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Moteur à explosion pistons rotatifs dans lequel un piston annulaire se tourne ensemble avec la boîte de cylindre dans une'botte de protection en formant deux espaces de travail en forme de faux.
On connaît des moteurs à explosion à pistons rotatifs dans lesquels un piston annulaire se tourne ensemble avec la boîte de cylindre dans une botte de protection, et dont les deux espaces en forme de faux servant celui à l'inté- rièur à l'aspiration et à la compression, celui à l'exté- rieur à l'expansion et à 1 évacuation des gaz consumés, sont formes à l'aide du piston annulaire, et qui en outre sont construits de sorte que le glissement sur les surfaces de cylindre intérieures des ailes de piston est évité.
Les ma- chines construites jusqu'ici ont le défaut que les surfaces de cylindre extérieures glissent sur la botte de protection ce qui produit par le frottement de fortes portes d'energie;
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en outre, l'admission et l'échappement sont commandés à l'ai- de des tiroirs intermédiaires munis de canaux; les canaux de gaz n'y sont que très difficilement à fermer.-
Suivant l'invention on remédie à ces inconvénients en raccordant le piston annulaire du côté d'une face avec un disque de commande portant des ailettes de refroidissement, qui est monté sur un tourillon de commande muni de canaux d'admission et d'échappement, et qui est muni de canaux pour l'aspiration et l'échappement.
Du coté de l'autre face ou bien le piston annulaire est embrassé en U par la botte de cylindre munie d'ailettes de refroidissement, ou bien le piston annu- laire comporte de ce côté-ci un disque de fermeture à ailet- tes de refroidissement couvrant ensemble avec le disque de commande la boîte de cylindre munie d'ailettes de refroidis- sement et conçue dans ce cas ouverte des deux cotés.-
Toutefois dans une machine construite de la sorte on est déjà passé à amener le combustible par un tourillon de com- mande.
Cependant l'évacuation des gaz a lieu dans cette ma- chine connue par une fente commandée respectivement par le glissement de la boîte de cylindre ou du piston rotatif sur des parties fixes; les tranches de la commande sont placées à la surface extérieure respectivement du cylindre ou du piston rotatif, c'est-à-dire elles sont de diamètre relative- ment fort. Cette machine, en conséquence, travaille avec des pertes d'énergie considérables produites par le frottement.-
Suivant l'invention perfectionnée les canaux dans le disque de commando peuvent servir à la conduite du mélange comprimé de la chambre de compression à la chambre de travail, Le mélange est allumé dans ce cas dans le tourillon de comman- de .
En outre, les machines suivant l'invention ci-devant peuvent être munies des deux cotés du disque de commande de pistons annulaires et de bottes de cylindre.
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La botte de cylindre conçue ouverte des deux côtés
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consiste en un anneau intêrieur et un anneau extr1eur dont l'espacement est maintenu par des tiroirs intermédiaires..
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Les tiroirs întermedîatres afin d'assurer le maintien de l'espacement strict des anneaux de la botte da oylindre. peu. vent être conçue de différentes manières et MpiMs en outre,, par deautres motcens afin d'viter des frottements causant une usure rapide de ces parties.
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Ainsi par exemple le piston ami'alàire peut âtre rem- placé par plusieurs pistons oseîllatoîm qui, formant en- semble une série gomplèteo sont joints ensemble en un pis- ton annulaire. Les pistons oscillatoires sont disposés à
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otè du 1sq#e de oommande entre oelui-oi et le disque de fermeture, et montas coeillatolrement sur clos boulons à d- paulement raccordant le disque de commande et le disque de
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fermeture. les pistons osoillatoires sont rceiproquemont garnis de joues glissières interchangeables et ont des sur- faces convexes en contact avec les surfaces des anneaux de
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cylindre intérieur et extérieure.
Ces surfaces convexes sont conques de façon à maintenir dans tonte position du piston l'espacement strict des anneaux de cylindre tout en servant en même temps d'appui aux anneaux de la 'boite de cylindre,,
Afin de centrer minutieusement les anneaux de la boîte de cylindre, les tiroirs intermédiaires peuvent être pla- cés fixes entre les anneaux de la botte de cylindre et con-
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çus cunéiformes; l'espace entre deux tiroirs intermédiaires sert alors à recevoir des pistons à profil rectangulaire et des surfaces de garniture parallèles. Ces pistons sont munis de fentes traversées par les boulons pour le guidage
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des pistons et le raoeordemant du disque de fermeture et du disque de commande. Les fentes peuvent servir en même temps au refroidissement des pistons.
On peut aussi pla- cer des pistons à profil rond, si les tiroirs intermédiaires et les anneaux de la botte de cylindre sont faits en une
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pièce et que l'on a prévu à la périphérie extérieure de la boite de cylindre des orifices spéciaux à masques servant à introduire les pistons.
Une autre construction consiste à raccorder la boîte de cylindre avec le disque de comr.lande; les pistons sont alors munis de boulons dépassant latéralement par les fentes dans la paroi de la bote, et qui sont pris par les tiges de piston dont l'autre extrémité est placée exoentriquement par rapport à l'arbre du disque de commande. Afin d'éviter des ponssées unilatérales sur les pistons lorsque la longueur de piston est réduite, on peut disposer deux pistons l'un à oôté de l'autre, entre lesquels attaquent les tiges de piston.
Toutefois, les tiges de piston peuvent être disposées de ma- nière connue dans l'espace creux du piston même; cependant, dans ce cas l'espace de travail intérieur est supprimé; par contre chaque second piston fait le travail de l'aspiration et de la compression du mélange gazeux. lorsque dans une machine il s'âgit de la formation d'es- paces nuisibles minimes, la position des pistons et des tiges de piston peut avoir la direction vers l'extérieur. Les ti- ges de piston sont alors réunies sur un support annulaire placé excentriquement par rapport à l'arbre du disque de com- mande.
Les dessins ci-joints démontrent l'idée de l'invention, et représentent :
La fig.1,l'objet de la demande de brevet en coupe par le piston annulaire et
La fig.2, un profil en long du piston annulaire,
La fig.3, une attre construction en U de la boîte de cylindre,
La fig.4 et la fig.5 deux positions du piston annulaire (schématiquement)
La fig.6,la disposition et la construction des pistons
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oscillatoires réunis en un seul piston annulaire.
La fig.7,un boulon à épaulement portant les'pistons et raccordant le disque de fermeture et le disque de com- mande.
La fig.8,la construction à tiroirs intermédiaires ou-. néiformes et pistons à fentes pour le guidage au moyen des boulons de raccordement du disque de fermeture et du disque de commande.
La fig.9, la construction dans laquelle le tiroir in- termédiaire ainsi que les anneaux extérieur et intérieur de la boite de cylindre consistent en une seule pièce. Les pistons possèdent le profil rond.
La fig.10, une construction dans laquelle la boîte de cylindre est raccordée solidement avec le disque de com- mande, et dans laquelle en outre deux pistons sont places l'un à coté de l'autre.
Les fig.ll et 12, la ooupe longitudinale et la coupe transversale de la construction dans laquelle la botte de cylindre est raccordée avec le disque de commande, et l'es- pace de travail intérieur est éliminé par suite du placement de la tige de piston dans le piston...
La fig.13, une construction dans laquelle, afin d'ob- tenir des espaces nuisibles minimes, les tiges de pistons dont dirigées vers l'extérieur.
Dans le piston annulaire 1 sont guidés les tiroirs in- termédiaires 2 serrés contre les anneaux de la boîte de cy- lindre extérieur 3 et intérieur 4 (fig.2). La botte de cy- lindre 3,4 repose sur le roulement à billes 5 excentrique par rapport au piston annulaire 1 et la botte de protection 10; l'espacement régulier de l'anneau extérieur 3 de la boîte de cylindre est assure par les tiroirs intermédiaires 2. Le disque de fermeture 6, est raccordé avec le piston 1 et'le à et disque de commande 7 fixé sur l'arbre 8/dont le moyen 9 se
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tourne sur le tourillon de commande 11 fixé à la boîte de protection 10.
Le tourillon de commande 11 est muni de canaux d'en- trée et de sortie 12, 13. Le canal 12 est en connexion avec un carburateur 14 lorsqu'on se sert de combustible liquide.
Le tube d'échappement est en connexion avec le canal 13; le canal 15 servant à la conduite des gaz comprimés à la cham- bre d'explosion, est en connexion avec le dispositif d'allu- mage 16. Le disque de commande 7 ainsi que le disque de fer- meture 6 sont mdnis d'ailettes de refroidissement servant en même temps d'aubes produisant un fort courant d'air diri- gé vers les ailettes de refroidissement de la boîte de cy- lindre 3,4 ou 18. L'air de refroidissement entre et sort par les alésages de la botte de protection extérieure fixe 10.
Dans la fig.3 la boîte de cylindre 18 embrasse le piston an- nulaire 1 en U. La boite de cylindre 18 est pressée contre le disque de commande 7 au moyen de paliers 5 et 19 et du couvercle 20. En outre, la figure 3 démontre une manière de commande spéciale. Le disque de garniture 21 fixé, interchan- geable, au disque de commande 7, est muni d'autant d'alésages qu'il y a des tiroirs intermédiaires dans le piston annulaire 1. Le disque de commande 22 est raccordé fixe avec la boîte de protection 10 et n'est muni que de deux canaux d'entrée et de sortie.
Dans ces constructions la boîte de cylindre 3,4 ou 18 respectivement est entraînée par le piston rotatif et les tiroirs intermédiaires par friction. La friction qui s'y produit n'est pas importante, la boîte de cylindre se tour- nant librement sur les roulements à billes et la pression exercé@ par le couvercle 20 soutenant,comme par exemple dans la construction suivant la figure -3, l'entraînement de la boîte de cylindre.
Dans la construction suivant figure 6 les pistons 31 sont
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articulés sur des boulons à épaulement 32 latéralement à côté du disque de commande entre celui-ci et le disque de . couverture. Leurs surfaces extérieures et intérieures 33,
34 sont de'la même courbure que les diamètres intérieur et extérieur des anneaux de cylindre intérieur et extérieur.
La face antérieure 35 est conçue en arc dont le centre est identique au contre du boulon 32. Les surfaces d'arc 36 et
37 des pistons 31 en contact permanent avec les anneaux de cylindre, sont conçues cylindriques afin de maintenir lies. pacement égal des anneaux de cylindre/dans chaque position du piston et la position concentrique de l'anneau de cy- lindre extérieur par rapport iL l'anneau de cylindre inté- rieur.
Entre le moyeu 38 des pistons 31 et la face 35 sont intercalées librement des joues glissières 39 facilement interchangeables qui servent de garniture entre les pistons Les pistons en vue du refroidissement peuvent être conçus creux et être en connexion avec les orifices 40 dans le dis- que de commande et le disque de fermeture par lesquels cir- cale l'air de refroidissement,
Les tiroirs intermédiaires cunéiformes 41 (Pigée) sont intercalés étanchément entre les.anneaux de la botte de cy- lindre intérieur et extérieur entre lesquels a lieu la mou- vement des pistons 42 à l'aide des boulons 32 et des fentes 43 conformément l'excentricité de la boîte de cylindre. Le fonctionnement est'ici la mme qu'aux pistons oscillatoires.
Lorsque, pour l'introduction des pistons à profil rond le cou- vercle de fermeture 44 est placé à la périphérie extérieure des anneaux de la boite de cylindre forment une seule pièce avec les tiroirs intermédiaires (fig.9) on a prévu des fentes spéciales 46 et 47 pour la circulation du combustible
Dans la construction suivant la fig.10 les pistons 45 sont articulés sur des boulons 48 dépassant la paroi de la boîte par les fentes 49 et qui sont en connexion avec des
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tiges de piston 50 placées exoentriquement par rapport à l'arbre du disque de commande.
Afin d'éviter une poussée du pistonunilatériale, les tiges de piston peuvent être fixées à l'aide de boulons de piston 51 de façon connue (fig.ll et la) dans les évidements du piston ce qui sup- prime toutefois la chambre de travail intérieure 26. Dans ce cas un des pistons 52 sert alternativement à l'aspira- tion et le suivant 52a à l'expansion.
Dans la construction suivant la fig.13 les pistons 52 et 52a ainsi que les tiges de piston 50 ont la direction de l'extérieur en vue de la formation d'espaces nuisibles mi- nimes. Les tiges de piston en vue du mouvement des pistons sont ensemble en connexion avec le support annulaire 53 pla- cé excentriquement par rapport à l'arbre du disque de com- mande.
Le fonctionnement de la nouvelle disposition est tel que le mélange gazeux passe par le carburateur de système connu au canal 12 d'où il est aspiré lors de la cotation du pis- ton 1 dans le sens indiqué par la flèche (fig.l) par le canal 27 dans la chambre de compression 26. L'effet d'aspiration cesse quand les canaux y relatifs sont fermés et la oompres- sion commença. Les gaz comprimés passent par le canal 28 dans le canal 15 où ils sont allumés par le dispositif d'al- lumage 16. Puis les gaz passent par le canal 29 dans la chambre de travail 25; l'expansion a lieu pendant un demi-tour elle est suivie de l'échappement par les canaux 29 et 13.
Le fonctionnement est analogue dans les moteurs à vapeur ou air comprimé.
La construction à pistons annulaires 1 disposés des deux cotés du disque de commande 7 n'est pas représentée par les dessins. Cette construction se fait simplement par la double disposition symétrique des pièces relatives.
L'application de l'invention ne se borne pas sur les mo- teurs à explosion à pistons rotatifs, mais peut se faire aussi avantageusement sur des pompes, compresseurs etc...
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Rotary piston explosion engine in which an annular piston rotates together with the cylinder box in a protective boot forming two scythe-shaped workspaces.
Rotary piston internal combustion engines are known in which an annular piston rotates together with the cylinder box in a protective boot, and of which the two false-shaped spaces serving as the interior one for suction and compression, the one on the outside for the expansion and evacuation of the exhaust gases, are formed by means of the annular piston, and which furthermore are constructed so that the sliding on the inner cylinder surfaces piston wings is avoided.
The machines built up to now have the defect that the outer cylinder surfaces slide on the protective boot which produces by the friction of strong energy doors;
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furthermore, the intake and the exhaust are controlled by means of intermediate sliders provided with channels; the gas channels are very difficult to close.
According to the invention these drawbacks are remedied by connecting the annular piston on the side of one face with a control disc carrying cooling fins, which is mounted on a control journal provided with intake and exhaust channels, and which is provided with channels for suction and exhaust.
On the side of the other face, either the annular piston is embraced in a U-shape by the cylinder boot provided with cooling fins, or else the annular piston comprises on this side a closing disc with fins of cooling covering together with the control disc the cylinder box fitted with cooling fins and designed in this case open on both sides.
However, in a machine constructed in this way, the fuel has already been supplied by a control journal.
However, the evacuation of the gases takes place in this known machine by a slot controlled respectively by the sliding of the cylinder box or of the rotary piston on fixed parts; the edges of the control are placed on the outer surface respectively of the cylinder or of the rotary piston, that is to say they are of relatively large diameter. This machine, therefore, works with considerable energy losses produced by friction.
According to the improved invention, the channels in the control disc can be used to conduct the compressed mixture from the compression chamber to the working chamber. The mixture is ignited in this case in the control journal.
In addition, the machines according to the above invention can be provided on both sides of the control disc with annular pistons and cylinder boots.
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The cylinder boot designed open on both sides
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consists of an inner ring and an extr1eur ring, the spacing of which is maintained by intermediate drawers.
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Intermediate drawers to ensure the maintenance of the strict spacing of the rings of the cylinder boot. little. wind be designed in different ways and MpiMs in addition, by other motcens in order to avoid friction causing rapid wear of these parts.
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Thus, for example, the ami'alàire piston can be replaced by several oseîllatoîm pistons which, together forming a complete series, are joined together in an annular piston. The oscillating pistons are arranged at
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ote of the 1sq # e of control between oelui-oi and the closing disc, and mountas happily on closed shoulder bolts connecting the control disc and the locking disc.
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closing. the osoillatory pistons are fitted with interchangeable slide cheeks and have convex surfaces in contact with the surfaces of the rings.
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inner and outer cylinder.
These convex surfaces are designed so as to maintain in its piston position the strict spacing of the cylinder rings while at the same time serving as a support for the rings of the cylinder box ,,
In order to carefully center the rings of the cylinder box, the intermediate drawers can be placed fixed between the rings of the cylinder boot and con-
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cuneiform; the space between two intermediate drawers then serves to receive pistons with a rectangular profile and parallel lining surfaces. These pistons are provided with slots crossed by the bolts for guidance
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pistons and the roeordemant of the closing disc and the control disc. The slots can be used at the same time for cooling the pistons.
Round profile pistons can also be fitted, if the intermediate drawers and the rings of the cylinder boot are made in one
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part and that there are provided at the outer periphery of the cylinder box special orifices with masks serving to introduce the pistons.
Another construction consists in connecting the cylinder box with the comr.lande disc; the pistons are then provided with bolts projecting laterally through the slots in the wall of the box, and which are taken by the piston rods, the other end of which is placed exoentrically with respect to the shaft of the control disc. In order to avoid unilateral weight on the pistons when the piston length is reduced, two pistons can be placed one beside the other, between which the piston rods attack.
However, the piston rods can be arranged in a known manner in the hollow space of the piston itself; however, in this case the interior workspace is deleted; on the other hand, each second piston does the work of sucking and compressing the gas mixture. When in a machine there is the formation of minimal harmful spaces, the position of the pistons and piston rods can have the outward direction. The piston rods are then united on an annular support placed eccentrically with respect to the shaft of the control disc.
The accompanying drawings demonstrate the idea of the invention, and represent:
Fig. 1, the subject of the patent application in section through the annular piston and
Fig. 2, a longitudinal profile of the annular piston,
Fig. 3, a U-shaped construction of the cylinder box,
Fig. 4 and Fig. 5 two positions of the annular piston (schematically)
Fig. 6, the arrangement and construction of the pistons
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oscillators combined in a single annular piston.
Fig. 7, a shoulder bolt carrying the pistons and connecting the closing disc and the control disc.
Fig. 8, the construction with intermediate drawers or-. neiforms and slotted pistons for guiding by means of the connecting bolts of the closing disc and the control disc.
Fig. 9, the construction in which the intermediate drawer as well as the outer and inner rings of the cylinder box consist of one piece. The pistons have the round profile.
Fig. 10, a construction in which the cylinder box is firmly connected with the control disc, and in which further two pistons are placed next to each other.
In Figs. 11 and 12, the longitudinal and cross section of the construction in which the cylinder boot is connected with the control disc, and the internal working space is eliminated as a result of the placement of the rod. piston in piston ...
Fig. 13, a construction in which, in order to obtain minimal harmful spaces, the piston rods are directed outwards.
In the annular piston 1 are guided the intermediate spools 2 clamped against the rings of the outer 3 and inner 4 cylinder box (fig.2). The cylinder boot 3,4 rests on the ball bearing 5 eccentric with respect to the annular piston 1 and the protective boot 10; the regular spacing of the outer ring 3 of the cylinder box is ensured by the intermediate spools 2. The closing disc 6 is connected with the piston 1 and the control disc 7 fixed on the shaft 8 / whose means 9 is
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turns on the control pin 11 fixed to the protection box 10.
The control journal 11 is provided with inlet and outlet channels 12, 13. The channel 12 is in connection with a carburetor 14 when liquid fuel is used.
The exhaust tube is in connection with channel 13; the channel 15 serving to conduct the compressed gases to the explosion chamber is connected with the ignition device 16. The control disc 7 as well as the closing disc 6 are fitted with cooling fins serving at the same time as vanes producing a strong air flow directed towards the cooling fins of the cylinder box 3, 4 or 18. The cooling air enters and exits through the bores of the cylinder. the fixed outer protective boot 10.
In fig.3 the cylinder box 18 embraces the U-shaped annular piston 1. The cylinder box 18 is pressed against the control disc 7 by means of bearings 5 and 19 and the cover 20. In addition, the figure 3 demonstrates a special order way. The lining disc 21 fixed, interchangeable, to the control disc 7, is provided with as many bores as there are intermediate spools in the annular piston 1. The control disc 22 is fixedly connected with the box. protection 10 and is provided with only two input and output channels.
In these constructions the cylinder box 3, 4 or 18 respectively is driven by the rotary piston and the intermediate spools by friction. The friction which occurs there is not important, the cylinder box turning freely on the ball bearings and the pressure exerted by the supporting cover 20, as for example in the construction according to figure -3, the cylinder box drive.
In the construction according to figure 6 the pistons 31 are
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hinged on shoulder bolts 32 laterally next to the control disc between the latter and the disc. blanket. Their exterior and interior surfaces 33,
34 are of the same curvature as the inner and outer diameters of the inner and outer cylinder rings.
The anterior face 35 is designed in an arc, the center of which is identical to the counter of the bolt 32. The arc surfaces 36 and
37 of the pistons 31 in permanent contact with the cylinder rings, are designed cylindrical in order to maintain lees. equal placement of the cylinder rings / in each piston position and the concentric position of the outer cylinder ring relative to the inner cylinder ring.
Easily interchangeable slide cheeks 39 are freely interposed between the hub 38 of the pistons 31 and the face 35 which serve as a lining between the pistons. The pistons for cooling may be designed hollow and be in connection with the orifices 40 in the disc control panel and the closing disc through which circulates the cooling air,
The wedge-shaped intermediate drawers 41 (Pigée) are interposed tightly between the rings of the inner and outer cylinder boot between which the movement of the pistons 42 takes place by means of bolts 32 and slots 43 in accordance with the eccentricity of the cylinder box. The operation here is the same as with the oscillating pistons.
When, for the introduction of the round profile pistons, the closing cover 44 is placed at the outer periphery of the rings of the cylinder box forming a single piece with the intermediate drawers (fig. 9) special slots have been provided. 46 and 47 for fuel circulation
In the construction according to fig. 10 the pistons 45 are articulated on bolts 48 protruding from the wall of the box by the slots 49 and which are in connection with
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piston rods 50 placed exoentrically with respect to the shaft of the control disc.
In order to avoid unilateral piston thrust, the piston rods can be fixed with the aid of piston bolts 51 in a known manner (fig. 11 and la) in the recesses of the piston which however eliminates the working chamber. internal 26. In this case, one of the pistons 52 serves alternately for suction and the next 52a for expansion.
In the construction according to Fig. 13 the pistons 52 and 52a as well as the piston rods 50 are directed outwards with a view to the formation of minimal harmful spaces. The piston rods for the movement of the pistons are together in connection with the annular support 53 placed eccentrically with respect to the shaft of the control disc.
The operation of the new arrangement is such that the gas mixture passes through the known system carburettor at channel 12 from where it is sucked during the dimensioning of the piston 1 in the direction indicated by the arrow (fig.l) by the channel 27 in the compression chamber 26. The suction effect ceases when the related channels are closed and the compression begins. The compressed gases pass through channel 28 into channel 15 where they are ignited by ignition device 16. Then the gases pass through channel 29 into working chamber 25; the expansion takes place during a half-turn, followed by the exhaust through channels 29 and 13.
The operation is similar in steam or compressed air engines.
The construction with annular pistons 1 arranged on both sides of the control disc 7 is not shown in the drawings. This construction is done simply by the double symmetrical arrangement of the relative parts.
The application of the invention is not limited to internal combustion engines with rotary pistons, but can also advantageously be carried out on pumps, compressors, etc.