DE1187633B

DE1187633B - Power machine

Info

Publication number: DE1187633B
Application number: DEC25203A
Authority: DE
Inventors: Halley H Hamlin
Original assignee: Clevite Corp
Current assignee: Clevite Corp
Priority date: 1960-10-05
Filing date: 1961-10-05
Publication date: 1965-02-25

Description

Kraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftmaschine mit mehreren in Zylindern hin- und hergehenden Kolben, deren Bewegungsachsen in einem gedachten Zylinder parallele Mantellinien sind, wobei die Kolben mechanisch mit einem drehbaren Taumelscheibenring verbunden sind, dessen Drehbewegung von einer Welle abgenommen wird. Bei einer derart bekannten Kraftmaschine ist das die Zylinder und die Taumelscheibe umschließende Gehäuse ortsfest gelagert. Bei der Betätigung der Kolben, treten Umfangskräfte auf, die die Drehbewegung der Taumelscheibe hervorrufen. Die Reaktionskräfte werden von dein ortsfest abgestützten Gehäuse aufgenommen.Engine The invention relates to an engine with several pistons reciprocating in cylinders, their axes of movement in one imaginary cylinders are parallel surface lines, with the piston mechanically with a rotatable swashplate ring are connected, the rotational movement of a Shaft is removed. In such a known engine, this is the cylinder and the housing enclosing the swash plate is mounted in a stationary manner. When actuated the piston, circumferential forces occur which cause the swash plate to rotate. The reaction forces are absorbed by your stationary, supported housing.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkvi gsgrad dieser bekannter Kraftmaschine wesentlich zu erhöhen, indem die Reaktionskräfte mit zur Arbeitsleistung herangezogen werden.The object of the invention is to improve the efficiency of this known engine to increase significantly by using the reaction forces for work performance will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei koaxial gelagerte und infolge Reaktionswirkung entgegengesetzt rotierende Drehelemente vorgesehen sind, deren jedes mit einer Arbeit abgebenden Welle verbunden ist.This object is achieved in that two coaxial mounted and oppositely rotating rotating elements provided due to the reaction effect each of which is connected to a work-producing shaft.

Eine sehr zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß das die Zylinder tragende Gehäuse die Taumelscheibenwelle drehbar lagert und selbst über Lager in einem ortsfesten Maschinenrahmen drehbar gelagert ist und einen Stutzen aufweist, der das zweite Drehelement trägt. Wesentlich ist, daß im Gegensatz zum Stand der Technik das Gehäuse selbst drehbar gelagert ist. Und zwar rotieren mit dem Gehäuse die Zylinder und die Kolben, während die Taumelscheibe entgegengesetzt rotiert. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Taumelscheibenring über ein Getriebe mit dem Gehäuse gekuppelt. Dies stellt sicher, daß zwischen dem Taumelscheibenring, der ja über die Kolbenstangen mit den Kolben verbunden ist, keine unzulässige Verdrehung stattfindet.A very useful embodiment of the invention is seen in that the housing carrying the cylinder rotatably supports the swash plate shaft and is rotatably mounted even on bearings in a stationary machine frame and one Has nozzle which carries the second rotating element. What is essential is that in opposition the housing itself is rotatably mounted in the prior art. And rotate with the housing the cylinders and the pistons, while the swash plate is opposed rotates. According to a further expedient embodiment, the swash plate ring is coupled to the housing via a gearbox. This ensures that between the Swashplate ring, which is connected to the pistons via the piston rods, no impermissible twisting takes place.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht dann noch darin, daß die auf parallelen Achsen liegenden Kolben über eine Ventileinrichtung gesteuert, von einem Druckmittel angetrieben werden. Besonders zweckmäßig ist es dabei, daß die Ventilanordnung als Drehventil ausgebildet ist. Eine Weiterbildung dieses Merkmals besteht dann darin, daß das Drehventil einen relativ zum Gehäuse drehbaren Ventilkörper umfaßt. der eine in seinem Ventilkopf vorgesehene Verbindungsbohrung besitzt, die von einer zentralen Eingangsöffnung nach außen zu einer im äußeren Umfang sitzenden Auslaßöffnung führt, welche bei Drehung des Ventilkopfes in einem Ventilsitz nacheinander kurzzeitig mit zu den einzelnen Druckmittelzylindern führenden Verbindungskanälen in Verbindung steht.Another advantageous embodiment of the invention then exists nor that the pistons lying on parallel axes via a valve device controlled, driven by a pressure medium. It is particularly useful in that the valve arrangement is designed as a rotary valve. A further education this feature then consists in the fact that the rotary valve is relative to the housing comprises rotatable valve body. the one provided in its valve head connecting hole possesses, which from a central entrance opening to the outside to one in the outer Perimeter seated outlet opening, which in one rotation of the valve head Valve seat briefly one after the other with leading to the individual pressure cylinders Connection channels is in communication.

Das Drehventil ist vorzugsweise konzentrisch im Gehäuse angeordnet, wobei sein Ventilkörper von der Taumelscheibenwelle angetrieben wird. Und zwar erstreckt sich der Ventilkörper als vordere axiale Verlängerung der nach hinten aus dem Gehäuse herausgeführten Taumelscheibenwelle und ist mit dieser über eine Kupplung mechanisch verbunden.The rotary valve is preferably arranged concentrically in the housing, its valve body being driven by the swash plate shaft. And that extends the valve body as the front axial extension of the rearward out of the housing Outgoing swashplate shaft and is mechanically connected to it via a clutch tied together.

Der Ventilkopf des Drehventils weist eine weitere Öffnung auf, die bei Drehung des Ventilkörpers im Gehäuse mit den zu den einzelnen Zylindern führenden Verbindungskanälen vorübergehend in Verbindung bringbar ist, um aus diesen das Druckmittel abzuleiten. Diese zweite Öffnung ist mit dem hohlen Inneren des Ventilschaftes verbunden, an das sich wiederum die Innenbohrung der Taumelscheibenwelle anschließt, so daß das aus den Zylindern herausgeschobene verbrauchte Druckmittel die Kraftmaschine durch die hintere, stirnseitige öffnung der Taumelscheibenwelle verläßt.The valve head of the rotary valve has another opening that when rotating the valve body in the housing with the leading to the individual cylinders Connection channels can be temporarily brought into connection to the pressure medium from these derive. This second opening is connected to the hollow interior of the valve stem, which in turn is connected to the inner bore of the swash plate shaft, so that the used pressure medium pushed out of the cylinders the engine leaves through the rear, front-side opening of the swash plate shaft.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht dann darin, daß das Gehäuse zwei durch die kreisförmig angeordneten Druckmittelzylinder auf Abstand gehaltene Stirnplatten aufweist, die mittels Zugschrauben verspannt sind, daß über die beiden Stirnplatten ein Gehäusemantel abdichtend geschoben ist und daß mittels weiterer Zug schrauben eine Gehäusekappe gegen die hintere Stirnplatte geschraubt ist, die die Taumelscheibe aufnimmt. Auf diese Weise wird ein sehr leicht zu montierendes Gehäuse geschaffen, dessen Einzelteile ausgetauscht werden können. Vorzugsweise ist ein mit der Verzahnung des Taumelscheibenringes im Getriebeeingriff stehendes Getrieberad mit denselben Zugschrauben, die den aus den beiden Stirnplatten, den Druckmittelzylindern und dem Gehäusemantel bestehenden Block zusammenhalten, an der hinteren Stirnplatte befestigt.Another advantageous embodiment of the invention then exists in that the housing has two pressure cylinders arranged in a circle has end plates held at a distance, which are braced by means of lag screws are that a housing jacket is pushed sealingly over the two end plates and that by means of further train screw a housing cap against the rear face plate is screwed that the swash plate records. In this way a housing that is very easy to assemble is created, the individual parts of which are exchanged can be. Preferably one with the toothing of the swash plate ring gear wheel in gear engagement with the same lag screws that make the the two end plates, the pressure cylinders and the housing shell Hold the block together, attached to the rear faceplate.

Vorzugsweise wird als. Druckmittel Heißgas verwendet. Zur Herabsetzung der Wandungstemperaturen besteht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung noch darin, daß die Außenflächen der Druckmittelzylinder und die von einer Haube unter Bildung eines Kühlmittelringraumes abgedichtete Gehäusekappe von einem Kühlmittel umspült werden.Preferably as. Pressure medium hot gas used. To discount the wall temperatures, an expedient embodiment of the invention still exists in that the outer surfaces of the pressure cylinder and that of a hood under Formation of a coolant annulus sealed housing cap from a coolant be washed around.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in der eine Ausführungsform beispielsweise dargestellt ist. Es zeigt F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch das hintere Ende eines Torpedos, in dem die Kraftmaschine gemäß der Erfindung gelagert ist, F i g. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Vortriebseinheit nach der Linie 2-2 der F i g. 4, F i g. 3 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 2 nach der Linie 3-3 der F i g. 4, ausgenommen, daß hierbei Merkmale des Kegelventils abgewandelt sind, F i g. 4 eine vordere Ansicht eines Maschinenteiles mit der Benennung Läuferkörper, F i g. 5 einen Querschnitt des Läuferkörpers nach der Linie 2-2 der F i g. 4, F i g. 6 und 7 vergrößerte Seiten- und Endansichten des konischen Ventilteiles in F i g. 2, wobei F i g. 7 das vordere Ende zeigt, F i g. 8 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht größerer Maschinenbestandteile und F i g. 9, 10 und 11 schematische Darstellungen zur Erleichterung des Verständnisses des grundlegenden Prinzips der vorliegenden Erfindung. Einleitung Den Zeichnungen, insbesondere F i g. 1, ist ein herkömmlicher Hinterkörper l eines Torpedos zu entnehmen, der eine Maschineneinheit 3 drehbar abstützen kann. Zum Zwecke bequemerer Schilderung ist das Ende 5 des Hinterkörpers 1 als vorderer Teil und das Ende 7 als hinterer Teil bezeichnet. Die Erfindung verkörpert sich in einer Maschineneinheit 3, die ein Gehäuse 10 aufweist, in dem ein fluidumdruckabhängiger Mechanismus 145 (F i g. 2) der Ausführung mit hin- und hergehendem Kolben untergebracht ist, ferner eine drehbar gelagerte innere Leistungsabnahmewelle 22 sowie eine Taumelscheibenumwandlungsanordnung 95, die an der inneren Welle 22 angeordnet und mit dem fluidumdruckabhängigen Mechanismus oder Kolben 145 zur Umwandlung der hin- und hergehenden, im wesentlichen geradlinigen Bewegung des fluidumdruckabhängigen Mechanismus 145 in Drehbewegung verbunden ist, wobei die Drehbewegung auf die innere Welle 22 übertragen und gleichzeitig die durch die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 146 verursachte Drehmomentreaktion benutzt wird, um eine äußere zweite Leistungsabnahmewelle 16 in Gegendrehung zu versetzen, die mit Teilen des Gehäuses 10 im wesentlichen aus einem Stück besteht. Ein Fluidumdruckzufuhrrohr 200 ist mit dem Gehäuse 10 verbunden und kann mit einem Drehventil 174 sowie zugehörigen Teilen, die sämtlich später beschrieben werden, zusammenarbeiten, wobei das Ventil die Flußverbindung zwischen dem Fluidumdruckzufuhrrohr 200 und dem fluidumdruckabhängigen Mechanismus 145 in Aufeinanderfolge öffnet und schließt, um eine Zufuhr von Fluidum unter Druck zu den Kolbenköpfen 146 zu bewirken und das Fluidum auszutragen, nachdem dasselbe seine Funktion, den Kolben eine hin- und hergehende Bewegung zu erteilen, vollzogen hat. Gehäuse Das veranschaulichte Gehäuse weist eine Mehrzahl unabhängiger Teile 12, 34, 44, 52 und 64 auf, die aneinander angebracht sind, um das Gehäuse zu bilden. Die Teile 12, 44 und 64 sind mit Hilfe von Bolzen 13 miteinander verbunden, die in einer kreisförmigen Reihe um die Mittelachse des Gehäuses 10 herum angeordnet sind und sich durch Teile 44 und 64 hindurch und in Schraubverbindung mit dem Teil 12 erstrecken. Der Gehäuseteil 12 ist aus einem halbzylindrischen Hohlkörper oder Mantel 14 und der einteiligen, äußeren oder zweiten rohrförmigen Leistungsabnahmewelle 16 gebildet. Die äußere Leistungsabnahmewelle 16 hat einen zylindrischen äußeren Oberflächenteil 18, der ein drehbares Stützmittel bildet, um eine herkömmliche mechanische Propelleranordnung 20 zu tragen, wie aus F i g. 1 teilweise hervorgeht. Eine äußere Leistungsabnahmewelle 16 nimmt Radiallastkugellager 8, 9 auf, die eine drehbare Lagerung der Welle zum Torpedohinterkörper bilden. Das hohle Innere der äußeren Leistungsabnahmewelle 16 trägt drehbar und koaxial die innere rohrförmige Leistungsabnehmewelle 22. Die innnere Welle reicht in den hohlen Gehäuseteil 14 und ist darin am einen Ende mit einem konischen Ventilteil 176 verbunden, während sie am entgegengesetzten Ende über die äußere Welle 16 hinausreicht, so daß die innere Welle 22 an einer Stelle endet, die sich wesentlich im Abstand vom hinteren Ende 24 der äußeren Welle 16 befindet, um ein drehbares, mit der Abstützoberfläche 26 versehenes Mittel zum koaxialen Tragen einer zweiten mechanischen Propelleranordnung 28 dortherum zu bilden, wobei letztere unabhängig von der ersten mechanischen Propelleranordnung 20 drehbar ist.Further features and advantages of the invention emerge from the following description in conjunction with the drawings, in which an embodiment is shown by way of example. It shows F i g. 1 shows a partial longitudinal section through the rear end of a torpedo in which the engine according to the invention is mounted, FIG. 2 shows a partial longitudinal section through the propulsion unit along line 2-2 in FIG. 4, fig. 3 shows a representation similar to that in FIG. 2 after the line 3-3 of FIG. 4, except that here features of the cone valve are modified, F i g. 4 shows a front view of a machine part with the designation rotor body, FIG. 5 shows a cross section of the rotor body along line 2-2 of FIG. 4, fig. 6 and 7 are enlarged side and end views of the conical valve member in FIG. 2, where F i g. 7 shows the front end, FIG. 8 is an exploded perspective view of major machine components; and FIG. 9, 10 and 11 are schematic illustrations to facilitate understanding of the basic principle of the present invention. Introduction The drawings, in particular F i g. 1, a conventional rear body 1 of a torpedo can be seen, which can support a machine unit 3 in a rotatable manner. For the purpose of more convenient description, the end 5 of the rear body 1 is referred to as the front part and the end 7 as the rear part. The invention is embodied in a machine unit 3 which has a housing 10 in which a fluid transfer pressure-dependent mechanism 145 (FIG. 2) of the version with a reciprocating piston is accommodated, a rotatably mounted inner power take-off shaft 22 and a swash plate conversion arrangement 95 , which is arranged on the inner shaft 22 and connected to the fluid pressure dependent mechanism or piston 145 for converting the reciprocating, substantially rectilinear movement of the fluid pressure dependent mechanism 145 into rotary motion, the rotary motion being transmitted to the inner shaft 22 and at the same time the through The torque reaction caused by the reciprocating movement of the pistons 146 is used to set an outer second power take-off shaft 16 in counter-rotation, which with parts of the housing 10 consists essentially of one piece. A fluid pressure supply tube 200 is connected to the housing 10 and can cooperate with a rotary valve 174 and associated parts, all of which will be described later, the valve opening and closing the flow connection between the fluid pressure supply tube 200 and the fluid pressure dependent mechanism 145 in sequence to provide a supply of fluid under pressure to the piston heads 146 and discharging the fluid after it has performed its function of imparting reciprocating motion to the pistons. Housing The illustrated housing has a plurality of independent parts 12, 34, 44, 52 and 64 attached to one another to form the housing. The parts 12, 44 and 64 are connected to one another by means of bolts 13 which are arranged in a circular row around the central axis of the housing 10 and extend through parts 44 and 64 and in screw connection with the part 12. The housing part 12 is formed from a semi-cylindrical hollow body or jacket 14 and the one-piece, outer or second tubular power take-off shaft 16. The outer power takeoff shaft 16 has a cylindrical outer surface portion 18 which forms a rotatable support means for supporting a conventional mechanical propeller assembly 20, as shown in FIG. 1 can be seen in part. An outer power take-off shaft 16 receives radial load ball bearings 8, 9 , which form a rotatable bearing of the shaft to the torpedo rear body. The hollow interior of the outer power take- off shaft 16 rotatably and coaxially supports the inner tubular power take- off shaft 22. The inner shaft extends into the hollow housing part 14 and is connected therein at one end to a conical valve part 176 , while at the opposite end it extends beyond the outer shaft 16 so that the inner shaft 22 terminates at a location substantially spaced from the rearward end 24 of the outer shaft 16 to form a rotatable support surface 26 provided for coaxially supporting a second mechanical propeller assembly 28 therearound, wherein the latter is rotatable independently of the first mechanical propeller arrangement 20.

Ein metallischer Kühlmantel 34 (F i g. 2 und/oder 3) umgibt im Abstand den Maschinenmantel 14 zur Bildung eines Kühlwasserkanals 36. Wasserleitungen 38 sind, wie veranschaulicht, im Mantel zweckentsprechend angeordnet, um das Kühlmittel von dem Kühlkanal auszutragen, wie später näher beschrieben werden wird. Der Kühlmantel 34 ist an dem Gehäusemantel mit Hilfe von passenden (nicht veranschaulichten) Schrauben und O-Ringen 40 angebracht, die radial in peripher angeordneten, ringförmigen Nuten 42 im Gehäusemantel 14 aufgenommen sind, welcher so mit dem Mantel 34 im Eingriff steht, um Wasserleck zu verhindern. Der Teil 44 des Gehäuses 10 bildet, wie die Detailzeichnung F i g. 5 erkennen läßt, einen zylindrischen Läuferkörper, dessen Teile 46 im hohlen zylindrischen Mantelgehäuse 14 aufgenommen sind, während entgegengesetzte Enden der Läuferkörperteile 48 den hohlen zylindrischen Gehäuseteil 52 aufnehmen können, der einen Kühlmantel bildet und in derselben Weise wie der Kühlmantel 34 angeordnet ist. Der Läuferkörper ist peripher genutet, um O-Ringe 40a und 40b aufzunehmen, die unter Abdichtung mit dem Kühlmantel 52 und dem Gehäuseteil 12 zusammenwirken. Die Verbindung zwischen den Teilen 44, 12 und 52 wird zweckmäßigerweise mit Hilfe geeigneter Anpassung der Durchmesser der ringförmigen Aussparung 50 oder Schulter 51 jedes betreffenden Teiles bewerkstelligt, um hierdurch den Kühlmantel 34 und den Gehäuseteil 12 unter Preßsitz mit dem Läuferkörper 44 auszufluchten.A metallic cooling jacket 34 (FIGS. 2 and / or 3) surrounds the machine jacket 14 at a distance to form a cooling water channel 36. As illustrated, water lines 38 are appropriately arranged in the jacket in order to discharge the coolant from the cooling channel, as will be described later in more detail will be described. The cooling jacket 34 is attached to the housing jacket by means of suitable screws and O-rings 40 (not shown) which are received radially in circumferentially disposed annular grooves 42 in the housing jacket 14 which is so engaged with the jacket 34 to prevent water leakage to prevent. The part 44 of the housing 10 forms, as the detailed drawing F i g. 5 shows a cylindrical rotor body, the parts 46 of which are received in the hollow cylindrical casing 14 , while opposite ends of the rotor body parts 48 can receive the hollow cylindrical housing part 52, which forms a cooling jacket and is arranged in the same way as the cooling jacket 34. The rotor body is peripherally grooved to O-rings 40a and 40b receive cooperating sealingly with the cooling jacket 52 and the housing part 12th The connection between the parts 44, 12 and 52 is expediently brought about with the aid of suitable adaptation of the diameter of the annular recess 50 or shoulder 51 of each part concerned, in order to thereby align the cooling jacket 34 and the housing part 12 with the rotor body 44 with an interference fit.

Der Läuferkörper 44 hat sechs Öffnungen 54 (F i g. 4), die in kreisförmiger Reihe um die Mittelachse des Läuferkörpers herum angeordnet sind, wobei die Mittelachse jeder öffnung im wesentlichen parallel zur Mittelachse des hohlen Zylinders 56 liegt (F i g. 2). Jede solcher Läuferkörperöffnungen 54 kann starr einen Endteil 58 des Kolben tragenden Zylinders 56 aufnehmen. Jeder Zylinder 56 ist ein hohles zylindrisches Gehäuse, und ein axiales Ende 58 jedes Zylinders ist am Läuferkörper gelagert, wie zuvor erwähnt wird, während das entgegengesetzte Ende 62 an dem einen kreisförmigen Maschinenkopf bildenden Gehäuseteil 64 angebracht ist. Um den Zylinder in seiner Stellung dicht zu lagern, ist ein O-Ring 40 c in eine ringförmige Nut 41 c des Maschinenkopfes sicher eingesetzt, während ein O-Ring 40 d in eine ringförmige Nut 41 d im Läuferkörper sicher eingesetzt ist, wobei die O-Ringe den Zylinder 56 an seinen jeweiligen Enden peripher umgeben. Eine Mittelbohrung 60 des Läuferkörpers kann in zweckentsprechender Weise eine rohrförmige Hülse 70 aufnehmen, die eine ringförmige Aussparung 74 zur Aufnahme und zum Halten einer graphitischen ringförmigen Abdichtung 72 hat. Die Abdichtung 72 ist um das Drehventil 174 herum koaxial und drehbar gelagert. Das vordere Ende der rohrförmigen Hülse 70 ist mit einer Mehrzahl von Schlitzen 76 ausgebildet und in einem ringförmigen Bohrungsteil des Maschinenkopfes 64 gelagert. Der Läuferkörper 44 und der Maschinenkopf 64 sind auf diese Weise unter Abstand miteinander verbunden und außerdem mit Hilfe eines rohrförmigen Kühlmantels 52 aneinander angebracht, der seinerseits an den jeweiligen Enden der Teile 44, 64 befestigt ist. Innere mechanische Einrichtung Die innere rohrförmige Leistungsabnahmewelle 22 wird innerhalb des halbzylindrischen hohlen Körperteiles 14 des Gehäuses 12 mit Hilfe seiner Kugellageranordnung 86 drehbar und koaxial getragen, deren äußerer ringförmiger Laufring 88 mit einem Preßsitz an einer inneren ringförmigen Stützschulter 90 des Gehäuses 12 angebracht ist, während ein innerer ringförmiger Laufring 92 des Lagers 86 eine ringförmige Hülse 94 umgibt, die zwischen dem inneren Laufring 92 des Lagers und der Welle 22 eingesetzt ist. Die Hülse 94 besitzt einen sich nach außen und radial erstreckenden Flansch 96, der Längsdruck von einem Taumelscheibennocken 98 aufnehmen kann. Der Taumelscheibennocken 98 ist an der inneren Welle 22 fest gelagert, und ein Kugellagerhaltering 100 wird an der äußeren peripheren Oberfläche 102 (F i g. 8) des Nockens 98 getragen, der eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Öffnungen 104 (F i g. 8) aufweist, um in jeder Öffnung eine Lagerkugel 106 aufzunehmen. Ein Taumelscheibenring 112 ist an dem Lagerhaltering 100 koaxial gelagert. Die Lagerkugeln 106 laufen in einem Kugellagerlaufring, der in Gestalt einer ringförmigen Nut 108 (F i g. 8) im Taumelscheibennocken sowie in einer entsprechenden Nut 110 im Ring 112 ausgebildet ist. Der Taumelscheibenring 112 ist in zweckentsprechender Weise mit den hin- und hergehenden Kolbenstangen 148 verbunden, wie nachstehend noch beschrieben werden wird, wobei die Kolben 145 in Aufeinanderfolge wirksam sind und den Taumelscheibenring 112 in Taumelbewegung zwingen, wodurch eine Drehmomentwirkung auf den Taumelscheibennocken 98 ausgeübt wird, die auf die innere Leistungsabnahmewelle 22 übertragen wird und sie hierdurch zur Drehung bringt. Reaktion auf das positive Drehmoment ruft eine negative Drehmomentreaktion hervor, die eine Gegendrehung der auf Fluidumdruck ansprechenden mechanischen Einrichtung 145 sowie aller sonstigen Teile bewirkt, die mit dieser mechanischen Einrichtung 145 in fester Beziehung stehen, wie z. B. das Gehäuse 10 und insbesondere die Leistungsabnahmewelle 16.The rotor body 44 has six openings 54 (FIG. 4) which are arranged in a circular row around the central axis of the rotor body, the central axis of each opening being essentially parallel to the central axis of the hollow cylinder 56 (FIG. 2). . Each of such rotor body openings 54 can rigidly receive an end portion 58 of the piston-carrying cylinder 56. Each cylinder 56 is a hollow cylindrical housing and one axial end 58 of each cylinder is supported on the rotor body, as previously mentioned, while the opposite end 62 is attached to the housing portion 64 forming a circular machine head. In order to store the cylinder tightly in its position, an O-ring 40 c is securely inserted into an annular groove 41 c of the machine head, while an O-ring 40 d is securely inserted into an annular groove 41 d in the rotor body, the O Rings peripherally surround the cylinder 56 at its respective ends. A central bore 60 of the rotor body can appropriately receive a tubular sleeve 70 which has an annular recess 74 for receiving and holding a graphitic annular seal 72. The seal 72 is mounted coaxially and rotatably around the rotary valve 174. The front end of the tubular sleeve 70 is formed with a plurality of slots 76 and is supported in an annular bore part of the machine head 64. The rotor body 44 and the machine head 64 are in this way connected to one another at a distance and are also attached to one another with the aid of a tubular cooling jacket 52 which in turn is fastened to the respective ends of the parts 44, 64. Internal Mechanical Mechanism The inner tubular power take-off shaft 22 is rotatably and coaxially supported within the semi-cylindrical hollow body portion 14 of the housing 12 by means of its ball bearing assembly 86, the outer annular race 88 of which is press fit to an inner annular support shoulder 90 of the housing 12, while a Inner annular race 92 of bearing 86 surrounds an annular sleeve 94 inserted between inner race 92 of the bearing and shaft 22 . The sleeve 94 has an outwardly and radially extending flange 96 which can receive longitudinal pressure from a swash plate cam 98. The swash plate cam 98 is fixedly supported on the inner shaft 22 and a ball bearing retainer 100 is carried on the outer peripheral surface 102 (FIG. 8) of the cam 98 which has a plurality of radially extending openings 104 (FIG. 8) ) to receive a bearing ball 106 in each opening. A swash plate ring 112 is coaxially supported on the bearing retainer ring 100. The bearing balls 106 run in a ball bearing race, which is designed in the form of an annular groove 108 (FIG. 8) in the swash plate cam and in a corresponding groove 110 in the ring 112. The swash plate ring 112 is suitably connected to the reciprocating piston rods 148, as will be described below, with the pistons 145 acting in sequence, forcing the swash plate ring 112 to wobble, thereby exerting a torque effect on the swash plate cam 98, which is transmitted to the inner power take-off shaft 22 and thereby causes it to rotate. Reaction to the positive torque produces a negative torque reaction which causes counter-rotation of the fluid pressure-responsive mechanical device 145 and all other parts that are in a fixed relationship with this mechanical device 145, such as, for. B. the housing 10 and in particular the power take-off shaft 16.

Der Taumelscheibennocken 98 ist mit Hilfe eines (nicht veranschaulichten) Keiles und einer Keilnut 120 mit der inneren Welle 22 sicher verbunden und stößt an einem axialen Ende gegen den sich radial und auswärts erstreckenden Flansch 96 der Hülse 94 sowie am entgegengesetzten Ende gegen einen zentrifugalen, im wesentlichen rohrförmigen Trennteil 82, der durch Gewinde mit der inneren Welle 22 sicher verbunden ist und teilweise in eine ringförmige Tasche 81 des Taumelscheibennockens 98 reicht, um dessen axiale Freiheit starr zu beschränken. Der Taumelscheibennocken weist im wesentlichen zwei . ringförmige Hülsenteile 128 bzw. 130 auf, die aus einem Stück miteinander bestehen und eine über der anderen derart angeordnet sind, daß sie der ringförmigen Hülse 128 gestatten, einen schiefen Winkel zur Mittelachse des Nockens zu bilden, wie F i g. 8 zeigt. Die zylindrische äußere Oberfläche der Hülse 128 ist zur Mittelachse des Nockens 98 exzentrisch angeordnet und weist eine radiale Nut 108 auf, um in dieser teilweise Lagerkugeln 106 aufzunehmen, die so angeordnet sind, daß sie eine Vereinigung aus Druck- und Radiallast aufnehmen und die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 146 in Drehbewegung der Welle 22 verwandeln. Der Kugelhaltering 100 ist im wesentlichen ein kreisförmiger Ring und so ausgebildet, daß er eine Ausfluchtung der axialen Mitte jeder Öffnung 104 zur entsprechenden axialen Mitte der Ringnut 108, 110 des Taumelscheibennockens 98 bzw. Ringteiles 112 gestattet.Swash plate cam 98 is securely connected to inner shaft 22 by a key (not shown) and keyway 120 and abuts radially and outwardly extending flange 96 of sleeve 94 at one axial end and a centrifugal, im essential tubular separating part 82 which is securely connected by threading to the inner shaft 22 and partially extends into an annular pocket 81 of the swash plate cam 98 in order to rigidly restrict its axial freedom. The swash plate cam has essentially two. annular sleeve members 128 and 130, respectively, which are integral with one another and are arranged one above the other in such a way that they allow the annular sleeve 128 to form an oblique angle to the central axis of the cam, as shown in FIG. 8 shows. The cylindrical outer surface of the sleeve 128 is eccentric to the central axis of the cam 98 and has a radial groove 108 in order to partially receive bearing balls 106 therein which are arranged to take up a combination of compressive and radial load and which and convert forward motion of pistons 146 to rotary motion of shaft 22. The ball retainer ring 100 is essentially a circular ring and is designed to permit alignment of the axial center of each opening 104 with the corresponding axial center of the annular groove 108, 110 of the swash plate cam 98 and annular member 112, respectively.

Der Taumelscheibenring 112 (F i g. 8) ist mit sechs Bohrungen 134 ausgestattet, die in kreisförmiger Reihe um die Mittelachse des Taumelscheibenringes 112 herum angeordnet sind, wobei in jeder dieser Öffnungen eine Verbindung 136 in Form einer Bronzekugelfassung aufgenommen und sicher befestigt ist, mittels deren der Ring 112 mit den hin- und hergehenden Kolben verbunden ist. Eine kreisflächige Getriebeplatte 138 ist aus einem Stück mit dem Ring 112 hergestellt, und ihre Zähne 140 kämmen mit Zähnen 142 des Kegelrades 143, das um die innere Welle angeordnet und mit Hilfe eines ringförmigen Flanschteiles 141, der sich in eine Mittelbohrung 60 des Läuferkörpers 44 erstreckt, mit diesem Körper verbunden ist. Das Zusammenwirken der Zähne der Teile 138 und 143 dient der Aufrechterhaltung der Stellung des Taumelscheibenringes in zweckmäßiger Lage zum äußeren Gehäuse 10 und den Verbindungsstangen 148, wobei das Zusammenspiel der Getriebezähne die Kräfte ausgleicht, die durch die mit Fluidumdruck arbeitende mechanische Einrichtung 145 auf den Taumelscheibenring 112 ausgeübt werden.The swash plate ring 112 (FIG. 8) is equipped with six bores 134 which are arranged in a circular row around the central axis of the swash plate ring 112, a connection 136 in the form of a bronze ball socket being received and securely fastened by means of the ring 112 of which is connected to the reciprocating pistons. A circular gear plate 138 is made in one piece with the ring 112 , and its teeth 140 mesh with teeth 142 of the bevel gear 143 which is arranged around the inner shaft and by means of an annular flange portion 141 which extends into a central bore 60 of the rotor body 44 , is associated with this body. The interaction of the teeth of the parts 138 and 143 serves to maintain the position of the swash plate ring in an appropriate position relative to the outer housing 10 and the connecting rods 148, the interaction of the gear teeth balancing the forces exerted on the swash plate ring 112 by the mechanical device 145 working with fluid pressure be exercised.

Um die Zentrifugalwirkung der exzentrischen Taumelscheibenanordnung sowie das rotierende äußere Gehäuse 10 (einschließlich der Kolben 145) abzugleichen, kann die innere Welle 22 in zweckentsprechender Weise mit Gegengewichten versehen werden, z. B. durch eine (nicht veranschaulichte) exzentrische, an der Welle angebrachte Hülse.In order to balance the centrifugal action of the eccentric swashplate assembly and the rotating outer housing 10 (including the pistons 145) , the inner shaft 22 can be counterbalanced in an appropriate manner, e.g. By an eccentric sleeve (not shown) attached to the shaft.

Im wesentlichen weist die auf Fluidumdruck ansprechende mechanische Einrichtung 145 einen zylindrischen Kolben 146 auf, der eine passende rin, förmige Abmessung hat, um innerhalb des Zylindergehäuses 56 zu gleiten, und eine aus einem Stück mit ihm bestehende Sockelverbindung 149 hat, die ein kugelförmiges Ende 150 a eines Kolbenstangenteiles 148 aufnimmt, das den Kolben 146 mit dem Taumelscheibenring 112 vermöge des kugelförmigen Endteiles 150 b verbindet, das von der Verbindung 136 in Form einer Bronzekugelfassung aufgenommen wird. Der Kolben kann aus Aluminium oder einem anderen zweckentsprechenden Werkstoff bestehen. Wie F i g. 8 zeigt, hat die äußere zylindrische Oberfläche 157 des Kolbens 146 eine Reihe von ringförmigen Nuten, von denen die Nuten 154 und 156 jeweils einen metallischen oder plastischen Ring 162 (F i g. 2) in sich aufnehmen, während die Nut 158 einen O-Ring 160 aufnehmen kann (F i g. 2). Der O-Ring 160 hat mehrere Funktionen zu erfüllen, indem er zuerst als ein ölregelring wirkt, um überschüssige Schmiermittel von der Zylinderwandung abzuwischen, wenn der Kolben nach unten geht, damit Schmiermittel am Eindringen in die Fluidumzufuhrleitungen sowie daran gehindert wird, mit brennbaren Gasen in Berührung zu kommen. Der O-Ring 160 dient weiter dazu, dem hin- und hergehenden Kolbenteil 148 einen gewissen Grad radialer Nachgiebigkeit zu verleihen. Die radiale Nachgiebigkeit des Kolbens setzt den Reibungsabrieb herunter, der in manchen Fällen durch Ablagerung von festen Verbrennungsprodukten im Zylindergehäuse 56 hervorgerufen wird. Radiale Nachgiebigkeit des O-Ringes 160 ist außerdem in weiterer Hinsicht wichtig. Der Kolbenkopf führt während des Betriebes der Vortriebseinheit 3 hin- und hergehende lineare Bewegung aus. Da aber die Mittelachse der Kolbenstangen nicht zu allen Zeiten zur Zentralachse der Vorrichtung 3 parallel läuft, ruft die Kraft des Kolbens, die auf die Verbindungsstangen einwirkt, eine leicht radiale Kraftkomponente hervor, die den Kolben gegen die Zylinderwandung zu stoßen sucht. Eine weitere Quelle radialer Störung betrifft die Zentrifugalwirkung, die aus der Gegendrehung der Zylinderkonstruktion entsteht. Demgemäß trägt der O-Ring mindestens einen Teil der Belastung dieser Seite und schützt die metallischen Teile gegen Reibungsschaden, damit eine richtige Gleitwirkung des Kolbens im Zylinder gewährleistet wird. Ein kleiner radialer freier Raum befindet sich zwischen dem Innendurchmesser des Zylinders 56 und dem Außendurchmesser des Kolbens, insbesondere an der Stelle des Kolbenkopfes. Es kann vorteilhaft sein, chemischen Brennstoff zu benutzen, um das unter Druck stehende Fluidum in den Zylindern zu erzeugen. In diesem Fall der Verminderung der Bildung von Festkörpern an den Zylinderwandungen wurde es weiter als vorteilhaft befunden, metallische Kolbenringe 162 zu benutzen, die die Zylinderwandungen während der Hin- und Herbewegung leicht verkratzen können. Fluidumflußkontrolle und Kanäle Heißes Gas oder ein anderes zweckentsprechendes Fluidum fließt aus einer (nicht veranschaulichten) Brennkammer od. dgl. in eine rohrförmige Leitung 164 und eine Heißgasdichtanordnung 166 und tritt dann in eine Drehventilanordnung 174 ein und durch diese hindurch. Die Drehventilanordnung 174 weist das Drehventil 176 sowie einen ringförmigen konischen Sitz 178 aus graphischem oder anderem zweckentsprechendem Material auf, der in einer zylindrischen Tasche 180 des Maschinenkopfes angebracht ist, in den ein konischer Ventilkopfteil 182 des Ventils 176 teilweise eingesetzt ist. Die Heißgasabdichtanordnung 166 hat einen Abdichtteil 168, der von eiper ringförmigen Stahlhülse 170 umschlossen ist, die innerhalb einer Heißgasdüse 172 bewegbar ist, um das Fluidumverbindungsmittel zwischen dei Heißgasspeisekammer und dem Ventil 176 zu bilden.In essence, the fluid pressure responsive mechanical device 145 comprises a cylindrical piston 146 which is sized to slide within the cylinder housing 56 and an integral socket connection 149 having a spherical end 150 a of a piston rod part 148 which connects the piston 146 to the swash plate ring 112 by virtue of the spherical end part 150 b , which is received by the connection 136 in the form of a bronze ball socket. The piston can be made of aluminum or another suitable material. Like F i g. 8 shows, the outer cylindrical surface 157 of the piston 146 has a series of annular grooves, of which the grooves 154 and 156 each receive a metallic or plastic ring 162 (FIG. 2), while the groove 158 is an O- Ring 160 can accommodate (Fig. 2). The O-ring 160 serves several functions, first acting as an oil control ring to wipe excess lubricant from the cylinder wall when the piston goes down, preventing lubricant from entering the fluid supply lines as well as from getting in with flammable gases To come into contact. The O-ring 160 also serves to provide the reciprocating piston portion 148 with a degree of radial compliance. The radial compliance of the piston reduces frictional wear, which in some cases is caused by the build-up of solid combustion products in the cylinder housing 56 . Radial compliance of the O-ring 160 is also important in other ways. The piston head performs a reciprocating linear movement during the operation of the propulsion unit 3. However, since the central axis of the piston rods does not run parallel to the central axis of the device 3 at all times, the force of the piston acting on the connecting rods causes a slightly radial force component that tries to push the piston against the cylinder wall. Another source of radial disturbance relates to centrifugal action, which arises from the counter-rotation of the cylinder structure. Accordingly, the O-ring carries at least part of the load on this side and protects the metallic parts against frictional damage, so that proper sliding action of the piston in the cylinder is ensured. A small radial free space is located between the inner diameter of the cylinder 56 and the outer diameter of the piston, in particular at the location of the piston head. It may be advantageous to use chemical fuel to create the pressurized fluid in the cylinders. In this case of reducing the formation of solids on the cylinder walls, it has further been found advantageous to use metallic piston rings 162 which can easily scratch the cylinder walls during the reciprocating movement. Fluid Flow Control and Channels Hot gas or other appropriate fluid flows from a combustor (not shown) or the like into tubular conduit 164 and hot gas seal assembly 166 and then enters and passes through rotary valve assembly 174. The rotary valve assembly 174 includes the rotary valve 176 and an annular conical seat 178 of graphic or other suitable material mounted in a cylindrical pocket 180 of the machine head into which a conical valve head portion 182 of the valve 176 is partially inserted. The hot gas sealing assembly 166 has a sealing portion 168 enclosed by an annular steel sleeve 170 which is movable within a hot gas nozzle 172 to form the fluid communication means between the hot gas feed chamber and the valve 176 .

Das Ventil 176 besitzt einen konischen Ventilkopf 182 sowie einen rohrförmigen Körperteil 184, der sich zum konischen Kopf 182 koaxial erstreckt. Der Ventilkopf 182 hat eine doppelte konische (im Querschnitt hexagonale) oder zylindrisch-konische Gestaltung (vgl. F i g. 2 bzw. 3), um Schwierigkeiten zu vermeiden, die für gewöhnlich bei zylindrisch gestalteten Ventilen auftreten, wie z. B. ein Festfressen im Zylindersitz, wenn sich das Ventil bei steigender Temperatur ausdehnt. Der Winkel am konischen Teil des Kopfes 189 neben dem Ventilsitz 178 liegt vorzugsweise innerhalb des Näherungsbereiches von 55 bis 65°. Ein Winkel von 60° ist besonders geeignet. Der doppelte konische Ventilkopf gemäß den F i g. 2, 6 und 7 hat den Vorteil einer kleinen Oberflächenberührung und ist weiter zu bevorzugen, wenn besonders hohe Temperaturen auftreten. Der Außendurchmesser des rohrförmigen Teiles 184 ist derselbe wie der Außendurchmesser der inneren Welle 22 und greift mit Hilfe von axial vorspringenden Zähnen 186 in gleicher Weise vorspringende Zähne 187 der inneren Welle 22. Die wechselseitige Verriegelung dieser Zähne stellt eine Verbindung zwischen den zwei Teilen her, derart, daß, wenn die innere Welle 22 zur Rotation gebracht wird, der konische Ventilteil 176 zur gemeinsamen Rotation mit der Welle gezwungen wird. Der konische Teil 182 des Ventils 176 (F i g. 2) ist mit den Eimaß- und Auslaßmündungen 188, 190 ausgebildet. Die Mündungen bilden in Verbindung mit Mündungen 192, 194, die im Ventilsitz bzw. dem Maschinenkopf ausgebildet sind, einen Verbindungskanal zwischen der Heißgasabdichtung 166 und der kleinen Kammer 191 im Maschinenkopf 64 sowie eine Flußverbindung zwischen den Zylindern und dem rohrförmigen Teil 184 des Ventils.The valve 176 has a conical valve head 182 and a tubular body portion 184 which extends coaxially with the conical head 182. The valve head 182 has a double conical (hexagonal in cross-section) or cylindrical-conical design (see FIG. F i g. B. seizing in the cylinder seat when the valve expands with increasing temperature. The angle at the conical portion of the head 189 adjacent the valve seat 178 is preferably within the approximate range of 55 to 65 degrees. An angle of 60 ° is particularly suitable. The double conical valve head according to FIGS. 2, 6 and 7 has the advantage of small surface contact and is further preferred when particularly high temperatures occur. The outer diameter of the tubular part 184 is the same as the outer diameter of the inner shaft 22 and, by means of axially protruding teeth 186, engages similarly protruding teeth 187 of the inner shaft 22. The mutual interlocking of these teeth establishes a connection between the two parts, in such a manner that when the inner shaft 22 is caused to rotate, the conical valve portion 176 is forced to rotate in unison with the shaft. The conical portion 182 of the valve 176 (F i g. 2) is formed with the Eimaß- and outlet ports 188, 190. The orifices, in conjunction with orifices 192, 194 formed in the valve seat or the machine head, form a connecting channel between the hot gas seal 166 and the small chamber 191 in the machine head 64 and a flow connection between the cylinders and the tubular part 184 of the valve.

Der Abdichtteil 168 ist im wesentlichen rohrförmig und besteht vorzugsweise aus wärmebeständigem Material, wie z. B. Graphit. Die aus rostsicherem Stahl bestehende Hülse 170 ist im wesentlichen ein Schutzgehäuse rund um den Abdichtteil. Die Abdichtung sowie die umgebende Hülse sind dicht aneinander angebracht und innerhalb des rohrförmigen Kanals 196 der Düse 172 zum Ventilkopf 182 hin sowie von diesem weg bewegbar. Der Abdichtteil 168 ist jedoch in seiner Freiheit der Drehbewegung beschränkt. Der Abdichtteil ist (in nicht veranschaulichter Weise) mit der Heißgasdüse verkeilt, indem ein Zapfen in die Wandung der Heißgasdüse eingesetzt ist, der durch die Wandung des Abdichtteiles hindurch einwärts vorspringt, und ein rechtwinkliger Schlitz in den äußeren Umfang des Abdichtteiles eingeschnitten ist und mit dem Zapfen derart zusammenwirkt, daß der Schlitz Axialbewegung zuläßt, aber jede Drehbewegung verhindert. Ein Federteil198 umgibt konzentrisch ein Zufuhrrohr 200 innerhalb des Kanals 196 der Heißgasdüse und ist so angeordnet, daß sie mit einer inneren ringförmigen Schulter 201 der Düse zusammenwirkt und einem sich einwärts erstreckenden Flanschteil 202 der Hülse 170 entgegenwirkt, wodurch die Heißgasdichtung so vorbelastet wird, daß sie eine anfängliche Berührung zwischen den Abdichtteilen und dem konischen Ventilkopf aufrechterhält. Das Zufuhrrohr 200 liegt koaxial zum konischen Ventilkopf, insbesondere fluchtet die Spitze 205 des Rohres mit der Mittelöffnung 206 des Ventilkopfes, erstreckt sich aber nicht in diesen.The sealing part 168 is substantially tubular and is preferably made of a heat-resistant material, such as. B. graphite. The sleeve 170 made of rustproof steel is essentially a protective housing around the sealing part. The seal and the surrounding sleeve are attached tightly to one another and can be moved within the tubular channel 196 of the nozzle 172 towards and away from the valve head 182. However, the sealing part 168 is restricted in its freedom of rotation. The sealing part is wedged (in a manner not illustrated) with the hot gas nozzle by inserting a pin into the wall of the hot gas nozzle, which protrudes inward through the wall of the sealing part, and a right-angled slot is cut into the outer circumference of the sealing part and with the Pin cooperates in such a way that the slot allows axial movement, but prevents any rotational movement. A spring member 198 concentrically surrounds a supply tube 200 within the channel 196 of the hot gas nozzle and is arranged to cooperate with an inner annular shoulder 201 of the nozzle and counteract an inwardly extending flange portion 202 of the sleeve 170, thereby biasing the hot gas seal so that it is maintains initial contact between the sealing members and the conical valve head. The supply pipe 200 is coaxial with the conical valve head, in particular the tip 205 of the pipe is aligned with the central opening 206 of the valve head, but does not extend into it.

Ein hohler zylindrischer Lagerstützteil 208 umgibt im Abstand die Düse, wobei ein Ende desselben einen sich radial auswärts erstreckenden Flansch 212 bildet, der am Maschinenkopf gelagert ist. Ein Radiallager 214 ist an der äußeren Oberfläche 216 des Lagerstützteiles 208 gelagert. Das Zufuhrrohr 200 wird mittels eines Kühlfluidums gekühlt, das durch den Raum 218, der durch den Innendurchmesser des Stützlagerteiles 208 und den Umfang der rohrförmigen Düse begrenzt wird, in die Maschine eingeführt wird. Die Düse hat einen sich auswärts erstreckenden Flansch 222, der mit passenden Öffnungen versehen ist, damit sie entweder unmittelbar an die (nicht veranschaulichte) Verbrennungskammer oder an weitere Fluidumverbindungsmittel angeschlossen ist.A hollow cylindrical bearing support member 208 spaced around the nozzle, one end of which forms a radially outwardly extending flange 212 which is supported on the machine head. A radial bearing 214 is supported on the outer surface 216 of the bearing support member 208. The supply pipe 200 is cooled by means of a cooling fluid which is introduced into the machine through the space 218 which is delimited by the inner diameter of the support bearing part 208 and the circumference of the tubular nozzle. The nozzle has an outwardly extending flange 222 which is apertured to mate with either directly to the combustion chamber (not shown) or to other fluid communication means.

Im Betrieb bewegt sich Gas durch das Zufuhrrohr 200 hindurch und tritt in die Einlaßmündung 188 des Ventils 176 ein. Diese Mündung fluchtet während der Rotation nacheinander mit einer der sechs Kombinationseinlaß- und -auslaßmündungen 192, 194, die in kreisförmiger Reihe um die Mittelachse des Ventilsitzes und den Maschinenkopf herum verteilt sind und zum Zylinderkopfende 58 hin- sowie von diesem wegführen. Das Gas treibt den Kolben in seinem Zylinder nach unten und wird hierauf durch die Mündungen 192, 194 in den Kanal 190 ausgetragen, worauf das Fluidum in den hohlen Wellenteil 184 des konischen Ventils getrieben wird, von wo das Abgas durch die hohle Welle der zweiten oder inneren Leistungsabnahmewelle 22 hindurch nach außen entweichen kann. Die richtige Mündungswahl ergibt sich entsprechend einem vorbestimmten Arbeitsspiel, demzufolge der einzige Einlaßkana1188 des konischen Ventils über jeden der sechs Zylinderauslässe 192 während einer Umdrehung hinwegbewegt wird, und außerdem ist das Ventil zeitlich so gesteuert, daß Fludium durch die Einlaßmündungen 192 des Sitzes sowie die Maschinenkopfmündung 194 hindurch jedem Zylinder zuströmen kann, wenn sich der Kolben des Zylinders dem oberen Totpunkt nähert. Das Ventil wird zeitlich außerdem so gesteuert, daß es den Kanal zu jedem einzelnen Zylinder bei einer passenden Zeit im Kolbenspiel schließt. Sonach ist der Gaskanal 190 im Ventil derart angeordnet, daß er mit den Zylindermündungen 192 so fluchtet, daß zur richtigen Zeit im Arbeitsspiel der zum Zylinder 194 gehörende Auslaß zum Abgaskanal geöffnet wird, während das heiße Gas, das im Zylinder bleibt, wenn sich der Kolben oberhalb des unteren Totpunktes befindet, aus dem Zylinder durch die Auslaßmündungen 194 bzw. 192 bzw. 190 ausgetrieben wird.In operation, gas travels through supply tube 200 and enters inlet port 188 of valve 176. During rotation, this orifice is aligned one after the other with one of the six combination inlet and outlet orifices 192, 194, which are distributed in a circular row around the central axis of the valve seat and the machine head and lead to and away from the cylinder head end 58. The gas drives the piston downwards in its cylinder and is then discharged through the orifices 192, 194 into the channel 190, whereupon the fluid is forced into the hollow shaft portion 184 of the conical valve, from where the exhaust gas through the hollow shaft of the second or inner power take-off shaft 22 can escape through to the outside. The correct orifice selection is made according to a predetermined working cycle, according to which the single inlet channel 11888 of the conical valve is moved over each of the six cylinder outlets 192 during one revolution, and the valve is also timed so that fluid through the inlet openings 192 of the seat and the engine head orifice 194 can flow through each cylinder as the piston of the cylinder approaches top dead center. The valve is also timed so that it closes the channel to each individual cylinder at a suitable time in the piston clearance. Accordingly, the gas channel 190 is arranged in the valve in such a way that it is aligned with the cylinder mouths 192 so that at the right time in the working cycle the outlet belonging to the cylinder 194 is opened to the exhaust gas channel, while the hot gas that remains in the cylinder when the piston is located above bottom dead center, is expelled from the cylinder through the outlet ports 194 and 192 and 190 respectively.

Vorzugsweise wird für die Erhaltung der Metallteile, die hohen Temperaturen aus den Verbrennungsprodukten unterworfen sind, ein Kühlmittel, wie z. B. Wasser, verwendet. Ein solches Kühlmittel wird gemäß F i g. 2 durch den Ringraum 218, der durch den die rohrförmige Heißgasdüse 172 umgebenden Abdichtteil 246 gebildet wird, in die Vorrichtung eingeführt. Ein am Teil 246 angebrachter Flächendichtring 250 dient der Wasserabdichtung innerhalb des Raumes 218. Gemäß F i g. 3 ist ein Abdichttei1246' als hohles Gehäuse derart ausgebildet, daß, wenn die Maschine nicht als Gegendrehvorrichtung verwendet wird, ein (nicht veranschaulichtes) ortsfestes Mittel zur Zufuhr von Kühlmittel mit der Bohrung 248 des Abdichtteiles 246' verbunden werden kann. In ähnlicher Weise wird bei einer Vorrichtung für Einfachdrehung die Lagerstütze 208, wie veranschaulicht, Teil der ortsfesten Konstruktion, so daß sie mit der Heißgasdüse 172 fest verbunden werden kann. Wasser kann dann durch eine Öffnung in der Stütze 208 mit einem festen Anschluß dem Ringraum zugeführt werden. Das Kühlmittel fließt danach aus dem Raum 218 durch einen Ringraum 219 hindurch, der gemäß der F i g. 2 um die Heißgasdüse herum angeordnet ist, oder in übereinstimmung mit der Ventilgestaltung 182' gemäß F i g. 3 durch den Kanal 219' zu einer ringförmigen Öffnung 252, die an einer Seite durch den Stützlagerteil 208 und an der anderen Seite durch das Drehventil 182 umfaßt wird, worauf das Kühlmittel in die ringförmige Tasche 209 geleitet wird.Preferably, a coolant, such as e.g. B. water is used. Such a coolant is shown in FIG. 2 through the annular space 218, which is formed by the sealing part 246 surrounding the tubular hot gas nozzle 172, is introduced into the device. A surface sealing ring 250 attached to part 246 serves to seal off water within space 218. According to FIG. 3, a sealing part 1246 'is designed as a hollow housing in such a way that, when the machine is not used as a counter-rotating device, a stationary means (not illustrated) for supplying coolant can be connected to the bore 248 of the sealing part 246' . Similarly, in a single rotation device, the bearing bracket 208 becomes part of the stationary structure, as illustrated, so that it can be fixedly connected to the hot gas nozzle 172. Water can then be supplied to the annulus through an opening in the support 208 with a fixed connection. The coolant then flows from the space 218 through an annular space 219, which according to FIG. 2 is arranged around the hot gas nozzle, or in accordance with the valve design 182 'according to FIG. 3 through the channel 219 'to an annular opening 252 which is enclosed on one side by the support bearing part 208 and on the other side by the rotary valve 182 , whereupon the coolant is directed into the annular pocket 209.

Eine Mehrzahl von Flußkanälen 68 ist in den Maschinenkopf 64 gebohrt, damit das in die ringförmige Tasche 209 eintretende Wasser dem vorderen und hinteren Teil der Vorrichtung zugeführt werden kann. Für die Kühlung des vorderen Teiles fließt das Kühlmittel aus dem Kanal 68 in und durch enge Schlitze 69 in einem zylindrischen Ring 71 zur Ablenkung des Kühlmittels auf den Zylinder 58, während der Rest zu dem durch den Kühlmantel 52 umgrenzender. Kühlmantelraum 66 fließt. Die den rohrförmigen Schaft 184 des Drehventils umfassende rohrförmige Hülse 70 bildet die innere Grenze für den Wassermantelraum 66. Die Schlitze 76 der rohrförmigen Hülse sind, wie zuvor beschrieben, als Austragöffnung für das den Raum 66 verlassende Wasser ausgebildet. Sonach tritt das Kühlmittel durch den Schlitz 76 ein und fließt durch den den Ventilschaft umschließenden Ringraum 78 hindurch, von wo es frei in das rohrförmige Innere des Drehventils fließen kann, indem es durch Öffnungen 80 im Schaftteil 184 des Ventils hindurchfließt.A plurality of flow channels 68 are drilled in the machine head 64 to allow the water entering the annular pocket 209 to be directed to the front and rear of the apparatus. For the cooling of the front part, the coolant flows from the channel 68 into and through narrow slots 69 in a cylindrical ring 71 for deflecting the coolant onto the cylinder 58, while the remainder flows to that bounded by the cooling jacket 52. Cooling jacket space 66 flows. The tubular sleeve 70 encompassing the tubular shaft 184 of the rotary valve forms the inner boundary for the water jacket space 66. The slots 76 of the tubular sleeve are, as described above, designed as a discharge opening for the water leaving the space 66. The coolant then enters through the slot 76 and flows through the annulus 78 surrounding the valve stem, from where it can flow freely into the tubular interior of the rotary valve by flowing through openings 80 in the stem portion 184 of the valve.

Für die Kühlung des hinteren Teiles verbindet ein nicht veranschaulichter Kanal die ringförmige Tasche 209 des Stützteiles 108 mit ringförmigen Taschen 211, die Teile von Bolzen 13 umgeben. Die ringförmige Tasche 211 ist vom hinteren Ende in den Maschinenkopf gebohrt; innerhalb der Taschen 211 sind O-Ringe 225 um Bolzen 13 herum angeordnet, um Kühlmittel am Eintritt in das Innere der Einheit 3 zu verhindern. Die ringförmigen Taschen stehen in Flußverbindung mit radialen Bohrungen 15a der Bolzen. Die Bohrungen 15a sorgen für einen Fluß aus den Taschen 211 zu radialen Bohrungen 15c im Gehäuse 12, und zwar mit Hilfe von Zwischenbohrungen 15 b, die längs eines Teiles der Mittelachsen der Bolzen 13 eingebohrt sind. Sonach fließt das Kühlmittel längs der Bolzenachsen durch Bohrungen 15c in den Kühlmantelraum 36, der von dem Mantel 34 begrenzt wird. Aus dem Raum 36 gelangt das Kühlmittel durch Kanäle 38 und schließlich durch radiale Öffnungen 213 in die innere Leistungsabnahmewelle 22. Zwei ringförmige Abdichtungen 215, 217 sind um die Welle 22 entgegengesetzt benachbart den Öffnungen 213 angeordnet.For cooling the rear part, a channel (not illustrated) connects the annular pocket 209 of the support part 108 with annular pockets 211 which surround parts of bolts 13 . The annular pocket 211 is drilled into the machine head from the rear end; Within the pockets 211 , O-rings 225 are arranged around bolts 13 to prevent coolant from entering the interior of the unit 3. The annular pockets are in flow connection with radial bores 15 a of the bolts. The bores 15a provide for flow from the pockets 211 c to radial bores 15 in the housing 12 by means of intermediate bores b with 15, which are longitudinally drilled a portion of the central axes of the bolts. 13 The coolant then flows along the bolt axes through bores 15 c into the cooling jacket space 36, which is delimited by the jacket 34. The coolant passes from the space 36 through channels 38 and finally through radial openings 213 into the inner power take-off shaft 22. Two annular seals 215, 217 are arranged around the shaft 22 opposite the openings 213 .

Nachdem sich einmal das Kühlmittel in der hohlen Umgrenzung des rohrförmigen Schaftes der inneren Leistungsabnahmewelle befindet, trifft es mit dem Abgas zusammen, wo es der Kühlung desselben dient, um die Maschinenteile längs des Abgasweges zu schützen. In Fällen, wo Fluidum, das äußerst hohe Temperaturen hervorruft, benutzt wird, wird der Ventilkopf teilweise durch Abzweigung eines Teiles des Kühlmittels aus dem Raum 219 durch den Axialkanal 252 im Drehventilkopf 182 gekühlt. Der Kanal 252 sorgt daher für Kühlung des Innerer. des Ventilkopfes und stellt eine Flußverbindung zwischen dem Raum 219 und der inneren Welle 22 her, so daß außerdem Gase, die der Heißgasdichtung entwichen sind, durch den Kanal hindurch ausgetrieben werden.Once the coolant is in the hollow boundary of the tubular shaft of the inner power take-off shaft, it meets the exhaust gas, where it is used to cool the same in order to protect the machine parts along the exhaust gas path. In cases where extremely high temperature fluid is used, the valve head is partially cooled by diverting some of the coolant from space 219 through axial passage 252 in rotary valve head 182. The channel 252 therefore provides cooling for the interior. of the valve head and establishes a flow connection between the space 219 and the inner shaft 22 so that gases which have escaped the hot gas seal are also expelled through the channel.

Das Kühlmittel wird durch die Welle 22 hindurch entweder unmittelbar in den Außenraum oder in und durch besonders angepaßte Austragleitungen geschickt, die in den Zeichnungen nicht veranschaulicht sind.The coolant is either directly through the shaft 22 sent to the outside or in and through specially adapted discharge lines, which are not illustrated in the drawings.

Kühlung wird außerdem durch wirksamen Gebrauch von Schmiermitteln im Gehäuse 12 bewirkt. Durch die Wirkung der Taumelscheibe und der hin-und hergehenden Bewegung der Kolben wird das Schmiermittel rasch innerhalb des zylindrischen Körperteiles 14 umgewälzt und in die offenen Enden der Zylinder 58 sowie aus diesen herausgetrieben. Im Betrieb bringt die rasche Bewegung des Schmiermittels dieses abwechselnd mit den freien Oberflächen der Kolben 145 und den Sockelverbindungen 136 in Berührung, wodurch beträchtliche Wärme durch Berührung entfernt wird. Um das Schmiermittel innerhalb des Gehäuses 12 zu halten, ist eine schmierende Abdichtung 254 in einer ringförmigen Tasche 256 des Läuferkörpers 48 angeordnet.Cooling is also provided by the efficient use of lubricants in the housing 12. As a result of the action of the swash plate and the reciprocating movement of the pistons, the lubricant is rapidly circulated within the cylindrical body part 14 and driven into and out of the open ends of the cylinders 58 . In operation, the rapid movement of the lubricant alternately brings it into contact with the free surfaces of the pistons 145 and the socket connections 136 , thereby removing significant heat from the touch. In order to hold the lubricant within the housing 12, a lubricating seal 254 is arranged in an annular pocket 256 of the rotor body 48 .

Ein Ablüftrohr 258 erstreckt sich von der zylindrischen Wandung 27 der inneren Welle radial einwärts zur Axialmitte der Welle, wodurch eine Flußverbindung zwischen dem hohlen Gehäuse 12 und dem Inneren der Welle 22 bewirkt wird, ohne daß aber das Kühlmittel, das sich in der Welle 22 befindet, aufsteigt oder in das Gehäuse fließt, da das Kühlmittel während des Betriebes der Vorrichtung radial auswärts getrieben wird, wobei es genügend freien Atmungsraum nahe der Axialmitte der Welle 22 und der Öffnung 259 des Ablüftrohres 258 läßt.A vent tube 258 extends radially inwardly from the cylindrical wall 27 of the inner shaft to the axial center of the shaft, thereby fluidly communicating between the hollow housing 12 and the interior of the shaft 22 without affecting the coolant within the shaft 22 , rises or flows into the housing, since the coolant is driven radially outward during operation of the device, leaving sufficient free breathing space near the axial center of the shaft 22 and the opening 259 of the vent tube 258.

Während des Betriebes der Vorrichtung wird das Gehäuse 12 zweckentsprechend mit einem Schmiermittel gefüllt. Um ein Verstopfen des Ablüftrohres 258 durch das Schmiermittel sowie einen Verlust an Schmiermittel zu verhüten, wird der Zentrifugalscheider, der teilweise zuvor beschrieben worden ist, so ausgebildet, daß er im Einklang mit dem Ablüftrohr 258 derart wirkt, daß nur Gas, wie es sich z. B. durch Leck im Gehäuse angesammelt hat, durch die Ablüftung hindurch entweichen kann. Der rohrförmige Scheider hat einen Gewindeteil 270, um den Scheider an der Welle zu lagern. Das vordere Ende des Scheiders besitzt einen Flansch 272, in den eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Schlitzen 274 eingelassen sind. Die Schlitze 274 sind rechtwinklig und bilden mit der Ablüftung 258 einen im wesentlichen zusammenhängenden Flußweg. Rotiert die Welle 22, können Schmiermittelteilchen zusammit mit gasförmiger Substanz in die Schlitze 274 eintreten, und beide werden dann im Schlitz bei einer Geschwindigkeit weitergetragen, die annähernd gielch der entsprechenden peripheren Geschwindigkeit des Scheiders ist. Die Beschleunigungskraft sucht das Schmiermittelteilchen zur frei liegenden Wand 275 des Schlitzes zu bewegen, wobei es im allgemeinen auf diese Wand auftrifft und sie benetzt. Wenn die dem Schmiermittelteilchen verliehene Beschleunigung zufälligerweise nicht ausreicht, um es in Benetzungsberührung mit dem hinteren Rand der Schlitzwandung zu bringen, wird es radial einwärts den Schlitzkanal entlanggetragen. Wenn sich ein solches Teilchen radial zu einer Stelle nahe der Rotationsmitte vorbewegt, wird es durch sein während der Anfangsbeschleunigungsperiode erzieltes Moment veranlaßt, sich zur Führungskante zu bewegen und an dieser abzulagern. Alle derart abgelagerten Ölteilchen bilden einen Benetzungsfilm und werden hierdurch dem Einfluß des einströmenden Gases wirksam entzogen. Ferner wirkt die Schlitzanordnung auf die Teilchen in der Art von Zentrifugalpumpenflügeln, wobei die Schlitze die abgelagerten Teilchen durch Zentrifugalkraft zurück in das Gehäuse 14 werfen, wodurch ein breiter und genügender Weg bewahrt wird, damit das Gas dem unter Druck befindlichen Gehäuse entweichen kann. Ein Ablüftrohr 260 ähnlich dem Rohr 258 ist in der inneren Welle an einer weiter vorne befindlichen Stelle angeordnet. Die Ablüftung 260 hält den Ringraum zwischen der inneren und der äußeren Welle unter Abgasdruck, wobei ein durch die äußere Welle 16 hindurchgebohrter Kanal 262 eine Druckverbindung mit Außenbereichen herstellt. Eine ringförmige Abdichteinheit 264 ist mit einem Bronzehalter 264a sowie O-Ringen 264b versehen und so angeordnet, daß zwischen der inneren und der äußeren Welle eine Abdichtung bewirkt wird, um Fremdkörper am Eintritt in das Gehäuse 12 zu hindern.During operation of the device, the housing 12 is appropriately filled with a lubricant. In order to prevent clogging of the vent pipe 258 by the lubricant as well as a loss of lubricant, the centrifugal separator, which has in part been described above, is designed so that it acts in unison with the vent pipe 258 so that only gas, as is e.g. . B. has accumulated due to a leak in the housing, can escape through the ventilation. The tubular separator has a threaded portion 270 to mount the separator on the shaft. The front end of the separator has a flange 272 in which a plurality of radially extending slots 274 are formed. The slots 274 are rectangular and form a substantially continuous flow path with the vent 258. As shaft 22 rotates, lubricant particles along with gaseous substance can enter slots 274 and both are then carried along the slot at a speed approximately equal to the corresponding peripheral speed of the separator. The accelerating force seeks to move the lubricant particle towards the exposed wall 275 of the slot, generally impinging on and wetting that wall. If the acceleration imparted to the lubricant particle happens to be insufficient to bring it into wetting contact with the rear edge of the slot wall, it will be carried radially inwardly along the slot channel. When such a particle advances radially to a point near the center of rotation, its momentum achieved during the initial acceleration period causes it to move to and deposit on the leading edge. All oil particles deposited in this way form a wetting film and are thereby effectively withdrawn from the influence of the inflowing gas. Further, the slot arrangement acts on the particles in the manner of centrifugal pump vanes, the slots throwing the deposited particles back into the housing 14 by centrifugal force, thereby maintaining a wide and sufficient path for the gas to escape the pressurized housing. A vent tube 260 similar to tube 258 is located in the inner shaft at a location further forward. The vent 260 maintains the annulus between the inner and outer shafts under exhaust gas pressure, with a passage 262 drilled through the outer shaft 16 providing pressure communication with the exterior. An annular sealing unit 264 is provided with a bronze holder 264a and O-rings 264b and is arranged to provide a seal between the inner and outer shafts to prevent foreign matter from entering the housing 12.

F i g. 3 zeigt das konische Ventil 176 in abgewandelter Form. Wegen der das Ventil 176 umgebenden Druckdifferenz werden ungleiche Kräfte auf dieses ausgeübt, wodurch die Betriebswirksamkeit des Ventils beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann ein solcher Mangel an Druckabgleich die Wirkung haben, ein unerwünschtes Ausmaß von Abnutzung und Verschleiß am Ventil hervorzurufen, ebenso wie Gasleck zu bedingen. Um derart unerwünschte Eigenschaften zu mindern oder zu unterbinden, ist der Ventilkopf 182' so ausgebildet, daß er einen Druckabgleichkolben 226 aufnimmt.F i g. 3 shows the conical valve 176 in a modified form. Because of the pressure differential surrounding valve 176, unequal forces are applied to it, thereby affecting the valve's operational efficiency. For example, such a lack of pressure equalization can have the effect of causing undesirable levels of wear and tear on the valve, as well as causing gas leakage. In order to reduce or prevent such undesirable properties, the valve head 182 ′ is designed in such a way that it receives a pressure compensation piston 226.

Ein zylindrischer graphitierter Kolben ist in eine Bohrung 228 im halbkonischen Ventilkopf 182' gleitend eingesetzt, wobei die Mittellinie der Bohrung im wesentlichen rechtwinklig zur entsprechenden Außenoberfläche 230 des konischen Ventils verläuft. Ein O-Ring 232 wird von einer Ringnut 234 getragen, die im Umfang des graphitierten Kolbens ausgebildet ist und der Abdichtung des Kolbens in seiner abgrenzenden Bohrung dient. Die Länge des Kolbens wird derart gewählt, daß ein freier Raum 236 durch Gas aus dem Maschineneinlaßkanal über einen Anzapfkanal 238 unter Druck gesetzt wird. Dieser Gasdruck kann sich im freien Raum derart ausbilden, daß der Kolben mit der zylindrischen inneren Oberfläche des umgebenden Stützlagerteiles 208' in Berührung gehalten wird.A cylindrical graphitized piston is slidably inserted into a bore 228 in the semi-conical valve head 182 'with the centerline of the bore being substantially perpendicular to the corresponding outer surface 230 of the conical valve. An O-ring 232 is carried by an annular groove 234 which is formed in the periphery of the graphitized piston and serves to seal the piston in its delimiting bore. The length of the piston is chosen so that a free space 236 is pressurized by gas from the engine inlet passage via a bleed passage 238. This gas pressure can develop in the free space in such a way that the piston is kept in contact with the cylindrical inner surface of the surrounding support bearing part 208 '.

Während sich die Maschine in Betrieb befindet, sind die verschiedenen Außenoberflächen des konischen Ventils Drücken unterschiedlicher Größe ausgesetzt. Der Raum 240 neben den Abgas- oder Auslaßmündungen (F i g. 3) wird unter einem verhältnismäßig niedrigen Druck gehalten, nämlich dem Druck, der von der Umgebung abhängt, der die Maschine ausgesetzt ist, und der somit vom Atmosphärendruck bis zu hohem Druck schwanken kann. Der Bereich oder Raum 242 innerhalb der Heißgasabdichtung ebenso wie der Raum 244 zwischen dem konischen Ventil und der Heißgasabdichtung befindet sich im wesentlichen erheblich über dem Abgasdruck.While the machine is in operation, the various external surfaces of the conical valve are subjected to different magnitudes of pressures. The space 240 next to the exhaust or outlet ports (Fig. 3) is kept at a relatively low pressure, the pressure which depends on the environment to which the engine is exposed and which thus varies from atmospheric pressure to high pressure can. The area or space 242 within the hot gas seal, as well as the space 244 between the conical valve and the hot gas seal, is substantially significantly above the exhaust gas pressure.

Der kleine Kolben 266 ruft, wenn er im Ventilkörper 182, wie veranschaulicht, zweckentsprechend gelagert ist, eine Gegenkraft hervor, nämlich eine Kraftkomponente, die genügende Größe hat, um radialen oder halbradialen Komponenten entgegenzuwirken, die vom Ventilauslaßteil stammen. Es besteht dort beträchtliche Freiheit für die Anordnung des Kolbens 226, solange ein richtiger Abgleich der Kräfte erzielt wird. Drehmomentwirkungs-Gegenwirkungs-Prinzip Die verschiedenen Komponenten der inneren mechanischen Einrichtung- sind vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet, wie es oben geschildert worden ist. Es sind jedoch weitreichende Abweichungen in der Anordnung und Ausbildung solcher Komponenten gegeben, ohne hierbei Zweck, Sinn und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The small piston 266 calls when it is in the valve body 182, as illustrated, is appropriately stored, a counterforce emerges, namely a force component, is of sufficient size to counteract radial or semi-radial components, coming from the valve outlet part. There is considerable freedom there for that Arrangement of the piston 226 as long as a correct balance of the forces is achieved. Torque action-counteraction principle The various components of the internal mechanical device are preferably designed and arranged as it has been described above. However, there are far-reaching deviations in the arrangement and the formation of such components is given without any purpose, sense or scope to leave the present invention.

Für ein noch besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung, insbesondere des Drehmomentwirkungs- und Gegenwirkungsprinzips gemäß der Erfindung, sind die Darstellungen nach den F i g. 9, 10 und 11 vorgesehen, die nachfolgend beschrieben werden. Bisher verwendete Bezugszeichen sind auch bei den F i g. 9 bis 11 verwendet, um die allgemeine Übereinstimmung zu erleichtern; sie sind jedoch mit einem beigefügten Doppelstrich versehen.For an even better understanding of the present invention, in particular of the torque action and counteraction principle according to the invention, are Representations according to FIGS. 9, 10 and 11 are provided, which are described below will. Reference symbols used so far are also shown in FIGS. 9 to 11 used, to facilitate general consensus; however, they are attached with one Double line.

F i g. 9 zeigt eine Maschine gemäß der Erfindung, mit einer mehr grundlegenden Ausbildung und einer schematischen Darstellung der Kräfte, die auf eine »freie Kolben«-Anordnung, auf ihren zugehörigen Taumelscheibenring 112", auf die Kugellager 106", die eine Wälzberührung für den Taumelscheibenring Gewährleisten. und auf einen Taumelscheibennocken 98" einwirken, der an der inneren Welle 22" der Maschine angebracht ist. Eine Kraft F beaufschlagt den freien Kolben, z. B. über Gasdruck, der den Kolben zwangsweise gegen den Taumelscheibenring 112 stößt. Eine Reaktion zu dieser Kraft liefert der Taumelscheibenring; wie es gleich der Summe det Kräfte m, die zwischen den Lagerringoberflächen (s. Nuten 110, 108 und F i g. 8) wirken. Da einzelne Kräfte m über die Berührungsstellen zwischen den Kugeln und den Laufringen wirken, sind sie notwendigerweise unter rechten Winkeln zur Ebene des Taumelscheibenringes eingestellt; die summierte Reaktionskraft A auf den Kolben durch den Ring muß mithin ebenfalls unter 90° zur Ebene des Taumelscheibenringes eingestellt sein. Da die Kraft A nicht unmittelbar entgegengesetzt der Kraft F ist, sind weitere auf den Kolben wirkende Kräfte für einen Gleichgewichtszustand erforderlich. Diese Kräfte werden, wie bei h' und h" angezeigt, durch die Zylinderwandungen ausgeübt. Wenn die Kraft A durch ihr Äquivalent in vertikalen und horizontalen Komponenten h und v ersetzt wird, leuchtet ein, daß v gleich und entgegengesetzt F ist, während h durch die vereinigte Wirkung von h' und h" abgeglichen wird. Die Summe der Kräfte m, die auf den Taumelscheibennocken ausgeübt wird, ruft eine Kraft B hervor. Wie in dem Falle der Kraft A muß auch B unter rechten Winkeln zur geneigten Ebene des Nockens 98" speziell des Laufringes 108 liegen. Die Kraft B kann nun durch ihr Äquivalent in vertikalen und horizontalen Komponenten v und h ersetzt werden, wobei diese Komponenten gleich und entgegengesetzt den Komponenten der Kraft A sind.F i g. 9 shows a machine according to the invention, with a more basic design and a schematic representation of the forces acting on a "free piston" arrangement, on its associated swashplate ring 112 ", on the ball bearings 106" which ensure rolling contact for the swashplate ring . and act on a swash plate cam 98 "mounted on the inner shaft 22" of the machine. A force F acts on the free piston, e.g. B. via gas pressure, which forcibly pushes the piston against the swash plate ring 112. The swashplate ring provides a reaction to this force; as it is equal to the sum of the forces m that act between the bearing ring surfaces (see grooves 110, 108 and FIG. 8). Since individual forces m act on the points of contact between the balls and the races, they are necessarily set at right angles to the plane of the swash plate ring; the total reaction force A on the piston through the ring must therefore also be set below 90 ° to the plane of the swash plate ring. Since the force A is not directly opposite to the force F, further forces acting on the piston are required for a state of equilibrium. These forces are exerted by the cylinder walls, as indicated at h ' and h " . If the force A is replaced by its equivalent in vertical and horizontal components h and v, it is evident that v is equal and opposite to F, while h is represented by the combined action of h ' and h "is balanced. The sum of the forces m exerted on the swash plate cam produces a force B. As in the case of force A , B must also lie at right angles to the inclined plane of cam 98 ", especially race 108. Force B can now be replaced by its equivalent in vertical and horizontal components v and h, these components being equal to and opposite to the components of force A.

F i g. 10 zeigt den freien Kolben in der Stellung F, die Drehachse, um die sich die Welle dreht, befindet sich bei O. Die Achsen XX und YY liegen in der Ebene des Lagerlaufringes. Die Achse XX ist senkrecht zur Drehachse gewählt, wobei YY geneigt dazu liegt. Sonach wirken die Horizontalkomponenten h der F i g. 9 im allgemeinen über die Achse des Kolbens p und in einer Richtung parallel zur YY-Achse. Alle Kolben, die sich nicht am oberen oder unteren Totpunkt befinden, sind von ihrer Drehachse O um einen Abstand s versetzt, und die Kräfte h rufen dann ein Drehmoment h-S hervor, wobei die B zugeordnete Kraftkomponente so wirkt, daß sie die innere Welle 22 in einer Drehrichtung treibt, während die A zugeordnete Kraftkomponente auf den Zylinder wirkt, um das äußere Maschinengehäuse in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Da diese beiden horizontalen Kraftkomponenten in Größe gleich und in gleichem Abstand von der Drehachse angeordnet sind, wird ein gleiches und entgegengesetztes Drehmoment sowohl auf die innere Welle als auch auf das äußere Gehäuse ausgeübt.F i g. 10 shows the free piston in position F, the axis of rotation, around which the shaft rotates is located at O. The axes XX and YY are in the plane of the bearing race. The axis XX is chosen perpendicular to the axis of rotation, where YY is inclined to it. The horizontal components h in FIG. 9 generally about the axis of the piston p and in a direction parallel to the YY axis. All pistons that are not at top or bottom dead center are offset from their axis of rotation O by a distance s, and the forces h then call a torque h-S, the force component assigned to B acting in such a way that it drives the inner shaft 22 in one direction of rotation, while the A associated Component of force on the cylinder acts to the outer machine housing in the opposite Direction to turn. Because these two horizontal force components are equal in size and are arranged at the same distance from the axis of rotation, becomes an equal and opposite torque on both the inner shaft and the outer Housing exercised.

F i g. 11 zeigt ein Kräftediagramm für die zu der bevorzugten Ausführungsform offenbarten Komponenten. Hierbei sind die Kolben 145" mit Hilfe einer Verbindungsstange 148", die an jedem Ende für völlige Freiheit Kugelverbindung hat, mit dem Taumelscheibenring 102" verbunden. Wie bei der Maschine mit freiem Kolben wird hier eine Kraft F durch Gasdruck auf die Kolben ausgeübt, während der Taumelscheibenring eine Reaktionskraft A liefert, die auf ein Ende der Verbindungsstange in einer Richtung senkrecht zur Ebene dges Kugellagerringes (108) wirkt. Die Anwendung des grundlegenden Prinzips der vorliegenden Erfindung auf diese spezielle Ausführungsform leuchtet ein, daß eine horizontale Komponente, wie z. B. h' und h" (F i g. 9), für den Abgleich der horizontalen Komponente h von A nicht gegeben ist, weil die Kugelsockelverbindungen der Verbindungsstangen völlige Freiheit für deren Seitenbewegung gewährleisten. Wenn nicht andere oder weitere Mittel vorgesehen werden, bewegt die Komponente h die untere Kugelverbindung der Verbindungsstange in der Richtung ihrer Wirkung und bringt den Taumelscheibenring zur Drehung in seinem Lager relativ zum äußeren Maschinengehäuse. Indessen sind einzelne oder mehrere der Getriebezähne 140", die an einer Seite des Ringes ausgebildet sind, ständig im Eingriff mit einem entsprechenden Getriebe 143", das am Maschinengehäuse angebracht ist. Diese Zähne verhindern eine relative Drehbewegung zwischen dem Ring und dem Gehäuse und sorgen somit für eine Widerstandskraft genügender Größe zum Abgleich der horizontalen Komponente h.F i g. 11 shows a force diagram for the components disclosed for the preferred embodiment. Here, the pistons 145 "are connected to the swash plate ring 102" by means of a connecting rod 148 "which has ball connections at each end for complete freedom of the swash plate ring provides a reaction force a on one end of the connecting rod in a direction perpendicular DGES to the plane ball-bearing ring (108) acts the application of the basic principle of the present invention to this particular embodiment is clear. that a horizontal component such. B . h 'and h "(FIG. 9), for the adjustment of the horizontal component h of A is not given, because the ball socket connections of the connecting rods guarantee complete freedom for their lateral movement. Unless other or further means are provided, component h moves the lower ball joint of the connecting rod in the direction of its action and causes the swash plate ring to rotate in its bearing relative to the outer machine housing. In the meantime, one or more of the gear teeth 140 ″ formed on one side of the ring are constantly in mesh with a corresponding gear 143 ″ which is attached to the machine housing. These teeth prevent a relative rotational movement between the ring and the housing and thus provide a resistance force of sufficient magnitude to balance the horizontal component h.

Was nun den Taumelscheibennocken 98" anlangt, der an der inneren Welle 22" angebracht ist, so ist die Kraft B die Summe der Kräfte m, die über tangentiale Berührungsstellen zwischen den Kugeln und Lagerlaufringen wirken. In gleicher Weise wie zuvor zu der Anordnung mit freiem Kolben dargelegt, sind die Kraft B und ihre Komponenten gleich und entgegensetzt A und seinen Komponenten. Die horizontalen Komponenten h wirken an von der Drehachse versetzten Stellen und erzeugen ein Drehmoment, und zwar dasjenige von B, das auf die innere Maschinenwelle 22" ausgeübt wird, sowie dasjenige von A auf den Taumelscheibenring. Das auf den Taumelscheibenring ausgeübte Drehmoment wird durch die Wirkung der Betriebszähne ausgeglichen und demzufolge über die Zähne auf das äußere Maschinengehäuse übertragen.As for the swash plate cam 98 " which is attached to the inner shaft 22" , the force B is the sum of the forces m which act via tangential points of contact between the balls and bearing races. In the same way as explained above for the arrangement with a free piston, the force B and its components are equal and opposed to A and its components. The horizontal components h act at positions offset from the axis of rotation and generate a torque, namely that of B which is exerted on the inner machine shaft 22 " and that of A on the swash plate ring of the operating teeth are balanced and consequently transferred to the outer machine housing via the teeth.

Obwohl die Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen darstellen und die obige Beschreibung Schilderungen hierfür gibt, leuchtet den in der einschlägigen Technik Bewanderten ein, daß sich viele Änderungen und Abwandlungen vornehmen lassen, ohne hierdurch Sinn und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er insbesondere in den Ansprüchen begehrt wird, um alle diese Änderungen und Abwandlungen in den Schutzbereich der Erfindung einzubeziehen.Although the drawings illustrate preferred embodiments and the above description gives descriptions for this, illuminates the one in the relevant Technology experts that many changes and modifications can be made, without thereby leaving the meaning and scope of the present invention, as requested in the claims to make all of these changes and in particular Modifications to be included in the scope of the invention.

Claims

Claims: 1. An engine with a plurality of pistons reciprocating in cylinders, the axes of movement of which are parallel surface lines in an imaginary cylinder, the pistons being mechanically connected to a rotatable swash plate ring, the rotational movement of which is taken from a shaft, dadurc hge - indicates that two coaxially mounted rotating elements (20, 28) rotating in opposite directions as a result of the reaction effect are provided, each of which is connected to a shaft (18 or 22) which delivers work.

2. Engine according to claim 1, characterized in that the housing (10 ) carrying the cylinder (56) rotatably supports the swash plate shaft (22) and is itself rotatably mounted in a stationary machine frame via bearings (8, 9) and has a connecting piece (18 ) which carries the second rotating element (20).

3. Engine according to claim 2, characterized in that the swash plate ring (112) is coupled to the housing (10) via a gear (138, 143).

4. Engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pistons (146) lying on parallel axes, controlled via a valve device (174), are driven by a pressure medium.

5. Engine according to claim 4, characterized characterized in that the valve arrangement is designed as a rotary valve (174).

6. The engine according to claim 5, characterized in that the rotary valve (174) comprises a valve body (176) which is rotatable relative to the housing (10) and which has a connecting bore (188) provided in its valve head (182) leading from a central inlet opening (206) leads outwards to an outlet opening located in the outer circumference which, when the valve head (182) is rotated in a valve seat (178), is briefly connected in succession to connecting channels (192, 194, 191) leading to the individual pressure medium cylinders (56) .

7. Engine according to claim 5 or 6, characterized in that the rotary valve (174) is arranged concentrically in the housing (10) and its valve body (176) is driven by the swash plate shaft (22). B.

Engine according to Claim 7, characterized in that the valve body (176) extends as a front axial extension of the swash plate shaft (22) led out of the housing (10) to the rear and is mechanically connected to this via a coupling (186, 187).

9. Engine according to one of claims 5 to 8, characterized in that the valve head (182) is guided in the end plate (64) of the housing (10) with the interposition of a valve seat ring (178).

10. Engine according to one of claims 5 to 9, characterized in that the valve body (176) is axially preloaded on the front end face of its valve head (182).

11. Engine according to one of claims 5 to 10, characterized in that the valve head has a conical surface (189) which tapers towards the valve stem (184) and which rests against a correspondingly conical inner surface of the seat ring (178).

12. Engine according to claim 11, characterized characterized in that the conical surface (189) encloses an angle of 55 to 65 °.

13. Engine according to one of claims 5 to 12, characterized in that a second opening (190) is provided in the valve head (182) which, upon rotation of the valve body (176) in the housing (10) with the individual cylinders (56 ) leading connecting channels (191, 192, 194) can be temporarily brought into communication in order to derive the pressure medium therefrom, and that the second opening (190) is in communication with the hollow interior of the valve stem (184), which in turn is connected to the inner bore the swash plate shaft (22) is connected, so that used pressure medium pushed out of the cylinders leaves the engine through the rear, end-face opening of the swash plate shaft (22).

14. The engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing (10) has two end plates (44, 64) which are spaced apart by the circularly arranged pressure cylinder (56) and which are clamped by means of tension screws that over the two End plates a housing jacket (52) is pushed in a sealing manner and that a housing cap (12) which receives the swash plate (98) is screwed against the rear end plate (44) by means of further tension screws (13).

15. An engine according to claim 14, characterized in that a with the toothing (140) of the swash plate ring (112) standing in gear engagement gear (143) with the same tension screws, which from the two end plates (44, 64) the pressure medium cylinders (56) and holding the housing shell (52) together, is attached to the rear face plate (44) .

16. An engine according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the front end plate (64) has a number of connecting channels (191, 192, 194) equal to the number of pressure medium cylinders (56) which, upon rotation of the valve (174) each can be connected successively briefly to the pressure medium supply and over a somewhat longer period of time with the pressure medium outlet.

17. Power machine after one of claims 1 to 16, characterized in that the outer surfaces of the pressure medium cylinders (56) and that covered by a hood to form a coolant annulus A coolant flows around the housing cap (12). Considered publications: French patent specification No. 544110.