu dem Gehäuse gehören ferner zwei runde Lagergehäuseabschnitte 17, v;elche die beiden Lnden des ringförmigen •^auptgehäuses 26 abschließen, und in denen die Abtriebswelle 15 in Latern 16 gelagert ist. Las eine Lerercehäuse 17 ist einstückig ausgebildet, während das andere Lapergehause, das im rechten.'!eil von Pig, 2 zu erkennen ist, längs einer äiarr.etralen Lbene in zvrei Lälften unterteilt ist. Ide beiden „arergehäuseabschnitte 1? ras en in iorm runder ^nsvtze in aas -euptrehäuse 28 hinein, sie sind mit dem η&uptgehäuse durch .schrauben verbunden, und sie sind gegenüber dem rieuptgehäuse jeweils durch einen Dichtungsring 32 abgedichtet.

Der Läufer 13 dreht sich in dem '.-eh.ause 14 um eine Achse 33» die gegenüber der .achse 3^ der V.eile 15 versetzt ist, und er umschließt die Welle 15 mit einem Spielraum. Die Drehbewegung des Läufers wird durch diese Versetzung der beiden Achsen sowie dadurch herbeigeführt, daß die durch den .arbeitskolben 11 aufgebrachte Kraft über den Exzenter 18 auf die Welle 15 übertragen wird.

Der Läufer 13 hat allgemein die Form eines symmetrischen, sich diametral erstreckenden 'J-'eils. einer Kugel,

BAD ORIGINAL 409809/CH5Q ——

-JT-

der pemäß Fig. 4, 5 und 6 durch zwei parallele ebene cnen 35 abgegrenzt ist. Der Zylinder 12 für den Arbeitskolben 11 erstreckt sich längs der Achse 2C (i'ig. 1), die parallel zu den beschriebenen Flächen 35 verläuft, und er endet an Teile von Kugelflächen bildenden Abschnitten ό⁽: des Läufers.

Der Zylinder 37 für den Verdichterkolben 21 erstreckt sich längs der Achse 22, die im rechten Winkel zu der Achse 20 des Arbeitszylinders, jedoch ebenfalls parallel zu den ebenen Flächen 35 verläuft, Tatsächlich hat der iivlinder 37 längs der Abschnitte, mit denen die Teile des doppelseitigen Verdichterkolbens 21 zusammenarbeiten, eine rechteckige Querscjinittsform, und der Zylinder 37 erstreckt sich von der Umfangsfläehe des Läufers 1.3 aus nur längs einer begrenzten Strecke entlang der Achse 22 nach innen.

Gemäß Fig. 1 bilden die Wände des Arbeitszylinders 12, die Wände des ^verdichterzylinders 37 und ein großer Teil der einen Teil einer Kugelfläche bildenden Umfangsfläehe 56 des Läufers ein zusammenhängendes Bauteil. Die am Umfang liegenden äußeren Enden des Verdichterzylinders 37 werden vor der endgültigen Bearbeitung des Läufers 13 durch Einschweißen gekrümmter Platten oder Stirnwände 39 verschlossen.

Gemäß Fig. 2 und 4 gehören zu dem Läufer 13 außerdem zwei ringförmige Platten 40, die an den parallelen ebenen Flächen 35 des Läufers anliegen und an dem Läufer befestigt sind. Die äußeren Ränder der Platten 40 haben eine zylindrische Form und bewirken eine Abdichtung gegenüber dem Hauptgehäuse 28. Die Bohrungen, mit denen die verdickten inneren Händer der Platten 40 versehen sind, arbeiten mit ringförmigen Lagerflächen zusammen, die' an den nach innen vorspringenden Abschnitten der Lagergehäuse 17 ausgebildet sind, um so den Läufer 13 gegenüber dem Gehäuse 14 in seiner Lage zu halten. Die Platten 40 sind mit dem eigentlichen Läufer-15 jeweils durch sechs Senkschrauben 42 verbunden, und die" Lage der Platten wird

409809/0450

durch Paßstifte 43 (Pig. 4) bestimmt.

: Die Umfangsflache 36 des Läufers 13 ist gemäß Fig. ',an den Enden des Arbeitszylinders 12 mit kreisrunden Dichtungsringen 44 versehen, und gemäß Fig, 5 ist es möglich, zusätzlich einen Dichtungsring 45 oder Dichtungsstreifen ]46 vorzusehen.

Gemäß Fig. 1, 2, 7, 8 und 9 hat der Verdichterkolben 21 die Form eines rechteckigen Rahmens, wie es insbesondere aus Figo 7 ersichtlich ist; die beiden Endabschnitte 47 dieses Rahmens bilden die eigentlichen Kolbenteile, und die beiden seitlichen Abschnitte 48 verbinden die stirnseitigen Abschnitte oder Kolbenboden 47 mit in der kitte angeordneten Augen 49· Die Endabschnitte 47 sind gemäß Figo 1, 7 und 9 durch Teile von Kugelflächen bildende Flächen abgegrenzt, und sie haben gemäß Fig. 8 einen rechteckigen Querschnitt, um mit dem Verdichterzylinder 37 zusammenarbeiten zu könneno Der Verdichtungsraum liegt jeweils zwischen dem betreffenden Endebschnitt und dem in ·. er Durchmesserrichtung weiter außen liegenden Ende des Verdichterzylinders 37» Analog zu Kolbenringen kann man Abdichtungen vorsehen; gemäß Fig. 9 sind die Dichtungen 50 an der kürzeren Seite des rechteckigen Querschnitts gerade, während die Dichtungen 51 auf der längeren Seite gekrümmt sind, um sie der teilweise kugelförmigen Gestalt des ^erdichterkolbens anzupassen, wie es insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist.

Der ^erdichterkolben 21 wird durch zwei Exzenter angetrieben, bei denen es sich gemäß Fig. 2 um zylindrische Abschnitte 52 der Welle 15 handelt, auf denen die beiden zentralen Augen 49 des Verdichterkolbens gelagert sind. Die Mittelachsen der beiden Exzenter 52 zum Antreiben des Verdichterkolbens 21 sind um etwa 180° um die Achse 34 der Welle 15 gegenüber der Achse des Exzenters 18 versetzt, welcher durch den Arbeitskolben 11 angetrieben wird. Der ^erdichterkolben 21 umschließt somit praktisch den Arbeitskolben 11 und dessen Zylinder 12, und die

40980 97 0450

Achse 20 des Arbeitskolbens 11 kreuzt die Achse 22 des Verdiehterkolbens 21 an der Drehachse 33 des Läufers im rechten winkel. "Wie im folgenden erläutert, üben die Innenflächen 43 der Endabschnitte 47 des "erdichterkolbens 21 zusätzlich eine Kühlwirkung aus.

Gemäß Fig. 1, 3» 10 und 11 kann Luft aus der Umgebung über zwei Einlasse 5^· angesaugt werden, von denen auf jeder Seite der laittelebene des ^auptgehäuses 28 einer vorhanden ist, wenn der betreffende Indabschnitt 47 des A/erdichterkolbens 21 einen .ansaughub ausführt, d.h. sich radial nach innen bewegt, aus iig. IC und 11 ist ersichtlich, daß die Einlasse 54 an ihren inneren Enden 55 öffnungen bilden, die sich in Besiehung zur Achse 33 des Läufers jeweils über einen l^inkelbereich von etwa 135° erstrecken. Die Luft tritt in seitlicher Bichtung in den Verdichterzylinder 37 über an dem Läufer ausgebildete Einlasse 45A und 45B ein. bobald der betreffende Endabschnitt 47 des Verdiehterkolbens 21 seinen unteren Totpunkt durchläuft und sich danach wieder radial nach außen bewegt, wird die angesaugte Luft verdichtet, um dann in uberströmkanäle 56 einzutreten, die sich um die Läuferachse herum über einen Winkelbereich von etwa 100° erstrecken. Von den beiden Uberströmkanälen 56 aus strömt die Luft gemäß Fig. 1 durch zwei Kanäle 57 zn einem gemeinsamen x.anal 58, um dann in den Verbrennungsraum 59 einzuströmen, sobald der Kanal 58 durch den Läufer 13 freigegeben wird. Gemäß Fig. 1 dreht sich der Läufer 13 im Uhrzeigersinne _c Die dem Arbeitszylinder zugeführte Ladung wird während einer Drehung des Läufers um etwa 180° verdichtet, dann wird Kraftstoff mit.Hilfe der Einspritzeinrichtung 30 eingespritzt, und die Zündkerze 31 wird betätigt; diese Vorränge werden jeweils bei dem erforderlichen Drehwinkel des Läufers durchgeführt, bevor der betreffende Boden 23 des Kolbens 11 seinen oberen Totpunkt erreicht.. Bei der Verbrennung der zugeführten Ladung wird auf diesen Kolbenboden 23 des Arbeitskolbens 11 eine Kraft ausgeübt, während sich der Läufer 13 weiter um etwa 180° dreht, woraufhin

409809/0450

die Abgase über einen Auslaß 60 (Pig. 1) entweichen können.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist die i/.'elle 15 an einem inde mit einem i·lan sch 61 versehen, mit der eine Vorrichtung gekuppelt werden kann, die durch den Lotor angetrieben werden soll. Das andere Lnde der "welle 15 kann über ein Zahnrad 62 verschiedene Hilfseinrichtungen antreiben, z.l·:. eine C-lpunipe, eine Kühlmittelpumpe und den Unterbrecher der Zündanlage, und dieses Zahnrad kann nach bedarf auch durch einen Anlasser angetrieben v/erden; Die Hilfseinrichtungen, deren .antriebe nicht im einzelnen dargestellt sind, werden zweckmäßig auf dem t-ehäuse des Lotors angeordnet.

Der !..otor wird teilweise durch zirkulierendes l.asser teilweise durch das Schmieröl und teilweise durch zwangsläufig umgewälzte Luft gekühlt.

Das nauptgehäuse 28 ist gemäß ^ig. 1 und 3 mit einem Kühlwasserkanal 63 versehen, der sich von dem Aühlmitteleinlaß 64 aus innerhalb eines Kinkelbereichs von etwa 27O längs des Grehäuseumfangs erstreckt, und zwar von einem Punkt aus, der kurz vor dem Kraftstoffeinspritzpunkt beim Verdichtungshub liert, über den oberen .lotpunkt und den gesamten Arbeitshub bis zu einem Punkt jenseits des unteren Totpunktes, von dem ab die Teile durch die frische Ladung gekühlt werden, die über den Linlaß 56 zugeführt wird. Außerdem erstreckt sich gemäß i^rig, 1 der i-ühlmittelkanal 63 längs eines weiteren Abschnitts in der entgegengesetzten Pachtung an den Auslaß 6C vorbei, so daß das Äüf-lmittel gemäß i'ig. 1 einen äußeren /-anal 65 durchströmt, bevor es zu dem L'ühlmittelauslaß 66 gelangt. Es sei bemerkt, daß sich der liühlmittelkanal 63 um beide oeiten der Ansätze für die üraftstoffeinspritzeinrichtung 30, die Zündkerze 31 und den Auslaß 60 herum erstreckt.

Das benötigte Schmieröl wird über Bohrungen oder ähnliche Kanäle zugeführt, um die „Vellenlager 16 und die xzenter zu schmieren, und ein Teil des zugeführten 01s dient zum Kühlen und Schmieren des Arbeitskolbens 11·

409809/0450 BAD ORKälNAL

Kühlluft wird in der nachstehend beschriebenen Weise durch d£n zentralen Hohlraum des Arbeitskolbens 11 gefördert* Hierbei dienen die inneren Stirnflächen 33 der Böden 47 des ^verdichterkolbens 21 als Pumpeinrichtungen. Lie Lagergehäuse 17 und die ringförmigen Platten 4-0 sind mit gekrümmten Schlitzen versehen, die so angeordnet sind, daß sie während der Drehung des Läufers 1$ in Deckung miteinander kommen, wenn sich der benachbarte Boden 47 des \erdichterkolbens radial nach au2en bewegt. Auf diese 'weise wird Luft über die sich deckenden Schlitze angesaugt und zu den beiden Hohlräumen 67 zwischen den ringförmigen Platten 40, dem Umfangsteil 36 des Läufers und die SyIinderwände 37 auf der Außenseite des "erdichterzylinders hinwepgefordert. Gemäß Fip. 1, 2 und 4 umgeben die Hohlräume 67 die beiden Enden des Arbeitszylinders 12.

Die zugeführte Luft strömt dann durch Iffnungen 68 in den Zylinderwänden 37, um in den zylindrischen Kaum 69 zwischen den Wänden 37 und den Platten 40 radial innerhalb des Verdichterkolbenbodens 47 einzutreten, während sich dieser Kolbenboden nach außen bewegt. Der Llotor arbeitet derart, daß gleichzeitig ein Durchlaß 70 von zwei solchen Durchlässen zwischen dem Eaum 69 und der Bohrung des Ar- ' beitszylinders 12 durch den Eantel am -einen Lnde 23 des Arfceitskolbens 11 verschlossen wird; der Arbeitskolben soll ,vorzugsweise auch noch einen zentralen Lantel ab schnitt aufweisen, der in der Litte zwisehen den i-nden oder Böden 23 angeordnet ist und gleichzeitig den anderen der beiden D^fÖitlässe 70 verschließt, um so zu verhindern, daß Luft au© der Bohrung des Zylinders 12 abgesaugt und in den ,Zylinderraum 69 gefördert wird.

Kachdem der betreffende Boden 47 des Verdichterkolbens 21 seinen oberen Totpunkt durchlaufen hat, bewirkt die bewegung des Arbeitskolbens 11, daß die beiden Durchlässe 70 geöffnet werden, so daß Luft aus dem Zylinderraum 69 bei der radialen hinwärtsbewegung des Kolbenbodens in die SyIinderbohrung 12 hineingepumpt wird, um den Arbeitskolben 11 zu kühlen. Die Kühlluft wird zur Atmosphäre über

409809/0450

Öffnungen in den Exzentern 52 sowie über Kanäle in den Lagernehäusen 17 abgeführt, wie es im linken unteren Teil von Fig. 2 dargestellt ist_o

Fig. 13 zeigt eine perspektivische Darstellung einer etwas abgeänderten Ausführungsform eines Motors, wobei ein Teil we {^gebrochen gezeichnet ist» Es sei bemerkt, daß der Flansch 61 auf der Welle 15 und das Zahnrad 62 zum Antreiben der Hilfseinrichtungen hier fortgelassen sind, und daß sich die innere Konstruktion nur unwesentlich von der anhand von Pig. 1 bis 11 beschriebenen Konstruktion unterscheidet.

Fig. 14 entspricht Fig. 10, doch sind gemäß Fig. 14 die Kanäle 57 nicht in das Gehäuse 28 eingegossen, und die Auslaß- oder Überströmkanäle 56, an die der Verdichterzylinder 37 die Luft über die Kanäle 45A und 45B des Läufers abgibt, sind mit äußeren Rohrleitungen 157 verbunden. Wie erwähnt, sind auf beiden Seiten der Mittellinie 33 des Läufers ein Einlaß 55 und ein Überströmkanal 56 angeordnet, doch wäre es gegebenenfalls mögloch, den Einlaß auf der einen Seite der Mittellinie 33 und den Überströmkanal auf der anderen Seite anzuordnen. Das Austrittsende der äußeren Rohrleitung 157 ist beim Vorhandensein nur eines Überströmkanals 56 ebenso wie der gemeinsame Auslaß der miteinander verbundenen äußeren Rohrleitungen 157 beim Vorhandensein zweier Überströmkanäle 56 mit dem Einlaß 58 des ArbeitsZylinders verbunden»

Es sei bemerkt, daß es sich bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion lediglich um ein Ausführungsbeispiel handelt, und daß es im Rahmen der Erfindung möglich ist, die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorzusehen. Beispielsweise hat der beschriebene Motor nur einen einzigen Arbeitszylinder, doch liegt es auf der Hand, daß man einer gemeinsamen ¥/elle auch mehrere Zylinder zuordnen könnte. Ferner kann man die Größe des Verdichterkolbens 21 im Vergleich zu dem Arbeitskolben 11 variieren, so daß in einem gewissen Ausmaß eine Aufladung erzielt wird;

409809/0450

ferner kann der Verdichterkolben 21 die Luft fördern, die bei einem Nachbrenner benötigt wird, um die !.enge der nach außen abgegebenen bcnadstoffe zu verringern. Weiterhin wurde zwsr ein mit iremdzikidung arbeitender Lotor beschrieben, doch könnte man einen ivotor nach der Erfindung auch als mit Druckzündung arbeitenden Dieselmotor ausbilden, Statt die beschriebene faschine als kotor :u betreiben, könnte man sie schließlich auch als Verdichter betreiben, ζ«ϋ. als ein- oder mehrstufigen Verdichter, oder als Pumpe oder als einen kotor, dessen Arbeitszylindern ein Arbeitsmittel zugeführt wird, um„die welle anzutreiben.

Ansprüche:

409809/0450

Claims

ANSPRÜCHE

Easchine, gekennzeichnet durch einen Läufer (1$), der in einem Gehäuse (14) um eine erste .achse (53) drehbar ist und eine mindestens einen ΐβϋ einer Kugelfläche "bildende Au£enflache· (36) aufweist, die von einer entsprechenden Innenfläche (29) des Gehäuses umschlossen ist, mehrere unter einem Vvinkel zueinander verlaufende Bohrungen (12, 37), die sich allgemein diametral durch den Läufer erstrecken, doppelseitige Kolben (11, 21), von denen in jeder der Bohrungen jeweils-einer axial hin- und herbewegbar ist, eine welle (15)» die um eine zu der ersten Achse parallele zweite >-chse (34-) drehbar ist, eine Einrichtung, die die V«"elle mit den Kolben so verbindet, daß es möglich ist, ein drehmoment zwischen den Kolben und der Irvelle zu übertrafen, sowie durch Dichtungseinrichtungen, die zwischen den genannten !lachen des Läufers und des Gehäuses angeordnet sind.

2. Laschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) einen ersten Kanal (5S) aufweist, der geeignet ist, ein von einer der Bohrungen abgegebenes Arbeitsmittel aufzunehmen, sowie einen zweiten Kanal (56), der geeignet ist, das ihm über den ersten Kanal zugeführte Arbeitsmittel einer anderen der Bohrungen zuzuführen.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Kanal (58) und der zweite Kanal (56) durch einen in dem Gehäuse (14) ausgebildeten überströmkanal (57) verbunden sind«

4. faschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (5δ) und der zweite Kanal (56) durch einen Überströmkanal (157) verbunden sind, dem mindestens ein Teil von dem Gehäuse (14) getrennt und

409809/045 0

BAD OFUQJNAL

-ΦΙ*

außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1-bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (20, 22) der beiden Bohrungen in einer gemeinsamen Ebene liegen.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung zum übertragen des Drehmoments zylindrische Abschnitte (18, 52) gehören, die mit der "welle (15) starr verbunden, ihr gegenüber jedoch exzentrisch angeordnet sind und einen größeren Durchmesser kls die Welle haben, und daß jeder der Kolben (11, 21) auf einem dieser zylindrischen Abschnitte gelagert ist _β

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Exzentrizität jedes der zylindrischen Abschnitte (18, 52) gegenüber der zweiten Achse (34) gleich der Exzentrizität der zweiten Achse gegenüber der ersten Achse (33) ist.

8. Ivlaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e kcnnze ich net , daß die Kolben (11, 21) und die ihnen zugeordneten exzentrischen zylindrischen Abschnitte (18, 52) die gleiche Lasse haben.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß zu der Dichtungseinrichtung Dichtungsringe (44) gehören, von denen sich je einer um jedes Ende mindestens einer der Bohrungen (12) erstreckt.

10. Maschine, gekennzeichnet durch einen Läufer (13), der in einem Gehäuse (14-) um eine erste Achse (33) drehbar ist und eine mindestens einen Teil einer Kugelfläche bildende Außenfläche (36) aufweist, die von einer entsprechenden Innenfläche (29) des Gehäuses umschlossen ist, eine erste Bohrung (12) und eine zweite Bohrung (37)» die sich allgemein diametral durch den Läufer erstrecken, einen in der ersten Bohrung axial hin- und

409809/0450

- '-JB -

hertewe; baren, doppelseitigen ersten Kolben (11), einen in der zweiten 'lohrunfi axial hin- und herbewegbaren, doppelseitigen zweiten kolben (21), eine 'welle (15), die um eine ^e^enüber der ersten i-cl-se exzentrische zweite .achse (34) drehbar ist, eine .einrichtung, welche die »velle mit den wölben so verbindet, daß es möplich ist, ein Iirehmoment zwischen den Kolben und der Welle zu übertrafen, einen in dem Gehäuse ausrebildeten utseinlaß (5^)» d.er in Verbindunp mit federn >-ndabschnitt der ersten Bohrung brinrbsr_ ist, um zu ermöglichen, daß Gas durch das zuffehöri^e Ende (23) des ersten Kolbens in den betreffenden Endabschnitt der ersten rohrunf; hineinf~esaug't wird, einen in dem Gehäuse ausrebildeten ersten überströmkanal (56), der mit jedem Endabschnitt der ersten Bohrung verbindbar ist, um das darin durch en ersten kolben verdichtete Gas aufzunehmen, einen in dem Gehäuse ausgebildeten zweiten überströmkanal, der mit jedem Endabschnitt der zweiten Bohrung verbindbar und mit dem ersten überströmkanal verbunden ist, so daß das dem ersten. Überströmkanal zugeführte verdichtete Gas den Lndabschnitten der zweiten Bohrung zugeführt wird, um darin durch den zweiten Kolben weiter verdichtet zu werden, sowie einen Auslaßkanal, der mit den Endabschnitten der zweiten Bohrung verbindbar ist.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Bohrung (37) an ,jedem Ende offen ist und die offenen Enden der zweiten Bohrung eine ■£>ahn längs des mittleren Cieils der Innenfläche (29) des Gehäuses (15) überstreichen, daß der zweite 'überströmkanal und der Auslaßkanal auf dieser Bahn angeordnet sind, und daß der Gaseinlaß und der erste "überströmkanal seitlich außerhalb der genannten Bahn angeordnet sind.

12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschine als Motor betreibbar ist, und daß eine Einrichtung (30) zum Zuführen von Kraftstoff zu den Endabschnitten der ersten Bohrung (12) vorhanden ist, um zusammen mit dem zugeführten Gas ein brennbares Kraftstoff-Gas-Gemisch zu erzeugen, das

A0980S/0450

BADORJQfNAL

vT-

geeignet ist, in dem betreffenden -,ridabschnitt aer ersten 'bohrunp gezündet zu werden.

13· maschine, g e κ e η η ζ e ich net durch ein behause (14) mit einer inneren i'mfangsfläche (29), einen Läufer (13) > der in dem Oehäuee um eine .-,chse (35) dreht ar ist, mit abdichtender V.irkuriK mit der inneren l-mfangsflache des Gehäuses zusammenarbeitet unc eine im wesentlichen diametral verlaufende f.ohrunr (1?) aufweist, eine sich durch eine öffnung des Läufers erstreckende welle (1^), deren Drehachse (34) re' enüber der ^rehac^se des .Läufers versetzt ist, einen in der r-ohi'un^: gelsyerren i-olben (11), eine einrichtung, die es ermöglicht, bei einer hin- und herbewegung des holbens ein i-rehmomert zwischen dem kolben und der welle zu übertragen, sowie eine verdicr.tereinrichtunr (21), die durch die ..eile engetrieben und so angeschlossen ist, d&E' sie eier Sohrunp· verdichtetes äs zuführt ο

14. Laschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die ...aschine als :..otor betreit car ist ο

1^_o Laschine nach Anspruch 15 oder 14, dadurch ^e kennzeichnet , d?.£ die Verdichtunrseinrichtunf als Verdichter mit einem hin- unc herbewe='teren ^olben-

(21) ausgebildet ist.

16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß der wölben in der Bohrung (12) ein erster doppelseitiger kolben (11) ist,, der an der -ohrung längs einer ersten Achse (2C) hin- und herbewegbar ist, und daß zu der Verkettungseinrichtung ein sv/eiter doppelseitiger wölben (21) gehört, der längs einer zweiten A*chse

(22) hin- und herbewegbar ist, welche sich quer zu der ersten Achse und durc die Bohrung erstreckt.

17. Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Achse (22) die erste -i.ch.se (20) im rechten winkel schneidet.

409 8-0 9/0450 ,...·. BAD ORIQJNAt

- 15--

18. Iilaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch g,· e kennseich net, αεί;" zu der Linrichtunr zun ^c ertragen eines Drehmoments zwischen dem wölben (11) und der ».eile i1f,) eine jixzeiitere i.nric;*tunr (1b, Ti) re-riört, daß der ϊ-olben (21) der Verdi ch.tunf;seinric; rung von der welle aus über eine weitere Lxzentereinrichtune (5>2, 4-9) antreibbar ist, daß zwischen den beiden Lxzentereinrichtunpen ein Phasenunterschied von 1&C⁰ besteht, und daß die i>.esse des ersten doppelseitigen Kolbens gleich der ι asr-e des zweiten doppelseitigen Kolbens ist, so άε-ß die drehbare Baugruppe mindester-s statisch in wesentlichen unwuchtfrei ist.

19. - L&schine nach Anspruch 1f. in .--bhänp-ipl'ei t von Anspruch ':?, dadurch y e k e η η ζ ο i c h η e τ, , drf. oie umlaufende .-.aurrupOe euch evr. ami sch. im v/eser.x.lichen unvracfctfrei ist,

20. ii.rchine nach .-.nspruch 1& oder 19, dadurch, gekennzeichnet , dai; die beiden -xzer.tereinri chtunf;en (1£, 19 bzw. 32> ^) iiie "leiche exzentrizität haben=

409809/0450

BAD ORIGINAL

Leerseite