DE255792C

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Publication number: DE255792C
Application number: DENDAT255792D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Jig 255792 -KLASSE 46«. GRUPPE

JAMES DENNIS ROOTS in LONDON.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. August 1910 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Explosionskraftmaschinen mit kreisenden Zylindern und entgegengesetzt sich drehender Kurbelwelle. Derartige Maschinen sind an sich bekannt, bei denen die treibende Kraft von der Kurbelwelle abgenommen wurde, wobei der Zylinder einen Ventilator zur Förderung der Kühlluft und Absaugung der Auspuffgase antreiben konnte, um das Drehmoment der Kurbelwelle ίο unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit verändern zu können.

Gemäß der Erfindung wirken nun sowohl die kreisenden Zylinder als auch die Kurbelwelle auf ein drittes Element, welches die Gestalt einer Hülse oder hohlen Welle besitzt und mit den ersten beiden Elementen durch ein Differentialgetriebe verbunden ist. Durch Anordnung- von Bremsscheiben 0. dgl. kann die Bewegung der Zylinder oder der Kurbeiao welle gehemmt werden, so daß die Geschwindigkeit des dritten Elements oder der Arbeitswelle von Null bis zu einem Maximum in beiden Drehrichtungen geändert werden kann, und zwar werden bei einer maximalen Vorwärtsbewegung nur die Zylinder rotieren, während bei einer Maximalbewegung in umgekehrter Richtung nur die Kurbelwelle rotiert, und für Zwischengeschwindigkeiten der eine oder? der andere Teil in der Bewegung verzögert wird. Die Geschwindigkeit der resultierenden oder Arbeitswelle ist dabei gleich der Differenz oder einem Vielfachen derselben zwischen den bezüglichen Geschwindigkeiten der Zylinder und der Kurbelwelle.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch eine gemäß der Erfindung konstruierte Viertaktmaschine mit innerer Verbrennung.

Fig. 2 ist eine teilweise im Schnitt gezeichnete Stirnansicht von Fig. 1.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform, bei welcher Bremsscheiben anstatt Reibungsscheiben verwendet sind und die Kraft von der resultierenden Hülse auf eine mit ihr parallele Welle übertragen wird.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 sind A₁A¹, A², A^s die Zylinder der Maschine, von denen jeder mit einem Kolben B, B¹ versehen ist, wie in Fig. ι ersichtlich ist. Diese Kolben sind mit den Kurbelzapfen C¹, C² der Welle C verbunden. Die Pleuelstangen der Kolben in den Zylindern A und A^s sind mit dem Kurbelzapfen C¹, und die Pleuelstangen der Kolben in den Zylindern A* und A² mit dem Kurbelzapfen C² verbunden, wobei das Kurbellager der Pleuelstangen D² und D^s das der Pleuelstangen D und D¹ umfaßt.

In Fig. ι und 2 werden die einander gegenüberliegenden Kolbenventile E, E¹ vorzugsweise direkt durch die Daumenscheibe H angetrieben. Die Daumenscheibe H ist auf der resultierenden Welle oder Hülse J aufgekeilt. Diebeiden Kolben ventile, welche rechtwinklig zu'denen in Fig. ι dargestellten stehen und in den Ventilzylindern F², F³ arbeiten, sind in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt. Dieselben werden

durch Winkelhebel angetrieben, welche in der Mitte oder unter einem Winkel von 45° zwischen den Zylindern angeordnet sind, wobei ein Ende jedes Hebels die Rollen trägt, wie aus Fig. ι ersichtlich, und das andere Ende mit dem Ventilende verbunden ist. Diese Ventile können jedoch auch in irgendeiner anderen geeigneten Weise angetrieben werden.

Das mittlere Zylindergehäuse / ist mittels Kugellager K, K¹ auf der Welle C gelagert, und die letztere wird wieder von Lagern K², K³ getragen, die auf den Rahmenträgern L, L des Fahrzeuges angeordnet sind. An dem mittleren Gehäuse / der Zylinder A, A¹, A ², A³ ist ein Kegelrad M befestigt, welches daher zusammen mit den Zylindern rotiert. Auf die Kurbelwelle C ist ein Kegelrad N aufgesetzt. Die Hülse J ist drehbar auf dem verjüngten Ende der Welle C gelagert, und mit dem einen größeren Durchmesser besitzenden Teil der Hülse I sind zwei radiale Zapfen 0 starr verbunden, auf welchen Kegelräder P drehbar gelagert sind. Die Kegelräder P sind von gleicher Größe wie die Kegelräder M, N und sind ständig im Eingriff mit diesen. Es können zwei oder mehr Planeten- oder epizyklische Räder P vorhanden sein. Die Verlängerung der Hülse oder der rohrförmigen Welle I umgibt konzentrisch . die Welle C, und die Hülse I. trägt an ihrem anderen Ende (die Welle und die Hülse sind in Fig. 1 abgebrochen gezeichnet) die Schraube ohne Ende Q, welche das Wurmrad Q¹ antreibt. Das Wurmrad Q¹ ist auf der Achse Q² des Fahrzeuges aufgekeilt. Diese Achse kann in passender Weise die Vorderachse des Fahrzeuges sein. Das Wurmrad kann das Differentialgetriebe Q³ der Achse in der gewöhnlichen Weise, wie gezeichnet, enthalten.

Wenn gewünscht wird, so kann das Wurmgetriebe durch das gewöhnliche Kegelradgetriebe ersetzt werden.

Auf der Welle C ist an der anderen Seite der Zylinder eine Scheibe R aufgekeilt. Die Scheibe S ist starr mit den Zylindern durch eine mittlere Verschlußplatte S¹ verbunden, welche gleichfalls zur Stützung des äußeren Ringes des Kugellagers K dient. Auf der Welle C ist lose die Trommel oder das Gehäuse T aufgesetzt, welches die Scheiben R und 5 umschließt. Die inneren und gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses T sind derartig ausgebildet, daß sie in reibendem Eingriff mit der Seitenfläche jeder der Scheiben R und S gelangen können. Das Gehäuse T kann an der Rotation nicht teilnehmen, jedoch kann es in der Längs- oder Achsrichtung auf der Welle bewegt werden, so daß es mit der einen oder anderen Scheibe R, S in Eingriff gelangt.

Das Explosionsgemisch wird den Zylindern mittels der Radialrohre E² zugeführt, welche mit dem ringförmigen Gehäuse E³ verbunden sind. Ein Teil dieses ringförmigen Gehäuses ist an den Radialrohren E³ befestigt und rotiert mit letzteren, während der äußere Teil oder Deckelring E¹ des Gehäuses stillsteht und mit den nach dem Karburator führenden Rohren E⁵, E⁵ fest verbunden ist und durch letztere gehalten wird.

In dem Auslaß jedes Exhaustventilzylinders ist ein T-Stück Z eingeschraubt, in welches wiederum ein gekrümmtes Rohrstück Z¹ eingeschraubt ist. Die Rohre Z¹ dienen als Träger für die im Querschnitt U-förmigen Ringe U, welche an ersteren befestigt sind. Diese Anordnung ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.

Die beschriebene, in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist für langsam laufende Maschinen geeignet oder für Maschinen von größerer Bauart, die nach dem Zweitaktsystem arbeiten und mit Wasserkühlrippen versehen sind. Die Zündung wird in irgendeiner geeigneten Weise bewirkt, jedoch vorzugsweise mittels Kontakte, die auf der Daumenscheibe H oder der Hülse I angeordnet sind.

Die Wirkungsweise der Maschine ist wie folgt:

Wenn keine der beiden Reibungsscheiben R, S in reibendem Eingriff mit dem Trommelgehäuse T sich befindet, so wird alsdann die Maschine keine Kraft übertragen, und die Zylinder und die Kurbelwelle werden frei mit annähernd gleicher Geschwindigket und in einander entgegengesetzten Richtungen umlaufen, wobei eine gewisse Geschwindigkeitsdifferenz infolge der Lagerreibung und des Luftwiderstandes vorhanden sein wird. Wenn die Bewegung der Kurbelwelle gehemmt wird, dadurch, daß die Scheibe R in Berührung mit dem Gehäuse T gebracht wird, so wird die Drehung der Zylinder beschleunigt. Das Getriebe N wird ebenfalls mit der Welle C gehemmt und bildet nunmehr ein Widerlager oder Stützrad, auf welchem Umlaufräder P abrollen, indem sie durch das Rad M vorwärts getrieben werden. Die resultierende Welle oder Hülse I wird mit einer Geschwindigkeit umlaufen, welche proportional der Differenz zwischen den beiden Geschwindigkeiten der Zylinder und der Welle ist. Wenn die Bewegung der Welle C weiterhin verzögert wird, so nimmt die Geschwindigkeit der resultierenden Welle zu, bis sie ein Maximum erreicht in dem Augenblick, wo die Welle C angehalten wird. Wenn die Fahrrichtung umgekehrt werden soll, .so wird die mit den Zylindern verbundene Scheibe S gehemmt, und die Welle / wird dann in umgekehrter Richtung mit . einer der Hemmung der

Scheibe S entsprechenden Geschwindigkeit angetrieben.

In Fig. 3, welche eine andere Ausführungsform der Maschine darstellt, und zwar passend für eine Zweitaktmaschine mit innerer Verbrennung und mit zwei Arbeitszylindern, sind die wesentlichen Teile, obgleich sie von der ersten Ausführungsform abweichend konstruiert sind, doch nach Möglichkeit mit den

ίο gleichen Bezugszeichen versehen. Diese Teile sind die Zylinder A₁A¹, welche so angeordnet sind, daß sie um die Kurbelwelle C rotieren, das Kegelrad M, welches mit den Zylindern A, A¹ fest verbunden ist, das entsprechende Kegelrad N, das fest auf der Kurbelwelle C sitzt sowie die epizyklischen oder Planetenräder P, die auf den radialen Zapfen O sitzen, welche von der resultierenden Welle oder Hülse / getragen werden und gleichzeitig zum Antrieb derselben dienen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden jedoch.die Mittel zur Verzögerung und zum Anhalten eines der Teile durch ein Bremsband und eine Scheibe S² dargestellt, die an den Zylindern A¹, A² befestigt ist, während eine ähnliche Scheibe R¹ auf der Kurbelwelle festgekeilt ist. Das ganze System wird von Lagern K², K^s getragen, welche hier als gewöhnliche Lager ausbildet sind und auf den Fahrzeugträgern L, L ruhen.

Bei dieser Ausführungsform sind Differentialkolben angewendet, indem die arbeitenden Kolbenteile B⁵, B⁶ mit Enden von größerem Durchmesser B⁷, B⁸ versehen sind. Die beiden Kolben auf den gegenüberliegenden Seiten des Kurbelzapfens C¹ sind starr durch vier Stangen Y, Y zusammengehalten, von denen nur zwei im Schnitt in Fig. 3 gezeichnet sind. Die einen größeren Durchmesser besitzenden Kolbenteile Β^Ί, B⁸ und Zylinderteile A⁹, A¹⁰ dienen als Luftpumpen, um die Ladung von Luft und Gemisch, welche in die ringförmigen Räume A¹¹, A¹² gelangen, zu entfernen.

Wie in Fig. 3 gezeichnet, ist der Kurbelzapfen C¹ mit einem Lager W versehen, dessen innere Fläche den Kurbelzapfen C¹ umschließt, während die äußere Fläche desselben glatt ist. Die Außenseite des Lagers W ist viereckig, so daß sie seitlich zwischen zwei Kreuzkopfführungen W¹, W² gleiten kann, welche starr an den bezüglichen Kolben JS⁷, B⁸ befestigt sind.

Bei der Ausführungsform in Fig. 3 ist ein Kettenrad gezeichnet, das auf der resultierenden Hülse I befestigt ist, und das die Kraft von der resultierenden Hülse auf eine parallele Welle, die nicht gezeichnet ist, überträgt. Die Wirkung zur Erzielung von Geschwindigkeitsveränderungen ist dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Explosionskraftmaschine mit kreisenden Zylindern und entgegengesetzt sich drehender Kurbelwelle, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse und die Kurbelwelle ihre Kraft auf das mit der Arbeitswelle verbundene Gehäuse der Umlaufräder übertragen, dessen Drehgeschwindigkeit durch Hemmung der Zylinder oder der Kurbelwelle von ο bis zu einem Maximum in beiden Richtungen geändert werden kann.

2. Explosionskraftmaschine mit kreisenden Zylindern und entgegengesetzt sich drehender Kurbelwelle, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan für die Ventile auf einem durch die Differentialräder angetriebenen, mit resultierender Geschwindigkeit rotierenden Element angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.