Derartige Motorbauformen sind bei Brennkraftmaschinen üblich, wobei der Kolben als Hubkolben ausgebildet ist. Da der Ar- beitstakt des Hubkolbens in aller Regel nur einseitig genutzt wird, ergibt sich hierdurch eine verhältnismäßig große Bauform.

Daneben sind Motoren mit Druckluftantrieb bekannt, beispiels- weise als Antriebsorgane für Werkzeuge. Auch hier ist dann, wenn der Kolben ein Hubkolben ist, der Raumbedarf für den gesamten Motor sehr hoch, abhängig von der benötigten Energie. Zu dem ge- nannten Zweck werden auch Vielzellen-Rotationsmotoren einge- setzt, die jedoch wegen der hohen Durchflußmengen unnötig viel Energie verbrauchen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motor der ein- gangs umrissenen Bauweise so auszubilden, daß bei kleinem Raum- bedarf eine sehr hohe Leistung erzeugt werden kann, um den Ge- samtwirkungsgrad zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Kolben aus einer um eine Achse drehbaren Schwingplatte besteht und der Arbeitsraum als Zylindersegment ausgebildet ist.

Diese Lösung hat den erheblichen Vorteil, daß die Schwingplatte, die zur Umsetzung der Druckenergie im Arbeitsraum über ein Pleuel mit dem Kurbeltrieb verbunden ist, von beiden Seiten be- aufschlagt werden kann. Als Arbeitsmedium wird vorzugsweise Druckluft oder ein Brennkraftstoff eingesetzt, so daß im letzte- ren Fall der Motor nach dem Otto-oder Dieselprinzip betrieben werden kann.

Nach einem besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung kann die Schwingplatte über eine mittige Achse drehbar gelagert sein und in zwei zylindersegmentförmige Arbeitsräume eingreifen, so daß bei Verwendung eines Brennkraftstoffes als Arbeitsmedium ein Viertaktzyklus für den Betrieb des Motors möglich ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung von Ausfüh- rungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zei- gen : Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Aus- führungsbeispiels der Erfindung, Figur 2 eine Variante der Figur 1, Figur 3 eine weitere Variante mit doppelter Ventilzahl, Figur 4 eine weitere Ausführungsform mit zwei zylindersegment- förmigen Arbeitsräumen für die Schwingplatte, Figur 5 eine Variante der Figur 4 für den Betrieb mit einem Brennkraftstoff, Figur 6 als Ausschnitt aus Figur 5 die schematische Darstellung des ersten Arbeitstaktes, Figur 7 die Position der Schwingplatte beim zweiten Arbeitstakt, Figur 8 die Position der Schwingplatte im dritten Arbeitstakt und Figur 9 die Stellung der Schwingplatte beim vierten Arbeitstakt.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausfüh- rungsbeispiel eines Motors 10 mit einem Gehäuse 12, in welchem ein Arbeitsraum 14 in Form eines Zylindersegmentes ausgebildet ist. Der Arbeitsraum 14 wird von zwei V-förmig zueinander ste- henden Wänden 16 bzw. 18, einer teilkreisförmigen Außenwand 20 des Gehäuses 12 sowie zwei ebenen Stirnwänden 22 begrenzt. Im Scheitelbereich der V-förmig zueinander ausgerichteten Wände 16, 18 ist eine Achse 24 gelagert, von der eine Schwingplatte 26 ra- dial absteht, die sich bis zur teilkreisförmigen Innenseite der Außenwand 20 erstreckt. Auf einer Seite der Schwingplatte 26 ist ein Drehlager 28 angebracht, an welchem ein Pleuel 30 angelenkt ist, das durch eine schlitzförmige Öffnung in der Wand 18 hindurchtritt und mit dem äußeren Ende 32 an einem rotierendem Kurbeltrieb 34 eines Schwungrades 36 angelenkt ist.

In der Wand 16 sind ein Einlaßkanal 38 und ein Auslaßkanal 40 ausgebildet, die beide in den Arbeitsraum 14 münden. Der Einlaß- kanal 38 ist über ein Ventil 42, das in Abhängigkeit von der Stellung der Schwingplatte 26 steuerbar ist, an einen Zuführka- nal 44 angeschlossen, der über ein weiteres Ventil 46 mit einem Speicher 48 für ein Druckmedium, im allgemeinen Druckluft, ver- bunden ist.

Im Auslaßkanal 40 ist ein in ähnlicher Weise steuerbares Ventil 50 vorgesehen, das an einen nach außen führenden Ablaßkanal 52 angeschlossen ist.

Zur Beschreibung der Funktionsweise dieses Motors 10 wird von der in Figur 1 gezeigten Stellung ausgegangen. Über das geöff- nete Ventil 42 des Einlaßkanals 38 strömt Druckluft gegen die in Figur 1 rechte Fläche der Schwingplatte 26, wodurch diese in Richtung des eingezeichneten Pfeiles um die Achse 24 gedreht wird. Über das Pleuel 30 wird diese Drehbewegung auf das Schwungrad 36 übertragen, wodurch dieses in Drehung versetzt wird. Wenn die Schwingplatte 26 etwa die Hälfte ihres Drehwin- kels überstrichen hat und sich in der Darstellung der Figur 1 in vertikaler Stellung befindet, wird das Einlaßventil 42 geschlos- sen. Der gegen die Schwingplatte 26 wirkende Restdruck des Ar- beitsmediums baut sich nun ab, bis die Schwingplatte 26 ihre Endstellung im Bereich der Wand 18 erreicht hat. Nun wird über eine nicht dargestellte Steuerung das Auslaßventil 50 geöffnet.

Das Schwungrad 36 ist dann in der Lage, über das Pleuel 30 die Schwingplatte 26 wieder die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung zurückzuführen, worauf das Auslaßventil 50 wieder geschlossen und das Einlaßventil 42 wieder geöffnet wird. In dieser Stellung kann dann ein neuer Zyklus beginnen.

Bei der in Figur 2 dargestellten Variante des Motors 10 ist das Pleuel 30 längenveränderlich ausgebildet, beispielsweise tele- skopartig, wobei die jeweils eingestellte Länge fixiert werden kann, etwa durch einen nicht dargestellten Klemmkonus. Das Drehlager 28 dieses Pleuel 30 ist an einer Schiebeplatte 54 be- festigt, die verstellbar an der Schwingplatte 26 angebracht ist.

Auf diese Weise ist es möglich, den Hebelarm an der Schwing- platte 26 zwischen der Achse 24 und dem Drehlager 28 einzustel- len, um das Drehmoment in Abhängigkeit der Einsatzbedingungen zu optimieren.

Figur 3 zeigt eine weitere Variante, bei welcher die Achse 24 der Schwingplatte 26 über ein Kniehebelgelenk 56 mit dem Pleuel 30 verbunden ist. Ferner münden sowohl auf der Seite der Wand 16 als auch auf der Seite der Wand 18 jeweils ein Einlaßkanal 38 bzw. 38'und ein Auslaßkanal 40 bzw. 40'in den Arbeitsraum 14.

Die Einlaßkanäle 38,38'und die Auslaßkanäle 40,40'sind auch hier wieder mit entsprechend der Winkelstellung der Schwing- platte 26 steuerbaren Ventilen 42,42'bzw. 50,50'ausgerüstet.

Der Speicher 48 für das Druckmedium ist über ein umschaltbares Dreiwegeventil 46'mit zwei Zweigen 44,44'des Zuführkanals verbunden, wobei der Zuführkanal 44 in der bereits beschriebenen Weise mit dem Einlaßventil 42 verbunden ist, während der weitere Zuführkanal 44'zu dem Einlaßventil 42'führt.

Mit dieser Ausführungsform wird ein doppelt wirkender Motor 10 realisiert, da die Schwingplatte 26 sowohl bei ihrer Linksdre- hung als auch bei ihrer Rechtsdrehung mit Druckmedium beauf- schlagt wird. Durch die nicht dargestellte Ventilsteuerung wird sichergestellt, daß bei der Drehbewegung der Schwingplatte 26 im Gegenuhrzeigersinn das Einlaßventil 42 geöffnet und das Einlaß- ventil 42'geschlossen sind, während das Auslaßventil 50 in seine geschlossene und das Auslaßventil 50'in seine geöffnete Stellung gebracht worden sind. Bei der Rückdrehung der Schwing- platte 26 im Uhrzeigersinn haben die genannten Ventile die je- weils entgegengesetzte Position.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit für den Motor 10, gemäß welcher die Schwingplatte 26 über eine mittige Achse 24 im Gehäuse 12 gelagert ist. In diesem sind zwei im Quer- schnitt V-förmige Arbeitsräume 14,14'ausgebildet, die mit ih- ren Scheiteln im Querschnitt X-artig im Bereich der Achse 24 aufeinander stehen. Wie im Ausführungsbeispiel der Figur 3 hat jeder Arbeitsraum 14,14'zu beiden Seiten der Schwingplatte 26 mit nicht weiter dargestellten Ventilen versehene Einlaßkanäle 38 und Auslaßkanäle 40, die durch ein nur schematisch darge- stelltes Schaltventil 46 steuerbar mit dem Speicher 48 verbunden sind.

Für alle Bauarten des Motors 10, die in den Figuren 1 bis 4 dar- gestellt sind, gilt selbstverständlich, daß diese auch als Ver- dichter betrieben werden können, wenn die Drehmomenteinleitung über das Schwungrad 36 erfolgt, so daß die Schwingplatte 26 in den Arbeitsräumen 14 die Verdichtung der über die Ventile zuge- führten Luft bewirken. Die Steuerung der Ventile muß hier ent- sprechend angepaßt werden, was jedoch dem Fachmann geläufig ist.

Die Figuren 5 bis 9 zeigen ein weiteres, sehr vorteilhaftes Aus- führungsbeispiel, das konstruktiv ähnlich dem der Figur 4 mit zwei Arbeitsräumen 14,14'ausgebildet ist, bei dem jedoch als Arbeitsmedium nicht Druckluft verwendet wird, sondern ein Brenn- kraftstoff. Die vier Einlaßkanäle 38 und die vier Auslaßkanäle 40 sind über nicht weiter dargestellte, steuerbare Ventile mit einem Vergaser oder einer Einspritzpumpe für den Brennkraftstoff verbunden, der entweder nach dem Otto-Verfahren oder nach dem Diesel-Verfahren die notwendige Energie erzeugt. Die hierfür benötigten Zünd-oder Glühkerzen sind nicht weiter dargestellt.

Nach Betätigen eines Anlassermotors, der auf das Schwungrad 36 oder unmittelbar auf die Achse 24 der Schwingplatte 26 wirkt, werden die Arbeitszyklen gemäß den Figuren 6 bis 9 im Viertakt- verfahren in Gang gesetzt. Figur 1 zeigt den Beginn des ersten Taktes mit durch den Pfeil angedeuteter Zündung des Brennkraft- stoffes, wodurch das verdichtete Medium den Arbeitstakt an der in Figur 6 oberen Hälfte der Schwingplatte 26 einleitet. Die Schwingplatte 26 bewegt sich dadurch in Pfeilrichtung im Gegen- uhrzeigersinn und verdichtet dabei in dem Arbeitsraum 14 das zu- vor angesaugte Arbeitsmedium, z. B. ein Kraftstoff-Luftgemisch.

Gleichzeitig wird durch die in Figur 6 untere Hälfte der Schwingplatte 26 über das nur schematisch angedeutete Einlaßven- til 42 Arbeitsmedium angesaugt, wobei gleichzeitig im unteren Arbeitsraum 14'das Arbeitsmedium, welches hier zuvor den ersten Arbeitstakt Verbrennen und Ausdehnen ausgeführt hat, ausgestoßen wird.

Nachdem die Doppel-Schwingplatte 26 die Stellung der Figur 7 er- reicht hat, wird das zuvor von der oberen Hälfte der Schwing- platte 26 verdichtete Arbeitsmedium gezündet, so daß im Arbeits- raum 14 der Takt des Ausschiebens des zuvor verbrannten Brenn- kraftstoffes eingeleitet wird. Im unteren Arbeitsraum 14'wird das zuvor angesaugte Medium verdichtet, während auf der gegen- überliegenden Seite über das angedeutete Einlaßventil 42 fri- scher Brennkraftstoff angesaugt wird.

Figur 8 deutet in der oberen Hälfte der Schwingplatte 26 die Takte Ansaugen über das Einlaßventil 42 und Ausstoßen des ver- brauchten Brennkraftstoffes aus dem Areitsraum 14 an, während im unteren Arbeitsraum 14'der Takt Verdichten stattfindet und gleichzeitig auf der gegenüberliegenden Seite der Schwingplatte 26 die Zündung erfolgt.

Figur 9 zeigt in dem oberen Arbeitsraum 14 den Beginn des Ver- dichtens und auf der anderen Seite der Schwingplatte 26 das An- saugen, während im unteren Arbeitsraum 14'der Takt Ausstoßen und gleichzeitig-auf der abgewandten Seite der Schwingplatte 26'-das Zünden angedeutet ist.