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Publication number: DE266363C
Application number: DENDAT266363D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46^. GRUPPE

in ST. PETERSBURG.

der Mitte zugekehrt sind.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Mai 1912 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Verbrennungskraftmaschine mit kreisenden und radial angeordneten Zylindern, deren Verbrennungsräume der Mitte zugekehrt sind. Durch'die Erfindung wird bezweckt, die Arbeitsvorgänge in den Zylindern dadurch zu verbessern, daß die Zylinder einzeln mit geräumigen Verdichtungs- und Verbrennungsräumen versehen sind, die in der auf der Arbeitswelle befestigten Zylindernabe vorgesehen und durch Kühlwasserkammern voneinander getrennt sind. Die Verbrennungsräume sind mit Öffnungen versehen, die mit entsprechenden Öffnungen eines seitlich angebrachten und feststehenden Verteilungskegels zusammenfallen, durch welche die Spülluft und das Brennstoffluftgemisch in den Verdichtungsraum gelangt und das Kühlwasser aus dem Verteilungskegel in die Zylindernabe und wieder zurückströmt.

Durch die Erfindung wird ferner bezweckt, eine genügende Kühlung zu erzielen, und zwar mit derselben Wassermenge durch Zirkulation des Kühlwassers nach dem Prinzip einer Zentrifugalpumpe.

Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Maschine nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι eine Seitenansicht der Maschine,

Fig. 2 einen Schnitt der Fig. 1 nach A-B- C-D,

Fig. 3 eine Vorderansicht und einen Schnitt des Gehäuses nach E-F-G-H der Fig. 4, und

Fig. 4 einen Querschnitt des Gehäuses nach I-K-L der Fig. 3,

Fig. 5 eine Hinteransicht der Basis des Verteilungskegels, und

. Fig. 6 einen Schnitt des Kegels nach M-O-iV der Fig. 7,

Fig. 7 eine Ansicht des Verteilungskegels von der Spitze, und

Fig. 8 einen Schnitt des Kegels nach P-O-Q der Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt des Verteilungskegels nach a-a der Fig. 8 mit Ansicht in der Pfeilrichtung.

Die Fig. 3 bis 9 sind im Vergleich mit den Fig. ι und 2 in einem zweifach vergrößerten Maßstabe gezeichnet.

Die Maschine besteht aus einzelnen Arbeitszylindern 1, welche fest mit der auf der Welle 3 befestigten, ein Verteilungsgehäuse bildenden Nabe 2 verbunden sind. In den Zylindern ι bewegen sich die Kolben 4, welche mit. Gleitstücken"5, die in den an den Aus-. schnitten der Zylinderwandungen befestigten" Führungen 6 gleiten, versehen sind. Durch die Gleitstücke 5 greift eine Welle 7, welche mittels der Schubstangen 8 den Kolben 4 mit den Exzenterbügeln 9 verbindet, welch letztere sich auf den Exzenterscheiben 10 und 10' drehen, die an dem unbeweglichen Maschinen-

gestell 11 befestigt sind und die Welle 3 auf den Kugellagern 12 tragen. Um dem achsialen Vorschieben der Welle 3 vorzubeugen, ist dieselbe mit einem Wulst (einem Hals) 13 versehen, welcher sich auf die in dem Gestell 11 angebrachten Kugellager stützt. In die kegelförmige Vertiefung des Gehäuses 2 paßt dicht der Verteilungskegel 14 ein, welcher mittels der durch die unbewegliche Exzenterscheibe ic/ greifenden Bolzen 15 gegen die Gehäuseflache gedrückt und unbeweglich gehalten

Das Gehäuse 2 (Fig. 3 und 4) stellt ein vieleckiges Prisma dar, welches durch radial gerichtete Wände in Kammern geteilt ist, von denen die Höhlungen 16 den Kompressionsund Verbrennungsraum der Zylinder bilden, während die Höhlungen 17 für das Kühlwasser bestimmt sind. In die Höhlung 16 führen Öffnungen 18, welche periodisch mit entsprechenden Öffnungen in dem Kegel 14 zusammenfallen. Das Innere des stampfen Verteilungskegels 14 ist durch konzentrische und radiale Wände in mehrere Kammern geteilt, von denen die Kammer 19 für das Brennstoffluftgemisch vorgesehen ist, welches in diese Kammer durch die Öffnung 20 eingeführt wird und ferner bei Zusammentreffen der Öffnungen 21 und 18 in die Räume 16 tritt; die Kammer 22 für die verdichtete Luft ist mit einer Öffnung 23, welche periodisch mit derselben Öffnung 18 des Gehäuses 2 zusammentrifft und mit einer Öffnung 24, welche die Kammer 22 mit einem Preßluftbehälter verbindet, versehen; die Kammern 25 dienen zur Aufnahme des Kühlwassers; Kammer 26, welche mit der Kammer 22 in Verbindung steht, ist mit einer länglichen öffnung zum Aufnehmen der Preßluft versehen; Kammer 27 ist für die Aufnähme der Zündkerze 52 bestimmt. Zum bequemeren Herstellen des Kegels 14 kann die Kammer 25 für das Kühlwasser zur Grundfläche des Kegels hin offen ausgeführt und dann mit einem Deckel 28 bedeckt werden.

Die zur Spülung der Zylinder und zur Zerstäubung des flüssigen Brennstoffes erforderliche Preßluft wird durch die Maschine selbst geliefert. Zu dem Zweck ist in jedem Kolben 4 (Fig. 1 und 2) ein unbeweglicher Kolben 29 angebracht, welcher mittels, zweier Rohre 30 und 30' festgehalten wird, wobei das Rohr 30' an dem perforierten Deckel 31 des Zylinders 1 befestigt ist, während das Rohr 30 durch diesen Deckel nach außen führt. Wenn der Kolben 4 sich von dem Mittelpunkte der ganzen Maschine entfernt, so wird die zwischen diesen beiden Kolben befindliche Luft durch ein Ventil 32 in das Innere des unbeweglichen Kolbens 29 gepreßt, von wo dieselbe durch das Rohr 30 weitergeführt wird. Bei dem Rückgange des Kolbens 4 wird der Raum zwischen den beiden Kolben wieder mit der Luft gefüllt, welche durch das Rohr 33 und Ventil 34 angesaugt wird. Die Preßluft wird mittels des Rohres 30 (auf Fig. 1 ist nur an einem Zylinder ein derartiges Rohr gezeigt) durch die Wand des Gehäuses 2 (Fig. 4) und durch die Kammer 17 zu den Öffnungen 35 geführt, welche mit der bogenförmigen Öffnung 26 der Kammer 22 des Kegels 14 zusammenfallen, so daß durch diese Kammer 22 und durch die Öffnung 24 die Druckluft in den Druckluftbehälter und ferner in den Karburator gelangt, während ein Teil dieser Luft aus der Kammer 22 durch die Öffnung 23 periodisch zur Spülung in die Arbeitszylinder geführt wird.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Die Zündkerze 52 wird geglüht und die Welle 3 von der Hand in Drehung gesetzt, wodurch die Maschine in Arbeit tritt. Bei der niedrigsten Lage (Fig. 2 unten) eines jeden Arbeitszylinders in der äußeren Totlage des Kolbens stellt sich die Öffnung 18 der Kammer 16 gegen die Öffnung 21 der Kammer 19, so daß während einer Teildrehung des Gehäuses 22 (abhängig von der Breite der Öffnung 21) das Brennstoffluftgemisch in den Zylinder eintritt (Füllung). Bei fortgesetzter Drehung des Gehäuses 2 nähert sich der Kolben dem Mittelpunkte des Gehäuses, d. h. der Kolben kommt aus der äußeren Totlage in die innere Totlage, wobei das Gemisch . verdichtet wird (Kompression). In der fast höchsten Lage dieses Zylinders trifft die Öffnung 18 die Zündkerze 5²> welche zwecks Regelung des Zündungszeitpunktes in der Höhlung 27 entsprechend verstellt werden kann; hierdurch wird das Gemisch entzündet. Der Kolben wird dann bei weiterer Drehung des Gehäuses 2 ¹Oo nach außen bewegt (Entzündung und Expansion). Kurz bevor dieser Zylinder wieder seine niedrigste Lage einnimmt, hat der Kolben sich schon so weit nach außen entfernt, daß er hinter sich eine Öffnung in der Zylinderwandung frei legt, durch welche die Abgase nach außen gelangen (Auspuff). Gleich nachdem trifft die Öffnung 18 des Raumes 16 mit der Öffnung 23 in dem Steuerkegel zusammen, durch welche die gepreßte. Spülluft in den Zylinder tritt und die Abgase sicher ausspült, da die Spülluft von innen nach außen geleitet wird. Bei weiterer Drehung des Gehäuses 2 verläßt die Öffnung 18 die Öffnung 23, der Zylinder kommt in die untere senkrechte Lage, und gleich nachdem treffen wieder die Öffnung 18 und 21 zusammen, um das Gemisch in den Zylinder einzulassen.

Bei dieser Maschine wird die Vorverdichtung des Gemisches vermieden, da dasselbe zu

der Zeit, wo das Zylindervolumen am größten ist, eingeführt wird. Dadurch wird außerdem erreicht, daß das Gemisch sich gut mit der Spülluft vermischen kann.

Da in dieser Maschine die Entzündung in der Mitte stattfindet, und darum die Luftkühlung nicht genügend ist, so ist die Maschine mit einer durch Zentrifugalkraft wirkenden Kühlvorrichtung versehen. Diese Kühlvorrichtung wird aus einem Mantel 40, aus den Kammern 17 des Gehäuses 2 und aus den Kammern 27 des Verteilungskegels 14 gebil- -det. Der Mantel 40 wird auf einer Seite an der Nabe 41 des Gehäuses 2 und an den Zylindem ι befestigt, während er auf der anderen Seite mit dem ringförmigen Wulst 42 (Fig. 2 und 4) des Gehäuses 2 verbunden ist. Dadurch erhält man zwischen dem Gehäuse 2 und , dem Mantel 40 einen mit Wasser gefüllten Raum 43, welcher von der anderen Seite des Gehäuses mittels der öffnungen 44 mit den Kammern 17 des Gehäuses 2 in Verbindung steht. Die Kammer 17 ist mittels Öffnungen 45 mit der ringförmigen Aussparung 46 des Steuerkegels 14 verbunden, wobei diese Aussparung 46 mittels einer Öffnung 47 (Fig. 6 und 9) mit der Kammer 25 in Verbindung steht und in den Scheidewänden der Kammer 25 Öffnungen vorgesehen sind zum Zirkulieren des Wassers in dem Teil 25 des Steuerkegels 14. In dem mittleren Teile der Kammer kann das Wasser durch die Öffnungen 48 in die ringförmige Aussparung 49 des Gehäuses 2 und aus derselben durch die Öffnungen 50 ferner in den Raum 43 treten.

Infolge dieser Anordnung erhält das Kühlwasser eine beständige Zirkulation und Kühlung, und zwar strömt das Wasser in dem Raum 43 von der Nabe 41 zu den Zylindern 1, wo dasselbe in dem luftgekühlten Mantel 40 gekühlt wird. Die Zirkulation des Wassers wird in dieser Vorrichtung nicht durch die verschiedene Temperatur und Dichte der Wassersäulen von beiden Seiten der Öffnungen 50 hervorgerufen, sondern die Kühlvorrichtung wirkt in Art einer Zentrifugalpumpe, weil das Gehäuse 2 als ein kreisendes Pumpengehäuse mit Saugöffnungen 50 und Druck-Öffnungen 45 betrachtet werden kann, wobei

die Höhlung 25 des Verteilungskegels einem Behälter gleicht, aus welchem . das Wasser durch die Öffnungen 48 angesaugt und in welchem das Wasser durch die Aussparung 46 wieder eingedrückt wird. Die Pumpenwir-

.55 kung hängt also in dieser Anordnung von der verschiedenen Entfernung der Öffnungen 50 und 45 von der Drehungsachse ab. Das im Raum 43 eben mit den hocherwärmten Wandungen der Explosionsräume in Berührung gebrachte Wasser strömt also zu den Zylindern, umläuft dieselben und wird durch einen entsprechenden Mantel 40 oder eine Anzahl von dünnen Rohren durch die Öffnungen 44 in die Kammern 17 geführt, aus welchen dasselbe durch die Öffnungen 45 in die Aussparung 46 des Kegels 14 und ferner durch die Öffnung 47 in den zentralen Teil der Kammer 25 tritt, aus welcher es durch die Öffnungen 48, die Aussparung 49 und die Offnungen wieder in den Raum 43 gelangt.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verbrennungskraftmaschine mit kreisenden Zylindern, deren Verbrennungsräume der Mitte zugekehrt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindernabe durch Wasserkühlkammern in einzelne Verbrennungsräume geteilt ist, in deren _; AVänden Öffnungen vorgesehen sind, die periodisch mit entsprechenden Öffnungen eines seitlich angebrachten unbeweglichen Verteilungskegels zusammentreffen, durch welche die Spülluft und das Brennstoffluftgemisch in die Zylinder gelangt und durch welche das Kühlwasser aus dem Gehäuse in die Nabe und wieder zurückströmt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß das auf der Welle (3) befestigte Gehäuse (2), welches aus aufeinanderfolgenden Verbrennungsräumen (16) und Kühlwasserräumen (17) besteht, mit Öffnungen (18, 45). versehen ist, die durch den kegelförmigen Boden des Gehäuses (2) nach außen führen.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Verteilungskegel (14) mit radial, und konzentrisch verlaufenden Scheidewänden versehen ist, welche eine Kammer (19) für das Gemisch mit öffnung (21), eine Kammer (22) für die Preßluft mit öffnungen' (23, 26), eine Kammer (25) für das Kühlwasser mit Öffnungen (46,47, 48) und eine Kammer (27) für die Zündkerze abgrenzen.

4.. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Arbeitszylindern verdichtete Preßluft mittels eines durch den Kühlwasserraum (17) reichenden Rohres (30) zur Öffnung (35) geführt wird, aus dieser durch, eine bogenförmige Aussparung (26) in die Kammer (22) des Verteilungskegels gelangt und von dort durch die Öffnungen (23, 18) in die Zylinder (1) bzw. durch die Öffnung (24) in den Karburator strömt.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser aus dem Raum (43), welcher einerseits vom

Gehäuse (2) und andererseits von dem am Gehäuse (2) befestigten Mantel (40) begrenzt wird, zu den Zylindern (1), durch die Öffnungen (44) in die Höhlungen (17) des Gehäuses (2), dann durch die Öffnungen (45) und durch die ringförmige Aussparung (46) und Öffnung (47) in die Kammer (25) des Verteilungskegels, aus diesen durch die Öffnungen (48) in die ringförmige Aussparung (49) gelangt und schließlich durch die Öffnungen (50) wieder in den Raum (43) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Mantel (40) zurückströmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.