DE2108733A1 - Umlaufmotor - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dr. Ing. Walter Abitz
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. Brauns

24. Februar I97I 775 831 .

DAVID V. PETTY

5033 Exposition Boulevard, Los Angeles, Kalif.

9OOI6, V.St.A.

Umlaufmotor

Die Erfindung betrifft einen Umlaufmotor mit einem Aussengehäuse, das eine kreisförmige Innenwand aufweist, und wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Scnnittansicht durch den Motor im wesentlichen nach der Linie 101-101 in Fig. 2;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine schaubildlicne Ansicht eines der Kolben und einen Teil des Rotors, aus welcher ersichtlich ist, wie die Kolben mit dem Rotor

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verbunden sein können;

Fig. 4 eine Teilansicht in schaubildlicher Darstellung eines Teils des Motorblocks, in welcher eine der radial beweglichen Buchsen und die Anordnung der Auswuchtgewichte sichtbar sind;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine der Buchsen mit ihren Auswuchtgewichten;

Fig.6a eine schematische Darstellung der gleichen Elemente wie in Fig. 5, aus welcher ersichtlich ist, wie die Fliehkraft bei hoher Drehzahl das Spiel zwischen dem äusseren Ende der Buchse und der Innenwand des Zylinders 10 vergrössert, und

Fig.6b'wie das Spiel bei niedriger Drehzahl verschwindet.

Bei der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zylindrisches Gehäuse 10 vorgesehen. Dieses umgibt einen Motorblock 20, in welchem der Rotor 11 des Motors exzentrisch gelagert ist. Im Motorblock ist eine Anzahl winkelig voneinander in Abstand befindlicher ZylinderlaufDuchsen 3 3a bis 33f vorgesehen. In diesen Buchsen sind Kolben 21a - 21f gleitbar gelagert und mit dem Rotor durch Schäfte oder Platten 27a bis 27f verbunden. Die Schäfte oder Platten 27a und 27d sind in Fig. 2 einander diametral entgegengesetzt, jedoch axial in Abstand voneinander dargestellt.

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Im Mittelteil oder Kern des Rotors sind Nuten 17a bis 17f zur Aufnahme von T-förmigen Enden der Platten oder Schäfte 27a - 27f vorgesehen. Diese Platten sind zur Gewichtsherabsetzung mit Öffnungen 34a - '3If versehen.

Die Enden des Gehäuses sind durch parallele Endplatten 101 und 101a abgeschlossen, wie Fig. 2 zeigt. In diesen Endplatten ist je ein Kugellager exzentrisch angeordnet, wie sich am besten aus Fig. 2 ergibt, in welcher das Kugellager auf der linken Seite mit 19 und das auf der rechten Seite mit 19a bezeichnet ist. Verschlüsse 100 und 102a (Fig. 2) mit.öffnungen ermöglichen das Hindurchfünren der Lndteile 13 und 13a der Hauptwelle und können an den Endplatten 101 und 101a in irgendeiner herkömmlichen Weise befestigt werden.

Die Drehachse des Rotors ist zur Symmetrieachse des Gehäuses parallel, befindet sich jedoch im Abstand von dieser. Der Rotor weist einen mehrflächigen Kern 11 in seinem Mittelteil von im wesentlichen polygonalem Querschnitt auf. Die Nuten 17a bis 17f sind in diesem Kern vorgesehen und parallel zu den proximalen Flächen desselben angeordnet. Diese Nuten sind so geformt, daß sie die T-förmigen Enden 43a - 43b der Platten oder Schäfte gleitbar aufnehmen können und dienen zur Führung dieser Platten oder Schäfte bei ihrer hin- und hergehenden Verlagerungsbewegung. Ein ölzufuhrkanäl 50 erstreckt sich mittig im Rotor von dessen einem Ende zum anderen. Von diesem Mittelkanal gehen ADzweigkanäle 5 2 aus, die in die Nuten sowie in die Zylinderbuchsen 3 3a bis 33f führen.

"Die äusseren Enden der Zylinder sind offen. Die Buchsen können frei schwimmen, sind jedoch durch die Fliehkraft nach aussen belastet. Um einen Reibungswiderstand

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zwischen den äusseren Enden der Kolbenzylinder und der Innenwand des grossen zylindrischen Gehäuses 10 zu vermeiden, ist eine Ausgleichvorrichtung vorgesehen, die Auswuchtgewichte 70a und 70a¹ aufweist, wie in Fig. M bis Fig. 6b gezeigt, die von den äusseren Enden von Hebeln oder Schwingarmen 91 und 91a getragen werden. Nach unten gerichtete spitzige Ansätze 90 und 90a, die im Zylinderblock ausgebildet sind, wirken als Gelenke für diese Schwingarme. Bei hoher Drehzahl hat die Fliehkraft der Auswuchtgewichte zur Wirkung, daß diese nach aussen fliegen, so daß sie die in übertriebener Weise in Fig. 6a angezeigte Stellung einnehmen. Jedes Paar von Auswuchtgewichten hat ein geringfügig geringeres Gewicht als die Buchse, der sie zugeordnet sind, jedoch hat ihre Fliehkraft trotzdem zur Wirkung, daß sie sich radial nach aussen bewegen. Die zugehörigen Schwingarme kehren jedoch die Richtung dieser Kraft um, so daß die Enden 91 und 91a jedes Schwingarmpaares gegen den Umfangsring der zugehörigen Buchse drücken und diese daher von der Innenwand des Gehäuses wegbewegen.

Fig. 5 zeigt .bei 33a den Spalt zwischen dem äusseren Ende des Zylinders und der Innenwand des Gehäuses 10 bei massiger Umlaufgeschwindigkeit des Motorblocks 20 innerhalb dieses Gehäuses und die Wirkung der Auswuchtgewichte bei hoher und niedriger Umlaufgeschwindigkeit ist in Fig. 6a bzw. 6b dargestellt.

Das Gas aus der Kraftstoffpumpe, die vorzugsweise elektrisch oder vom Motor angetrieben wird, wird der Zündkammer 15 über eine Ronrleitung 9 8 und ein verstellbares Ventil 97 zugeführt, das eine Leerlaufeinstellung ermöglicnt.

Wie bei allen Brennkraftmaschinen muß der Anfangsdreh-

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impuls durch äussere Mittel, beispielsweise durch einen herkömmlichen Anlasser zugeführt werden, der für einen zwangsläufigen Drehantrieb mit dem einen Ende der Motorwelle verbunden ist. Das Ende 13 dient für diesen Zweck. Wenn sich der Motor dreht, wird Gas von einem geeigneten Vergaser über einen Gasinjektor 39 (Fig. 1) einer Leitung 41 zugeführt.

Die Bauform und die Gestalt des Motorgehäuses bzw. -Mantels machen den Motor ideal zur Wasser- oder Luftkühlung geeignet, wobei die Luft bzw. das Wasser unmittelbar ™

dem Gehäuse von aus sen zugeführt wird.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

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Claims (1)

1. 831 24. Februar 1971

   Patentanspr ü ehe

   »J Umlaufmotor, gekennzeichnet durch

   (a) ein Gehäuse (10) in Form eines zylindrischen Mantels und zwei parallelen Endplatten (101, IQIa), welche den Mantel abschliessen, in welchem Gehäuse ein Motorblock (20) drehbar gelagert ist, in den Endplatten je ein Kugellager (19, 19a) exzentrisch gelagert und mit Bezug auf das Kugellager in der entgegengesetzten Endplatte symmetrisch angeordnet ist, einen Rotor, der innerhalb des Motorblocks (20) mit seiner Drehachse parallel zur Achse des Gehäuses (10), jedoch im Abstand von diesem angeordnet ist, der Rotor einen mehrflächigen Kern (11) mit Nuten (17a - 17f) aufweist, die zu den Flächen des Kerns parallel sind,

   (b) eine Anzahl Kolbenzylinder, die mit einem Winkelabstand voneinander um die erwähnte Drehachse herum angeordnet sind, und

   (c) eine Anzahl Kolben (21a - 2If), die je gleitbar in einem der Zylinder angeordnet und je mit einem Fußteil (27a - 27f) fest verbunden sind, der ein längliches Nutenfolgeelement (U3a - 13f) trägt, das gleitbar in der Nut der jeweiligen Kernfläche sitzt, zu der die Nut parallel ist, wobei die Exzentrizität der Kugellager (19, 19a) innerhalb der Endplatten den Hub der Kolben bestimmt*

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   Umlaufmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Flächen des Füßelements (27a - 27f) zur Drehachse im wesentlichen senkrecht sind, um eine einwandfreie Ausfluchtung, Zusammenwirkung und Anlenkung der zugeordneten Teile des Motors sicherzustellen.

   Umlaufmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Zündkammer (15) ausserhalb des Gehäuses (10), eine Auspufföffnung (12) im Gehäuse im Winkelabstand von der erwähnten Einlaßöffnung (Hl), eine Kraftstoffzuführleitung (98), die mit der Einlaßöffnung in Verbindung steht, und Mittel (39) zum Einfünren von Kraftstoff in die erwähnte Leitung.

   . Umlauf motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mit einer Antriebswelle (13) bzw. (13a) versehen ist, die sich zumindest von dem einen Ende des Kerns (11) aus erstreckt, so daß eine Bewegung auf diese bzw. von dieser übertragen werden kann.

   5. Umlaufmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Platten (101, 101a) mit einem Kugellager (19 bzw. 19a) versehen ist, dessen Laufring zum Laufring in der entgegengesetzten Endplatte gleichachsig ist, wobei die Laufringe mit Bezug auf die Symmetrieacnse des Genäuses (10) exzentrisch angeordnet sind und der Betrag der

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   Exzentrizität die Länge des Kolbenhubes bestimmt.

   6. Umlaufmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mit Endabschnitten (13, 13a) von verringertem Durchmesser versehen ist, die sich durch die Endplatten (101, 101a) erstrecken, so daß der Rotor in diesen Platten gelagert ist,

   ^. wobei mindestens einer der Endabschnitte mit einem

   ™ axialen Kanal (50) versehen ist, der sich bis zu

   einer Stelle innerhalb des Kerns (11) erstreckt, die sich in der gleichen Ebene wie die erwähnten Nuten (17a - 17f) im Kern befinden, die vom äusseren Ende des axialen Kanals am weitesten abgelegen sind, der Kern mit radialen Kanälen (52) ausgebildet ist, welche den axialen Kanal und die Nuten miteinander verbinden, wobei die Fliehkraft das Öl aus dem axialen Kanal (50) durch die erwähnten radialen Kanäle (52) und von diesen in die Nuten (17a - 17f) und Kolbenzylinder (33a - 33f) treibt.

   7. Umlaufmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ölzufuhrkanal (50), der sich in den Rotor von dessen einem Ende erstreckt, und Kanäle (52), die von diesem Kanal (50) zu den Nuten (17a - 17f) und Kolbenzylindern (33a, 33f) führen.

   8. Umlauf motor, gekennzeichnet durch '.

   (a) ein Gehäuse (10) mit einem zylindrischen Mantel

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   und zwei parallelen Endplatten (101, 101a) , die den Mantel abschliessen, in welchem Gehäuse ein Motorblock (20) drehbar gelagert ist, wobei die Endplatten je mit einem Kugellager . (19, 19a) versehen sind, das in diesen exzentrisch gelagert und mit Bezug auf das Kugellager in der entgegengesetzten Endplatte symmetrisch angeordnet ist, einen Rotor (11), der im Motorblock mit seiner Drehachse parallel zur Achse des Gehäuses, jedoch im Abstand von · ™ diesem angeordnet ist, welcher Rotor einen mehrflächigen Kern aufweist, in welchem Nuten (17a - 17f) parallel zu seinen Flächen vorgesehen sind,

   (b) eine Anzahl Kolbenzylinder (33a - 33f), die mit Winkelabständen voneinander um die erwähnte Drehachse herum angeordnet sind, und

   (c) eine Anzahl Kolben (21a - 2If), von denen jeder in einem der Kolbenzylinder gleitbar angeordnet ist und je mit einem Fußteil (27a - 27f) fest verbunden ist, der ein längliches Nutenfolgeelement (43a - 4 3f) trägt, das gleitbar in der Nut der jeweiligen Kernfläche sitzt, zu der die Nut parallel ist, wobei die Exzentrizität der Kugellager innerhalb der Endplatten den Hub der Kolben bestimmt, und Organe, durch welche die Umlaufgeschwindigkeit der Zylinder dazu ausgenutzt wird, ihrer Fliehkraft teilweise entgegenzuwirken, um einen Reibungswiderstand zwischen den äusseren Enden der Kolbenzylinder (33a - 33Jf) und der Innenwand des zylindrischen Mantels zu vermeiden, welche Organe durch Auswucht-

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   gewichte (70a, 70a¹) gebildet werden, die um Gelenke (90, 90a) im Motorblock (20) schwenkbar sind, wdche Gewichte unter der Wirkung der Fliehkraft in Tätigkeit treten, die durch ihren eigenen Umlauf um die erwähnte Drehachse herum erzeugt wird, um einen grösseren Teil der Fliehkraft der Zylinder zu neutralisieren und dadurch den erwähnten Reibungswiderstand zu vermeiden.

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