DE19500854A1

DE19500854A1 - Stroke piston machine with at least one piston-cylinder arrangement

Info

Publication number: DE19500854A1
Application number: DE19500854A
Authority: DE
Inventors: Franz Seidl
Original assignee: Individual
Current assignee: BECK, WALTER, 84034 LANDSHUT, DE
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2015-01-14
Also published as: DE19500854C2

Abstract

The stroke piston machine has at least one piston-cylinder arrangement of which the piston (16) is so effectively connected to an eccentric part (20) of a crankshaft (18), that on rotation of the crankshaft is moved forwards and backwards radially to its axis (26). The effective connection between the piston and the eccentric part of the crankshaft is achieved via a single drive block (22) rotatably located on the eccentric part. All pistons locate flatly on the drive block. Each piston can follow in a play-free manner the movement of the drive block in the direction of its longitudinal axis. Each piston is provided with at least one guide member.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1.The invention relates to a reciprocating piston machine according to the Ober Concept of claim 1.

Hubkolbenmaschinen sind allgemein bekannt. Als heutzutage wohl gängigste Hubkolbenmaschine ist der Vierzylinder-Reihenmotor anzusehen, bei dem vier Zylinder in einer Reihe hintereinander angeordnet sind. Die zugehörigen Kolben beaufschlagen jeweils über ein Pleuel eine gemeinsame Kurbelwelle und versetzen diese in Drehbewegung. Zur Lagerung der Kurbelwelle bzw. der Pleuel auf der Kurbelwelle sind üblicherweise fünf Kurbelwellenhaupt- und vier Kurbelwellenzapfenlager vorgesehen. Somit tritt eine Reibung in neun Lagern auf, die die Nennleistung des Motors beträchtlich reduziert. Darüber hinaus wirkt sich die Kolben reibung negativ auf den Wirkungsgrad der Maschine aus. Die Kolbenreibung wird zum großen Teil dadurch verursacht, daß auf grund der schräg stehenden Pleuel eine Kraftkomponente in Richtung der Zylinderwände wirkt, so daß eine nicht unbeacht liche Reibung zwischen Kolben und Zylinderwand auftritt. Die Reibleistung eines derartigen Motors kann bis zu 30% der Motornennleistung betragen. Bei einer Reduzierung der Reib leistung können daher Kraftstoffeinsparungen im Bereich von 20 bis 25% erzielt werden.Reciprocating engines are generally known. Than probably nowadays The most common reciprocating piston machine is the four-cylinder in-line engine look at the four cylinders in a row in a row are arranged. The associated pistons act on each a common crankshaft via a connecting rod and move it in rotary motion. For storing the crankshaft or connecting rods On the crankshaft there are usually five main crankshafts and four crankshaft journal bearings are provided. Thus one occurs Friction in nine bearings, which is the nominal power of the engine considerably reduced. It also affects the pistons friction negatively affects the efficiency of the machine. The Piston friction is largely caused by the fact that a force component in due to the inclined connecting rods Direction of the cylinder walls acts so that one does not go unnoticed Liche friction occurs between the piston and the cylinder wall. The Friction power of such an engine can be up to 30% of Rated motor power. With a reduction in friction performance can therefore save fuel in the range of 20 up to 25% can be achieved.

Darüber hinaus wird die Kurbelwelle durch eine Reihen-Anordnung sehr lang und damit verwindungsanfällig, so daß Maßnahmen zur Dämpfung von Drehschwingungen der Kurbelwelle erforderlich werden.In addition, the crankshaft is arranged in a row very long and therefore prone to twisting, so that measures for Damping of torsional vibrations of the crankshaft is required become.

Im übrigen treten bei der Verwendung von Pleuel Schwingungen zweiter und höherer Ordnung auf, welche die sinusförmigen Kol benbewegungen überlagern. Durch diese Schwingungen ergibt sich ein Vibrieren des Motors und eine relativ rauher Motorlauf.Otherwise, vibrations occur when using connecting rods second and higher order, which the sinusoidal Kol superimposed movements. These vibrations result a vibration of the engine and a relatively rough engine running.

Zur Reduzierung der Kolbenreibung an den Zylinderwänden sowie zur Verminderung der Kurbelwellenlagerreibung ist in der DE 34 47 663 A1 ein sogenannter Kurbelschleifenmotor vorgeschlagen worden. Bei diesem sind die Zylinder nach dem Boxerprinzip an geordnet, wobei bei der Auf- und Abbewegung der Kolben die Kraft über eine zwischen zwei diametral gegenüberliegenden Kolben starr angeordnete Kurbelwellenschleife auf die Kurbel welle übertragen wird, die dadurch eine Drehbewegung ausführt.To reduce piston friction on the cylinder walls as well to reduce crankshaft bearing friction is in DE 34 47 663 A1 proposed a so-called crank loop motor been. With this the cylinders are on the boxer principle ordered, with the up and down movement of the pistons Force over one between two diametrically opposite Piston rigidly arranged crankshaft loop on the crank shaft is transmitted, which thereby performs a rotary movement.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, daß auf einen die Wirkverbindung zwischen Kurbelwellenschleife und Kurbelwelle herstellenden und diesen Elementen zwischengeschalteten An triebsblock nur jeweils zwei Zylinder wirken können. Bei einer Anordnung von einem Vielfachen von zwei Zylindern ist auch eine entsprechende Anzahl von Kurbelwellenschleifen vorzusehen. Es ist daher nicht möglich, die Kolben in einer zur Kurbelwellen achse senkrechten, gemeinsamen Ebene anzuordnen, so daß bei spielsweise bei einer Vier- oder Sechszylindermaschine eben falls eine Reihenschaltung von jeweils zwei diametral gegen überliegenden Kolben-Zylinder-Anordnungen in Achsrichtung der Kurbelwelle erforderlich ist. Dadurch werden wiederum mehrere Kurbelwellenhaupt- sowie Kurbelwellenzapfenlager notwendig, mit dem Nachteil einer erhöhten Lagerreibung. Darüber hinaus ist bei dem bekannten Kurbelschleifenmotor kein vollständiger Mas seausgleich möglich.The disadvantage of this embodiment is that on one Active connection between crankshaft loop and crankshaft producing and interposed to these elements drive block can only act two cylinders at a time. At a Arrangement of a multiple of two cylinders is also one provide the appropriate number of crankshaft loops. It is therefore not possible to use the pistons in a crankshaft to arrange axis vertical, common plane, so that at for example with a four- or six-cylinder engine if a series connection of two diametrically opposed overlying piston-cylinder arrangements in the axial direction of the Crankshaft is required. This in turn makes several Main crankshaft and crankshaft journal bearings necessary, with the disadvantage of increased bearing friction. Beyond that in the known crank motor no complete Mas possible.

Aus der WO 90/06426 ist eine Hubkolbenmaschine der eingangs genannten Art bekannt, wobei die Kolben-Zylinder-Anordnungen sternförmig um die in Drehbewegung versetzbare Kurbelwelle positioniert sind. An jedem Kolben starr befestigte Gleit elemente werden in einem auf einem exzentrischen Teil der Kurbelwelle gelagerten Antriebsblock geführt, wobei bei der Auf- und Abbewegung der Kolben eine relative, seitliche Verschiebung zwischen Kolben und Antriebsblock stattfindet.From WO 90/06426 is a reciprocating piston machine at the beginning known type, the piston-cylinder arrangements Star-shaped around the crankshaft, which can be rotated are positioned. Sliding rigidly attached to each piston elements are in one on an eccentric part of the Crankshaft mounted drive block, with the Up and down movement of the pistons a relative, lateral Displacement between the piston and drive block takes place.

Nachteilig hierbei ist, daß die Kolbenführung im wesentlichen durch den Antriebsblock und ein darin aufgenommenes Gleitele ment übernommen wird, was zu einer nicht unbeträchtlichen Reibung führt. Zur Vermeidung einer Verkantung der Gleitele mente müssen diese eine vorbestimmte Mindestlänge aufweisen, wodurch die Reibung zusätzlich zunimmt. Auch ist der Herstel lungs- und Wartungsaufwand dieser bekannten Konstruktion re lativ hoch. Ferner können auch bei dieser Konstruktion nicht alle Kolben-Zylinder-Anordnungen in einer gemeinsamen, senk recht zur Kurbelwellenachse ausgerichteten Ebene angeordnet werden, wodurch auch hierbei kein vollständiger Masseausgleich möglich ist.The disadvantage here is that the piston guide essentially through the drive block and a sliding element accommodated therein ment is taken over, which becomes a not inconsiderable Friction leads. To avoid tilting of the slide elements must have a predetermined minimum length, which additionally increases the friction. The manufacturer is also Development and maintenance costs of this known construction right relatively high. Furthermore, this construction cannot all piston-cylinder arrangements in a common, lower arranged right to the crankshaft axis plane , which means that there is no complete mass balance here either is possible.

Aus der DE-OS 20 00 375 sowie der DE 35 26 882 A1 sind eben falls Konstruktionen der hier fraglichen Art bekannt, bei der zwei jeweils einander gegenüberliegende Platten, welche mit Membrantellern oder Kolben verbunden sind, über ein Verbin dungselement gegeneinander unverrückbar gehalten werden. Zwischen den Platten ist ein Prisma mit parallelen Seiten flächen aufgenommen, in dem mittig ein exzentrisches Lager vorgesehen ist. Gemäß einer Ausführungsform der bekannten Konstruktion sind die Platten mittels kreisbogenförmiger Teile verbunden, die seitlich an den Platten befestigt sind.From DE-OS 20 00 375 and DE 35 26 882 A1 are flat if constructions of the kind in question here are known, at the two plates opposite each other, which with Membrane plates or pistons are connected via a connector be held immovable against each other. Between the plates is a prism with parallel sides surfaces recorded in the center of an eccentric bearing is provided. According to an embodiment of the known The plates are constructed using circular parts connected, which are attached to the side of the plates.

Nachteilig hierbei ist, daß die kreisbogenförmigen Verbin dungselemente zur Aufnahme von zum Teil erheblichen Biegebe lastungen massiv und voluminös ausgeführt werden müssen. Dies vergrößert die Schwungmasse, erhöht die Herstellungskosten und wirkt sich nachteilig auf die Dimensionierung der Gesamtanord nung aus.The disadvantage here is that the circular arc-shaped connection extension elements for absorbing sometimes considerable bending loads must be massive and voluminous. This increases the flywheel mass, increases the manufacturing costs and adversely affects the dimensioning of the overall arrangement out.

Darüber hinaus können bei der bekannten Konstruktion nicht meh rere Verbindungsteile nebeneinander angeordnet werden, so daß die maximal erreichbare Kolben-Zylinderzahl in einer Radialebe ne auf vier begrenzt ist.In addition, can not meh in the known construction rere connecting parts are arranged side by side, so that the maximum achievable number of piston-cylinders in a radial life ne is limited to four.

Ferner ist auch kein derart symmetrischer Aufbau der Anordnung möglich, daß ein vollständiger Masseausgleich erreicht wird.Furthermore, there is no such symmetrical structure of the arrangement possible that a complete mass balance is achieved.

Schließlich kann es durch eine einseitige Anordnung des Ver bindungselements, insbesondere bei höheren Drehzahlen, zu einer einseitigen Verformung der Kolben-Zylinder-Anordnung mit der Gefahr einer Verkantung, eines erhöhten Verschleißes und einer erhöhten Reibung kommen. Insgesamt wirkt sich dies nachteilig auf die Lebensdauer der bekannten Konstruktion aus.Finally, it can by a one-sided arrangement of the Ver binding element, especially at higher speeds, to a one-sided deformation of the piston-cylinder arrangement with the Risk of canting, increased wear and one increased friction. Overall, this has an adverse effect on the life of the known construction.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hubkolbenmaschine der ein gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine kompakte, klein dimensionierbare sowie herstellungs- und wartungstech nisch einfache Bauweise der Maschine auch bei größerer Zylin derzahl möglich ist, wobei die Reibung im Betrieb möglichst klein gehalten werden soll. The object of the invention is to provide a reciprocating piston engine type mentioned in such a way that a compact, small dimensions as well as manufacturing and maintenance tech nisch simple construction of the machine even with a larger cylinder number is possible, the friction in operation as possible should be kept small.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.

Die Kolbenführung der einzelnen Kolben bei der erfindungsge mäßen Hubkolbenmaschine wird durch das jeweilige Führungsele ment sichergestellt. Durch die Vorbeiführung der Führungsele mente in Axialrichtung der Kurbelwelle nahe und im wesentlichen spielfrei an einer Seitenfläche des exzentrischen Teils kann eine Vielzahl von Kolben-Zylinder-Anordnungen in einer ge meinsamen Radialebene kompakt positioniert werden. Dabei reihen sich die verschiedenen Führungselemente in Axialrichtung der Kurbelwelle jeweils im wesentlichen spielfrei aneinander bzw. sind im wesentlichen spielfrei aneinander vorbeigeführt.The piston guide of the individual pistons in the Invention The reciprocating machine is controlled by the respective guide element ment ensured. By passing the guide element elements in the axial direction of the crankshaft close and essentially can play without play on one side surface of the eccentric part a variety of piston-cylinder assemblies in one ge common radial plane can be positioned compactly. Row in the process the different guide elements in the axial direction of the Crankshaft in each case essentially without play to one another or are guided past one another essentially without play.

Eine äußerst kompakte Bauweise der Hubkolbenmaschine läßt sich auch dadurch erreichen, daß die mit dem Antriebsblock zusam menwirkenden Elemente des Kolbens unmittelbar an diesem ange ordnet sind. Dadurch wird ein kleiner Abstand zwischen der Kurbelwellenachse und den Kolben - und somit ein kleiner Durchmesser der Maschine - erzielt.An extremely compact design of the reciprocating machine can be also achieve that together with the drive block menive elements of the piston directly attached to this are arranged. This will create a small gap between the Crankshaft axis and the piston - and thus a small one Machine diameter - achieved.

Dadurch, daß die Führungselemente in Axialrichtung der Kur belwelle an einer Seitenfläche des exzentrischen Teils vor beigeführt sind, verlaufen sie relativ zentral, so daß Bie gebelastungen gut aufgenommen werden und sich eine zu massive und voluminöse Bauweise vermeiden läßt.The fact that the guide elements in the axial direction of the course Belwelle on a side surface of the eccentric part are included, they run relatively centrally, so that Bie loads are well received and become too massive and avoid voluminous construction.

Bei der vorliegenden Hubkolbenmaschine übernimmt der Antriebs block keinerlei Kolbenführungsfunktion, sondern dient lediglich der Kraftübertragung zwischen Kolben und Kurbelwelle. Dement sprechend kann die Reibung gering gehalten werden, so daß die Verlustleistung des Motors reduziert ist. Beim Betrieb der Ma schine als Motor kann der Kraftstoffverbrauch gesenkt und im übrigen der Wirkungsgrad erhöht werden. In the present piston engine, the drive takes over block no piston guide function, but only serves the power transmission between the piston and crankshaft. Dement speaking, the friction can be kept low, so that the Power loss of the motor is reduced. When operating the Ma As a motor, fuel consumption can be reduced and in remaining efficiency can be increased.

Die Aneinander-Vorbeiführung von mehreren Führungselementen läßt sich auf einfache Weise durch eine Anordnung der Führungs elemente an einer in Axialrichtung der Kurbelwelle gelegenen Seite eines zugeordneten Kolbens erreichen, da die Axialbe abstandung des jeweiligen Führungselements vom exzentrischen Teil durch ein einfaches Abstandselement, welches zwischen Kolben und Führungselement zwischengeschaltet ist, herbeige führt werden kann.Passing several guide elements together can be easily arranged by arranging the guide elements on one located in the axial direction of the crankshaft Reach side of an associated piston because the Axialbe distance of the respective guide element from the eccentric Part by a simple spacer, which between Piston and guide element is interposed can be led.

Besteht das Führungselement aus zwei Teilen, wobei jedes an jeweils einer der beiden Seiten des exzentrischen Teils der Kurbelwelle seitlich vorbeigeführt ist, so kann die auf den Kolben und das Führungselement einwirkende Belastung gleichmä ßig verteilt werden. Dabei werden die von einem Kolben auf ein diametral gegenüberliegendes Abstützelement bzw. den diametral gegenüberliegenden Kolben ausgeübten Kräfte gleichmäßig und im wesentlichen ohne Kippmomente übertragen. Dementsprechend kön nen dadurch Reibungen zwischen den aneinander gleitenden Flä chen reduziert und die Gefahr einer Verkantung vermieden wer den.The guide element consists of two parts, each on one of the two sides of the eccentric part of each Crankshaft is guided to the side, so that can on Piston and the guide element acting load evenly be spread out. Doing this from one piston to one diametrically opposite support element or the diametrically opposing pistons exerted forces evenly and in transmitted essentially without tilting moments. Accordingly thereby friction between the sliding surfaces reduced and the risk of jamming avoided the.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist ge genüberliegend der Anlagefläche des Antriebsblocks das Ab stützelement am Führungselement angeordnet. Es liegt am An triebsblock derart an, daß dieser spielfrei, jedoch relativ verschiebbar aufgenommen ist. Damit ist eine einwandfreie und genau definierte Führung des Antriebsblocks gegenüber jedem Kolben gewährleistet, und die Gefahr eines Abhebens des Kolbens vom Antriebsblock vermieden.According to a particularly advantageous embodiment, ge the Ab opposite the contact surface of the drive block support element arranged on the guide element. It's up to you drive block in such a way that it is free of play, but relatively is slidably received. This is a flawless and precisely defined guidance of the drive block towards everyone Piston guaranteed, and the risk of lifting the piston avoided by the drive block.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kolben in gleichem Winkelabstand voneinander und in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die sich senkrecht zur Achse der Kurbelwelle erstreckt. Eine Hintereinander- bzw. Reihenanordnung von Kolben oder Kolbeneinheiten in Richtung der Kurbelwellenachse ist nicht erforderlich. Die Anzahl der Kurbelwellenhaupt- und Kurbelwellenzapfenlager kann somit auf ein Minimum beschränkt werden. Darüber hinaus reduziert sich die axiale Erstreckung der Hubkolbenmaschine etwa auf die Breite einer Kolben-Zylin der-Anordnung.According to a preferred embodiment, the pistons are in equal angular distance from each other and in a common Plane arranged perpendicular to the axis of the crankshaft extends. A series or series of pistons or piston units in the direction of the crankshaft axis not mandatory. The number of crankshaft main and Crankshaft journal bearings can thus be kept to a minimum become. In addition, the axial extent is reduced the reciprocating piston machine about the width of a piston cylinder the arrangement.

Bei einer Wahl von drei oder mehr Kolben-Zylinder-Anordnungen ist darüber hinaus ein hundertprozentiger Massenausgleich mög lich. Es kann nahezu die Laufruhe eines Elektromotors erzielt werden.With a choice of three or more piston-cylinder arrangements 100% mass balance is also possible Lich. It can almost achieve the smooth running of an electric motor become.

Bei einer geraden Anzahl von Zylinder-Kolben-Anordnungen sind jeweils zwei diametral gegenüberliegende Kolben durch das als Verbindungs- und Stützelement dienende Führungselement starr miteinander verbunden. Die zwei diametral gegenüberliegenden Kolben bewegen sich jeweils mit gleichem Abstand zueinander hin und her. Durch die Führungselemente und die kompakte Bauweise der Maschine ist sichergestellt, daß die auf den Kolben ein wirkenden Kippmomente gering gehalten werden. Bei dieser Aus führungsform dient jeweils ein Kolben in Bezug auf den diame tral gegenüberliegenden Kolben als Abstützelement.With an even number of cylinder-piston arrangements two diametrically opposite pistons by the as Connection and support element serving guide element rigid connected with each other. The two diametrically opposite Pistons move towards each other with the same distance and forth. Thanks to the guide elements and the compact design The machine ensures that the piston is on acting tilting moments are kept low. With this out In each embodiment, a piston is used in relation to the diame tral opposite piston as a support element.

Durch die Maßnahme, die Führungselemente im wesentlichen gerad linig auszubilden und derart auszurichten, daß sie die mitein ander zu koppelnden Abstützelemente und Kolben oder Kolben untereinander in Richtung der wirkenden Zug- oder Druckkräfte verbinden, können relativ leichte Führungselemente verwendet werden, so daß eine Konstruktion mit geringem Gewicht und klei ner Dimensionierung möglich ist. Die auftretenden Belastungen können bei dieser Konstruktionsweise von einem leichter ausge führten Bauelement aufgefangen werden. Eine massive Ausführung zur Kompensation von Biegekräften ist nicht erforderlich. Ins gesamt läßt sich dadurch die immer wieder zu beschleunigende und abzubremsende Masse erheblich reduzieren werden, was sich positiv auf den Wirkungsgrad auswirkt.By the measure, the guide elements are essentially straight train linig and align such that they are together other supporting elements to be coupled and pistons or pistons with each other in the direction of the acting tensile or compressive forces connect, relatively light guide elements can be used be so that a lightweight construction and small dimensioning is possible. The occurring loads can in this construction from a lighter led component to be caught. A massive execution to compensate for bending forces is not necessary. Ins overall, the one that can be accelerated again and again and braking mass will be reduced significantly, which is has a positive effect on efficiency.

Eine besonders kompakte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn die Führungselemente oder die Führungsteile derart flach aus gebildet sind, daß sich bei der erforderlichen Stabilität eine möglichst geringe Ausdehnung der Gesamtanordnung in Axialrich tung der Kurbelwelle ergibt.A particularly compact embodiment results when the guide elements or the guide parts so flat are formed that with the required stability smallest possible expansion of the overall arrangement in axial direction tion of the crankshaft results.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist das Führungselement bzw. sind die Führungsteile derart beidseitig um die Kurbelwelle herumgeführt, daß sie in jedem Bewegungszustand des zugeordneten Kolbens die Kurbelwelle nicht berühren. Insbesondere weist das Führungselement bzw. weisen die Führungsteile jeweils eine langlochartige Ausnehmung auf, durch die sich die Kurbelwelle in jedem Bewegungszustand der Kolben berührungsfrei hindurch erstreckt.According to a further advantageous embodiment of the invention manure is the guide element or the guide parts are such routed on both sides around the crankshaft that they in each Movement state of the associated piston does not affect the crankshaft touch. In particular, the guide element or have the guide parts each have a slot-like recess, through which the crankshaft moves in every state of motion Piston extends through without contact.

Der Antriebsblock weist vorzugsweise plane Anlageflächen für die Kolben auf, die eine zwängungsfreie seitliche Relativ verschiebung der Kolben erlauben. Durch Zwischenschaltung eines Lagers, beispielsweise eines Gleit-, insbesondere aber eines Wälzlagers, zwischen Kolben und Antriebsblock und/oder zwischen Antriebsblock und Kurbelwelle läßt sich eine äußerst geringe Reibung erreichen. Die Verwendung von Wälzlagern wirkt sich auch positiv auf die Kaltstarteigenschaften der Maschine aus.The drive block preferably has flat contact surfaces for the pistons on which are a constraint-free lateral relative allow displacement of the pistons. By interposing a Bearing, for example a sliding, but especially one Rolling bearing, between the piston and drive block and / or between Drive block and crankshaft can be extremely small Achieve friction. The use of rolling bearings has an effect also has a positive effect on the cold start properties of the machine.

Der exzentrische Teil der Kurbelwelle ist vorzugsweise als Kreisscheibe (bzw. Kreiszylinder) ausgebildet. Bei einer Kreisscheibe mit einem relativ großen Durchmesser treten zwi schen Kreisscheibenumfangsfläche und der komplementären Lagerfläche des Antriebsblocks kleine spezifische Kräfte auf. The eccentric part of the crankshaft is preferably as Circular disc (or circular cylinder) formed. At a Circular disk with a relatively large diameter occur between Circular disk peripheral surface and the complementary Bearing area of the drive block small specific forces.

Um eine frühzeitige Abnutzung der einzelnen Elemente zu ver hindern, können die miteinander in Eingriff stehenden Flächen oder Konstruktionselemente zumindest teilweise gehärtet sein.To prevent premature wear of the individual elements interfering surfaces or construction elements at least partially hardened.

Die vorgenannte Maschine kann insbesondere nach Art eines Zwei taktmotors, eines Viertaktmotors oder eines Motors mit einer anderen Taktzahl betrieben werden. Darüber hinaus ist es auch möglich mit vorgenannter Konstruktion Kompressoren, Expansions maschinen oder dgl. Maschinen zu betreiben.The above-mentioned machine can in particular in the manner of a two clock engine, a four-stroke engine or an engine with one another cycle number are operated. In addition, it is possible with the above construction compressors, expansion to operate machines or the like.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispiels und Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:The invention is set out below with respect to others Features and advantages, based on the description of a version Example and reference to the accompanying drawings explained in more detail. The drawings show in:

Fig. 1 eine stark schematisierte Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Vierzylinderhub kolbenmaschine, Fig. 1 is a highly schematic sectional view of piston machine of one embodiment for a Vierzylinderhub,

Fig. 2 eine stark schematisierte Explosionsdarstellung von zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Kol ben, die durch das darüber angeordnete Verbin dungselement miteinander koppelbar sind, Fig. 2 is a highly schematic exploded view of two diametrically oppositely arranged Kol ben, the extension element through the arranged above Verbin are coupled to one another,

Fig. 3 eine stark schematisierte Schnittansicht einer Kurbelwelle mit exzentrisch dazu angeordneter Kurbelwellenscheibe, auf der ein Antriebsblock gelagert ist, Fig. 3 is a highly schematic sectional view of a crank shaft with eccentrically arranged to crankshaft pulley on which a drive block is stored,

Fig. 4a eine kombinierte Darstellung von Fig. 2 und 3, wo bei die Anordnung des Antriebsblocks zwischen den sich diametral gegenüberliegenden Kolben zu erkennen ist, . 4a shows a combined view of Fig. 2 and 3, which can be seen in the arrangement of the drive block between the diametrically opposed piston Fig.

Fig. 4b eine gegenüber der Darstellung in Fig. 4a um 90° gekippte Darstellung, wobei ein weiterer Kolben strichliniert angedeutet ist, . 4b shows a comparison with the illustration in Fig. 4a is indicated by 90 ° tilted view, with dashed lines, another piston,

Fig. 5a bis 5d eine Darstellung der Zündfolge der vier Zylinder beim Betrieb der Hubkolbenmaschine gemäß Fig. 1 im Zweitakt-Verfahren, wobei jeweils die Stellung des Antriebsblocks zu erkennen ist,5a to 5d is an illustration of the firing sequence of the four cylinders during operation of the reciprocating piston engine according to FIG. 1 in the two-stroke method, wherein in each case the position of the drive block can be seen FIG.

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausfüh rungsform für eine Vierzylinderhubkolbenmaschine in besonders kompakter Bauweise, Fig. 6 is a schematic view of a further form for exporting approximately Vierzylinderhubkolbenmaschine a particularly compact,

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 7 is a schematic sectional view taken along line VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine stark schematische Schnittansicht eines Aus führungsbeispiels für eine Dreizylinder-Hubkolben maschine mit Kolbenführungselementen, Fig. 8 is a highly schematic sectional view of an example of execution from a three-cylinder reciprocating piston machine with guide elements,

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer einzelnen Einheit aus Kolben, Verbindungselement und Kolben führungselement, wie sie in Fig. 8 verwendet wer den, und Fig. 9 is a schematic representation of a single unit of piston, connecting element and piston guide element, as used in Fig. 8, who, and

Fig. 10a bis 10c weitere stark schematisierte Darstellungen von Ausführungsformen zweier diametral gegenüberliegend angeordneter Kolben, die durch - gegenüber Fig. 2 alternative - Verbindungselemente koppelbar sind. FIG. 10a to 10c further highly schematic illustrations of embodiments of two diametrically opposed arranged pistons by - alternative with respect to FIG. 2 - connecting elements are coupled.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer als Motor ausge bildeten Hubkolbenmaschine 10 in stark schematisierter Schnitt darstellung. Die Hubkolbenmaschine 10 umfaßt vier Zylinder- Kolben-Anordnungen, die im gleichen Winkelabstand um eine ge meinsame Kurbelwelle 18 herum angeordnet sind. Jede Kolben- Zylinder-Anordnung umfaßt einen Kolben 16, der in Richtung seiner Längsachse in einem jeweils zugeordneten Zylinder 14 verschiebbar angeordnet ist. Die vier Zylinder 14 des Ausfüh rungsbeispiels sind an einem Maschinengehäuse 12 befestigbar, wobei sich die Zylinder- bzw. Kolbenachsen jeweils radial zur Kurbelwelle 18 sternförmig erstrecken. Fig. 1 shows an embodiment of a piston engine 10 formed out as a motor in a highly schematic sectional view. The reciprocating piston engine 10 comprises four cylinder-piston arrangements which are arranged at the same angular distance around a common crankshaft 18 . Each piston-cylinder arrangement comprises a piston 16 which is arranged displaceably in the direction of its longitudinal axis in a respectively assigned cylinder 14 . The four cylinders 14 of the exemplary embodiment can be fastened to a machine housing 12 , the cylinder or piston axes each extending radially to the crankshaft 18 in a star shape.

Am oberen Ende eines jeden Zylinders 14 ist in bekannter Weise eine Zündvorrichtung 36 (Zündkerze) angeordnet, wobei in Fig. 1 die Zündvorrichtung des oben angeordneten Zylinders 14 gerade zündet. Zwischen der oberen Kolbenfläche eines jeden Kolbens 16 und dem Zylinderkopf ist in ebenfalls bekannter Weise ein Ver brennungsraum 38 ausgebildet, in dem die komprimierten Ver brennungsgase gezündet werden. Dabei wird eine Kraft auf den jeweiligen Kolben 16 in Richtung der Kurbelwelle 18 ausgeübt. Zur Abdichtung zwischen Kolben 16 und Zylinder 14 sind Kol benringe in dafür vorgesehenen Ausnehmungen des jeweiligen Kolbens 16 angeordnet.An ignition device 36 (spark plug) is arranged in a known manner at the upper end of each cylinder 14 , the ignition device of the cylinder 14 arranged at the top just igniting in FIG. 1. Between the upper piston surface of each piston 16 and the cylinder head, a combustion chamber 38 is also formed in a known manner, in which the compressed combustion gases are ignited. A force is exerted on the respective piston 16 in the direction of the crankshaft 18 . For sealing between the piston 16 and cylinder 14 Kol benrings are arranged in recesses provided for the respective piston 16 .

In Fig. 2 sind zwei Kolben 16 zu erkennen, die durch zwei Verbindungselemente 34, von denen in Fig. 2 lediglich eines dargestellt ist, diametral gegenüberliegend und starr mit einander verbunden werden. Insbesondere sind die Verbindungs elemente 34 in Axialrichtung der Kurbelwelle 18 entweder un mittelbar oder unter Zwischenschaltung eines oder mehrerer anderer Verbindungselemente 34 jeweils sehr nahe und im we sentlichen spielfrei entweder unmittelbar an einer Seitenfläche des exzentrischen Teils der Kurbelwelle 18 oder einem weiteren Verbindungselement 34 vorbeigeführt (siehe Fig. 4b), wobei je doch jeglicher Kontakt untereinander oder zu anderen sich re lativ zueinander bewegenden Teilen der Hubkolbenmaschine ver mieden werden muß. In Fig. 1 ist dies deutlich zu erkennen. In FIG. 2, two pistons 16 are to be recognized by two connecting elements 34, of which only one is shown in Fig. 2, are diametrically opposite and are rigidly connected to each other. In particular, the compound are elements 34 in the axial direction of the crankshaft 18 either un indirectly or with the interposition of one or more other connection elements 34 are each very close and sentlichen in we play either passed directly to a side surface of the eccentric part of the crankshaft 18 or another connecting element 34 (see Fig. 4b), but any contact with each other or to other relatively moving parts of the reciprocating engine must be avoided ver. This can be clearly seen in FIG. 1.

Im vorliegenden Fall bestehen die Verbindungselemente 34 aus Flachmetallelementen, welche - wie aus Fig. 4b besonders deut lich wird - eine insgesamt geringe Ausdehnung in Axialrichtung der Kurbelwelle 18 aufweisen, so daß auch bei einer Anordnung von mehreren Kolben-Zylinder-Anordnungen die Gesamtaxialer streckung, die sich im wesentlichen zusammensetzt aus der Dicke des exzentrischen Teils und den Dicken der beidseits davon an geordneten Verbindungselemente 34, unter dem Kolbendurchmesser bleibt, der damit die Axialerstreckung bzw. Breite der Hubkol benmaschine bestimmt. Bei der Dimensionierung der Verbindungs elemente 34 ist lediglich zu beachten, daß sie den Stabilitäts anforderungen genügen.In the present case, the connecting elements 34 consist of flat metal elements, which - as is particularly clear from FIG. 4b - have an overall small expansion in the axial direction of the crankshaft 18 , so that even with an arrangement of a plurality of piston-cylinder arrangements, the total axial extension, which is composed essentially of the thickness of the eccentric part and the thicknesses of the arranged on both sides of the connecting elements 34 , remains below the piston diameter, which thus determines the axial extent or width of the reciprocating piston. When dimensioning the connecting elements 34 , it should only be noted that they meet the stability requirements.

Die Verbindungselemente 34 und zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Kolben 16 bilden beim vorliegenden Ausführungsbei spiel jeweils eine Einheit. An der kurbelwellenseitigen Kol benseite ist an jedem Kolben 16 ein Kraftübertragungselement 32 mit einer wiederum kurbelwellenseitig ausgebildeten Stützfläche 33 angeordnet, wobei sich die Stützflächen 33 zweier gegenüber liegender Kraftübertragungselemente 32 beim vorliegenden Aus führungsbeispiel jeweils senkrecht zur Kolbenachse, parallel zueinander und in vorbestimmtem Abstand voneinander erstrecken. Die Kraftübertragungselemente 32 und die zugehörigen Kolben 16 können insbesondere einstückig ausgebildet werden.The connecting elements 34 and two diametrically opposed pistons 16 each form a unit in the present exemplary embodiment. Wheel end by on the crankshaft side Kol a power transmission element 32 is arranged with a turn crankshaft side configured support face 33 on each piston 16, with the support surfaces 33 of two opposite power-transmitting elements 32 in the present imple mentation for each perpendicular to the piston axis, parallel to each other and extend from each other at a predetermined distance. The force transmission elements 32 and the associated pistons 16 can in particular be formed in one piece.

Alternativ ist es auch möglich, die Stützfläche 33 unter einem anderen Winkel zur Kolbenachse anzuordnen.Alternatively, it is also possible to arrange the support surface 33 at a different angle to the piston axis.

Die zwei diametral gegenüberliegende Kolben 16 starr mitein ander koppelnden Verbindungselemente 34 sind jeweils beidseitig der jeweiligen Kraftübertragungselemente 32 angeordnet und am jeweiligen Kraftübertragungselement 32 mittels Schrauben 50 be festigt, wie dies unter anderem aus Fig. 4b zu erkennen ist. The two diametrically opposite pistons 16 rigidly mitein other coupling connecting elements 34 are each arranged on both sides of the respective power transmission elements 32 and fastened to the respective power transmission element 32 by means of screws 50 , as can be seen, inter alia, from FIG. 4b.

Alternativ können auch andere Verbindungsarten gewählt werden. Ebenso kann das Kraftübertragungselement nicht unmittelbar am Kolben (wie beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel), sondern durch ein (nicht dargestelltes) Verlängerungselement beabstan det von diesem angeordnet sein. Das Verlängerungselement könnte dabei noch zusätzlich geführt bzw. verschieblich gelagert wer den.Alternatively, other types of connection can be selected. Likewise, the power transmission element can not directly on Piston (as in the embodiment shown here), but by an extension element (not shown) det be arranged by this. The extension element could additionally guided or slidably mounted who the.

Ferner sind in den Fig. 10a bis 10c weitere Ausführungsformen dargestellt, wie die beiden diametral gegenüberliegend ange ordneten Kolben 16 durch alternativ ausgestaltete Verbin dungselemente starr miteinander gekoppelt werden können.Furthermore, in FIGS. 10a to 10c further embodiments are shown how the two diametrically opposed pistons 16 can be rigidly coupled to one another by alternative connecting elements.

Gemäß Fig. 10a werden auf jeder Seite des Kolbens lediglich zwei Stäbe verwendet, die als Verbindungselement 34 zwischen den Kolben 16 dienen.According to FIG. 10 a, only two rods are used on each side of the piston, which serve as a connecting element 34 between the pistons 16 .

Gemäß Fig. 10b werden zwei L-förmige Verbindungselemente ver wendet, die ebenfalls auf jeweils einer Seite der Kolben 16 oder der Kraftübertragungselemente 32 montiert werden.Referring to FIG. 10b, two L-shaped connecting elements are spent ver, which likewise in each case one side of the piston 16 or the force transmission elements are mounted to 32.

Schließlich ist in Fig. 10c ein U-förmiges Verbindungselement 34 dargestellt, das oder die ebenfalls zum Verbinden der Kolben 16 geeignet ist bzw. sind. Die Ausführungsformen gemäß den Fig. 10a bis 10c haben unter anderem den Vorteil, daß die aus den Kolben 16 und dem Verbindungselement 34 bzw. den Verbindungs elementen bestehenden Einheiten einfacher zu montieren sind. Dabei wird das jeweilige Verbindungselement zuerst an dem einen Kolben 16 und, nachdem die Kurbelwelle 18 zwischen den beiden Stäben bzw. Schenkeln der Verbindungselemente durchgeführt ist, auch am anderen Kolben befestigt. Auch bei den letztgenannten Ausführungsbeispielen der Verbindungselemente 34 sind diese mit einem flachen Querschnitt - wie vorgenannt erläutert - ausge führt. Finally, a U-shaped connecting element 34 is shown in FIG. 10c, which is or are also suitable for connecting the pistons 16 . The embodiments according to FIGS. 10a to 10c have the advantage, among other things, that the units consisting of the piston 16 and the connecting element 34 or the connecting elements are easier to assemble. The respective connecting element is first attached to one piston 16 and, after the crankshaft 18 has been passed between the two rods or legs of the connecting elements, also to the other piston. Also in the latter embodiments of the connecting elements 34 , these are with a flat cross-section - as explained above - leads out.

Das in Fig. 2 dargestellte Verbindungselement 34 weist mittig jeweils ein sich in Bewegungsrichtung der Kolben 16 erstrecken des Langloch 44 oder eine entsprechende Öffnung auf, dessen bzw. deren Funktion weiter unten erläutert wird.The connecting element 34 shown in FIG. 2 has in the center in each case an elongated hole 44 extending in the direction of movement of the pistons 16 or a corresponding opening, the function of which is explained below.

Zwischen zwei gegenüberliegenden Kraftübertragungselementen 32 bzw. deren Stützflächen 33 ist ein Antriebsblock 22 zwischenge schaltet, der spielfrei eingepaßt ist. Der Antriebsblock 22 ist in einer Ebene senkrecht zur Kolbenlängs- bzw. -bewegungsachse sowie senkrecht zur Kurbelwellenachse 26 relativ zu den Kolben 16 verschiebbar. Dabei gleiten die Stützflächen 33 der Kraft übertragungselemente 32 auf am Antriebsblock 22 angeordneten Anlageflächen 30, die entsprechend den Stützflächen 33 eben falls jeweils plan ausgebildet sind.Between two opposite power transmission elements 32 and their support surfaces 33 , a drive block 22 is interposed, which is fitted without play. The drive block 22 can be displaced relative to the pistons 16 in a plane perpendicular to the piston longitudinal or movement axis and perpendicular to the crankshaft axis 26 . The support surfaces 33 of the force transmission elements 32 slide on contact surfaces 30 which are arranged on the drive block 22 and which, in accordance with the support surfaces 33, are each flat.

Um eine möglichst leichtgängige Verschiebung des Antriebsblocks 22 relativ zu den Kolben 16 zu ermöglichen, werden die Stütz- und Anlageflächen 33 bzw. 30 mit Gleitlager-Beschichtungen ver sehen. Zusätzlich ist es möglich, ein Wälzlager zwischen den aufeinanderliegenden Flächen vorzusehen. Mit einem solchen Wälzlager kann der Wirkungsgrad erheblich verbessert werden.In order to enable the smoothest possible displacement of the drive block 22 relative to the piston 16 , the support and contact surfaces 33 and 30 will see ver with plain bearing coatings. In addition, it is possible to provide a roller bearing between the superimposed surfaces. With such a rolling bearing, the efficiency can be significantly improved.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt der Antriebsblock 22 in Richtung der Kurbelwellenachse 26 betrachtet einen qua dratischen Querschnitt, wobei jede Umfangsfläche als Anlage fläche 30 für einen Kolben 16 bzw. dessen Kraftübertragungs element 32 dient. Wird jedoch eine andere Anzahl von Zylindern im gleichen Winkelabstand um die Kurbelwelle 18 herum angeord net, so weist der Antriebsblock 22 eine entsprechende Quer schnittsform auf. Demgemäß ist jedem Kolben 16 eine Umfangs fläche des Antriebsblocks 22 als Anlagefläche zugeordnet.In the present exemplary embodiment, the drive block 22, viewed in the direction of the crankshaft axis 26 , has a square cross-section, with each circumferential surface serving as a contact surface 30 for a piston 16 or its power transmission element 32 . However, if a different number of cylinders are arranged at the same angular distance around the crankshaft 18 , the drive block 22 has a corresponding cross-sectional shape. Accordingly, each piston 16 is assigned a peripheral surface of the drive block 22 as a contact surface.

Bei einer Ausführungsform der Maschine mit einer ungeraden Anzahl von Zylindern kann eine doppelt so große Anzahl von Anlageflächen 30 wie Kolben vorgesehen werden. Dies wird ge nauer anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels nachfolgend noch beschrieben.In an embodiment of the machine with an odd number of cylinders, twice the number of contact surfaces 30 as pistons can be provided. This is described in more detail below using a further exemplary embodiment.

Mittig im Antriebsblock 22 ist eine Bohrung 24 ausgebildet, in der eine den exzentrischen Teil der Kurbelwelle 18 bildenden Kreisscheibe 20 drehgelagert ist.A bore 24 is formed in the center of the drive block 22 , in which a circular disk 20 forming the eccentric part of the crankshaft 18 is rotatably supported.

Gemäß Fig. 3 weist die Kreisscheibe 20 eine derartige Dimension auf und ist in derartiger Weise exzentrisch zur Kurbelwellen achse 26 versetzt, daß zum einen - in Bild 3 unten - die Um fangsfläche der Kurbelwelle 18 und Kreisscheibe 20 eine sich parallel zur Kurbelwellenachse 26 erstreckende Umfangslinie gemeinsam haben und zum anderen - in Fig. 3 mitte - die Achse 28 der Kreisscheibe 20 auf der gegenüberliegenden Umfangslinie der Kurbelwelle 18 liegt. Die Exzentrizität beträgt somit einen halben Kurbelwellendurchmesser. Die Kreisscheibe 20 besitzt gegenüber herkömmlichen, gekröpften Kurbelwellen einen ver größerten Umfang, so daß bei einer Belastung des Antriebsblocks 22 die Kraft pro Flächeneinheit reduziert ist. Bei Zwischen schaltung eines geeigneten Lagers, insbesondere eines Wälz lagers, zwischen Kreisscheibe 20 und Antriebsblock 22 kann die Reibung - wie bereits erwähnt - nochmals erheblich vermindert werden.Referring to FIG. 3 20, the circular disc such a dimension and is the axis in such a manner eccentric to the crank offset 26 that on the one hand - in Figure 3 below - the order of the crankshaft 18 and circular disk 20 circumferential surface an extending parallel to the crankshaft axis 26 circumferential line have in common and on the other hand - in the middle of FIG. 3 - the axis 28 of the circular disk 20 lies on the opposite circumferential line of the crankshaft 18 . The eccentricity is therefore half a crankshaft diameter. The circular disk 20 has a ver larger scope compared to conventional cranked crankshafts, so that the load per unit area is reduced when the drive block 22 is loaded. With the interposition of a suitable bearing, in particular a roller bearing, between the circular disk 20 and the drive block 22 , the friction can - as already mentioned - be significantly reduced again.

Die Kreisscheibe 20 kann wahlweise auch mit anderer Exzentri zität angeordnet werden. Wichtig für die Verwendung eines Wälz lagers ist jedoch, daß der Umfang der Kreisscheibe 20 immer ra dial außerhalb der Kurbelwelle 18 angeordnet ist. Dadurch kann ein Wälzlager - im Gegensatz zu einer herkömmlichen Ausführung einer gekröpften Kurbelwelle - problemlos auf die Kreisscheibe 20 aufgebracht werden.The circular disk 20 can optionally be arranged with other eccentricity. It is important for the use of a roller bearing, however, that the circumference of the circular disk 20 is always arranged ra dial outside the crankshaft 18 . In this way, in contrast to a conventional crank crankshaft design, a roller bearing can be applied to the circular disk 20 without any problems.

Beaufschlagt ein Kolben 16 über das jeweilige Kraftübertra gungselement 32 und den Antriebsblock 22 die Kreisscheibe 20 in Richtung senkrecht zur Kurbelwellenachse 26, so wird auf die Kurbelwelle 18 ein Drehmoment ausgeübt, welches diese in Dreh bewegung versetzt.Pressurized a piston 16 via the respective force transmission element 32 and the drive block 22, the circular disc 20 in the direction perpendicular to the crankshaft axis 26 , a torque is exerted on the crankshaft 18 , which sets this in rotary motion.

In Fig. 4a ist die in Fig. 2 dargestellte Einheit aus zwei diametral gegenüberliegenden Kolben 16, welche durch die Ver bindungselemente 34 miteinander gekoppelt sind, sowie der in Fig. 3 auf der Kreisscheibe 20 gelagerte Antriebsblock mit einander kombiniert, wobei der Antriebsblock 22 spielfrei zwischen zwei gegenüberliegenden Kraftübertragungselementen aufgenommen ist.In Fig. 4a, the unit shown in Fig. 2 is composed of two diametrically opposed pistons 16 , which are coupled together by the connecting elements 34 , as well as the drive block mounted on the circular disk 20 in Fig. 3, with the drive block 22 being free of play is received between two opposite power transmission elements.

Dabei erstreckt sich die Kurbelwelle 18 durch das in den Ver bindungselementen 34 ausgebildete und sich in Bewegungsrichtung des Kolbens 16 erstreckende Langloch 44 berührungsfrei hin durch, wobei die Verbindungselemente 34 im wesentlichen spiel frei aber auch berührungsfrei mit geringem Abstand an der Kreisscheibe 20 und dem Antriebsblock 22 oder an einem anderen Verbindungselement 32 vorbeigeführt sind.In this case, the crankshaft 18 extends through the elongated hole 44 formed in the connecting elements 34 and extending in the direction of movement of the piston 16 without contact, the connecting elements 34 being essentially free of play but also contactless with a small distance on the circular disk 20 and the drive block 22 or are guided past another connecting element 32 .

Bei den Ausführungsformen der Verbindungselemente 34 gemäß den Fig. 10a bis 10c ist die Kurbelwelle 18 an den jeweiligen Ver bindungselementteilen berührungslos vorbei- bzw. zwischen die sen hindurchgeführt.In the embodiments of the connecting elements 34 according to FIGS. 10a to 10c, the crankshaft 18 is guided past the respective connecting element parts without contact or between them.

Die in Fig. 4a dargestellte Einheit ist in Fig. 4b um 90° ge kippt. Deutlich sind in dieser Figur links und rechts die Kol ben 16 zu erkennen, welche über ihre Kraftübertragungselemente 32 am Antriebsblock 22 anliegen. In Richtung der Kurbelwellen achse geringfügig in Axialrichtung beabstandet sind am An triebsblock 22 zwei beidseits der Kreisscheibe 20 angeordnete, flache Verbindungselemente 34 vorbeigeführt, welche die beiden diametral gegenüberliegenden Kolben 16 miteinander verbinden.The unit shown in Fig. 4a is tilted by 90 ° in Fig. 4b ge. Clearly in this figure, the Kol ben 16 can be seen on the left and right, which rest on their drive transmission elements 32 on the drive block 22 . In the direction of the crankshaft axis slightly spaced in the axial direction are at the drive block 22 two, on both sides of the circular disc 20 arranged, flat connecting elements 34 passed, which connect the two diametrically opposite pistons 16 together.

Gegenüber Fig. 4a ist in Fig. 4b (strichlinierter Kreis) ein weiterer Zylinder schematisch angedeutet, der sich über bzw. unter der Kurbelwelle 18 befindet. Dieser Kolben 16 ist eben falls mit einem diametral gegenüberliegenden Kolben durch zwei weitere jeweils beidseits der Kreisscheibe 20 angeordnete, flache Verbindungselement 34 gekoppelt, die wiederum axial in Richtung der Kurbelwelle geringfügig beabstandet, im wesentli chen jedoch spielfrei außerhalb der Verbindungselemente 34 der vorgenannten Kolbeneinheit vorbeigeführt sind. In Fig. 4b ver laufen diese Verbindungselemente in bzw. aus der Bildebene. Gemäß Fig. 4b sind die Verbindungselemente 34 symmetrisch zur Kreisscheibe 20 angeordnet. Würde ein weiteres Kolbenpaar - beispielsweise bei einem Sechszylindermotor - auf die gleiche Kreisscheibe 20 der Kurbelwelle 18 wirken, dann wären die hierfür erforderlichen Verbindungselemente wieder in symmetri scher Weise mit geringem Abstand axial in Richtung der Kur belwelle außerhalb der zuletzt genannten Verbindungselemente 34 angeordnet.Compared to FIG. 4a, a further cylinder is schematically indicated in FIG. 4b (dashed circle), which is located above or below the crankshaft 18 . This piston 16 is just if coupled to a diametrically opposite piston by two further flat connecting element 34 each arranged on either side of the circular disk 20 , which in turn is slightly axially spaced in the direction of the crankshaft, but is essentially guided without play outside the connecting elements 34 of the aforementioned piston unit . In Fig. 4b these connecting elements run in or out of the image plane. According to Fig. 4b, the connecting elements 34 are arranged symmetrically to the circular disk 20. If another pair of pistons - for example in a six-cylinder engine - act on the same circular disk 20 of the crankshaft 18 , then the connecting elements required for this would be arranged in a symmetrical manner with a small distance axially in the direction of the cure belwelle outside the last-mentioned connecting elements 34 .

In Fig. 1 ist die aus zwei in Fig. 2 dargestellten und senk recht zueinander angeordneten Baueinheiten kombinierte Einheit gezeigt, wobei der Antriebsblock 22 spielfrei zwischen vier Kraftübertragungselementen 32 aufgenommen ist. In dieser Figur befindet sich die Hubkolbenmaschine 10 in einem Bewegungszu stand, in dem der obere Kolben 16 den oberen Totpunkt, der untere Kolben 16 den "unteren" Totpunkt sowie die beiden seitlich angeordneten Kolben den zugeordneten Zylinder 14 jeweils auf halbem Weg durchlaufen. Wird - wie in Fig. 1 und Fig. 5a dargestellt ist - die Zündvorrichtung 36 der oben angeordneten Kolben-Zylinder-Anordnung gezündet, so wird durch die Expansion des Verbrennungsgemisches vom oberen Kolben 16 über das zugeordnete Kraftübertragungselement 32 eine Kraft nach unten (in den Fig. 1 und 5a) auf den Antriebsblock 22 ausgeübt, so daß dieser unter Drehung der Kurbelwelle 18 nach unten und gleichzeitig (siehe Fig. 5a bis 5d) nach rechts gedrängt wird. Dabei verschieben sich Antriebsblock 22 und Kolben 16 relativ zueinander seitlich, wobei die Stützflächen 33 der Kraftübertragungselemente 32 sowie die Anlageflächen des Antriebsblocks 22 übereinander hinweggleiten.In Fig. 1, the combined unit shown of two in Fig. 2 and perpendicular to each other rather arranged units is shown, wherein the drive block 22 is received without clearance between four power transmission elements 32. In this figure, the reciprocating piston engine 10 was in a Bewegungszu stand, in which the upper piston 16 the top dead center, the lower piston 16 the "bottom" dead center and the two pistons arranged laterally pass through the associated cylinder 14 each half way. Is -.. As shown in Figure 1 and Figure 5a is - the ignition device 36 of the above-arranged piston-cylinder arrangement ignited, then by the expansion of the combustion mixture from the upper piston 16 via the associated load transmitting member 32 a downward force (in the Fig. 1 and 5a) applied to the driving block 22 so that this is urged 5a to 5d) to the right with rotation of the crankshaft 18 downwards and at the same time (see Fig.. The drive block 22 and the piston 16 move laterally relative to one another, the support surfaces 33 of the force transmission elements 32 and the contact surfaces of the drive block 22 sliding over one another.

In den Fig. 5a bis 5d ist beim Betrieb der Hubkolbenmaschine als Zweitaktmotor der Ablauf einer Drehung der Kurbelwelle um 360° dargestellt. Die Fig. 5a entspricht der Fig. 1, die be reits soeben erläutert wurde. Die Kurbelwellenrotationsrichtung sowie die Kolbenbewegungsrichtung sind dabei durch die Pfeile 46 bzw. 48 dargestellt.In FIGS. 5a to 5d in the operation of the reciprocating piston engine is shown as a two-stroke engine, the flow of a rotation of the crankshaft by 360 °. Fig. 5a corresponds to Fig. 1, which has just been explained. The direction of rotation of the crankshaft and the direction of movement of the piston are shown by arrows 46 and 48 , respectively.

In Fig. 5b hat sich der Kolben I durch Expansion des Brenn stoffgemisches um etwa die Hälfte seines Weges nach unten be wegt und dabei die Kurbelwelle 18 unter Zwischenschaltung der Kreisscheibe 20 sowie des Antriebsblocks 22 um 90° im Uhr zeigersinn gedreht. Nunmehr befindet sich der Kolben II in seinem (in Fig. 5b) rechten Totpunkt und wird gezündet. Von Fig. 5b zu Fig. 5c hat sich der Kolben II aus seiner rechten Totpunktsposition um etwa die Hälfte seines Weges nach links bewegt, während der Kolben I unter vollständiger Expansion des Verbrennungsgases an seinem unterem Totpunkt angelangt ist. Die Kreisscheibenachse 28 befindet sich nunmehr an ihrem untersten Punkt, und die Kurbelwelle 18 ist gegenüber Fig. 5a um 180° gedreht. Durch sukzessives Zünden des Brennstoffgemisches in den den Kolben III und IV zugeordneten Verbrennungsräumen 38 (Fig. 5c und 5d) wird eine vollständige Rotation der Kurbel welle 18 um 360° abgeschlossen, wobei sich an Fig. 5d wieder Fig. 5a anschließt.In Fig. 5b, the piston I has moved through expansion of the fuel mixture by about half its way down and thereby the crankshaft 18 with the interposition of the disc 20 and the drive block 22 rotated 90 ° clockwise. The piston II is now at its right dead center (in FIG. 5b) and is ignited. From Fig. 5b to Fig. 5c, the piston II has moved from its right dead center position by about half its way to the left, while the piston I has reached its bottom dead center with the combustion gas fully expanded. The circular disk axis 28 is now at its lowest point, and the crankshaft 18 is rotated by 180 ° with respect to FIG. 5a. Successive ignition of the fuel mixture in the combustion chambers 38 assigned to pistons III and IV ( FIGS. 5c and 5d) completes a complete rotation of crankshaft 18 by 360 °, with FIG. 5d following again in FIG. 5a.

Bei einer Drehung der Kurbelwelle 18 um 360° bewegt sich der Antriebsblock 22 im Bewegungsraum 40 des Gehäuses 12 einmal längs einer Kreisbahn, ohne sich jedoch dabei zu drehen.When the crankshaft 18 is rotated through 360 °, the drive block 22 once moves along a circular path in the movement space 40 of the housing 12 without, however, rotating.

Die Längsführung der Kolben 16 bzw. der aus zwei diametral ge genüberliegenden Kolben 16 sowie den Verbindungselementen 34 bestehenden Einheit wird von den Zylindern 14 und nicht vom Antriebsblock 22 übernommen. Dieser dient nur zur Kraftüber tragung von den Kolben 16 auf die Kreisscheibe 20, wobei auf eine möglichst leichtgängige seitliche Verschiebung zwischen dem jeweiligen Kraftübertragungselement 32 und dem Antriebs block 22 zur Reduzierung der Reibung geachtet werden soll.The longitudinal guidance of the piston 16 or the two diametrically opposite pistons 16 and the connecting elements 34 existing unit is taken over by the cylinders 14 and not by the drive block 22 . This is only used to transmit power from the pistons 16 to the circular disk 20 , attention being paid to the smoothest possible lateral displacement between the respective power transmission element 32 and the drive block 22 to reduce the friction.

Die Tiefe, d. h. Axialerstreckung, der Hubkolbenmaschine in Richtung der Kurbelwelle 18 entspricht im wesentlichen der Breite der Kolben-Zylinder-Einheit, so daß eine äußerst kom pakte Bauweise möglich ist.The depth, ie axial extent, of the reciprocating piston machine in the direction of the crankshaft 18 corresponds essentially to the width of the piston-cylinder unit, so that an extremely compact design is possible.

Gemäß den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform einer noch kompakteren Bauweise einer Vierzylinderkolbenmaschine dargestellt.Referring to FIGS. 6 and 7 a further embodiment of an even more compact construction is shown a four cylinder piston engine.

Gegenüber der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 5 ist eine Einheit aus sich diametral gegenüberliegenden Kolben 16 und einem diese Kolben starr miteinander koppelnden Verbindungs element 34 einstückig aufgebaut. Dies ist insbesondere in der Schnittdarstellung der Fig. 7 leicht zu erkennen. Die vorge nannten Kraftübertragungselemente 32 entfallen bei diesem Ausführungsbeispiel bzw. deren Funktion wird von der Unterseite der Kolben 16 übernommen. Auch in diesem Fall weist das einstückig mit den zugeordneten Kolben 16 ausgebildete Ver bindungselement 34 jeweils ein sich in Kolbenbewegungsrichtung erstreckendes Langloch 44 auf, durch das sich wiederum die Kurbelwelle 18 berührungsfrei hindurch erstreckt.Compared to the embodiment according to FIGS. 1 to 5, a unit made of diametrically opposite pistons 16 and a connecting element 34 rigidly coupling these pistons is constructed in one piece. This is easy to see, in particular in the sectional view in FIG. 7. The aforementioned power transmission elements 32 are omitted in this embodiment and their function is taken from the underside of the piston 16 . In this case, too, the connecting element 34 formed in one piece with the associated piston 16 has an elongated hole 44 extending in the piston movement direction, through which the crankshaft 18 in turn extends without contact.

Die in Fig. 6 dargestellte Baueinheit besteht lediglich aus zwei vorgenannt beschriebenen Kolbeneinheiten, den zwischen den Kolben 16 aufgenommenen Antriebsblock 22 sowie der an der Kur belwelle 18 ausgebildeten Kreisscheibe 20. Neben einer äußerst kompakten Bauweise der vorliegenden Hubkolbenmaschine 10 ist auch ein sehr einfacher und sich kostengünstig auswirkender Aufbau erreicht. The assembly shown in FIG. 6 consists only of two piston units described above, the drive block 22 received between the pistons 16 and the circular shaft 20 formed on the cure 18 . In addition to an extremely compact design of the present reciprocating piston machine 10 , a very simple and inexpensive construction is also achieved.

Aus Fig. 7 ist zu erkennen, daß die Verbindungselemente 34 je weils zweier diametral gegenüberliegender Kolben 16 in Axial richtung der Kurbelwelle 18 im wesentlichen spiel- und berüh rungsfrei am Antriebsblock 22 vorbeigeführt sind. In strichli nierter Weise ist wiederum ein Kolben 16 in Draufsicht darge stellt, wobei dessen Verbindungselement 34 in der Schnittdar stellung der Fig. 7 mit zwei durch die Kurbelwelle voneinander beabstandeten, kreissegmentförmigen Schnittflächen dargestellt ist.From Fig. 7 it can be seen that the connecting elements 34 each because of two diametrically opposed pistons 16 in the axial direction of the crankshaft 18 are guided past the drive block 22 essentially free of play and contact. In a dashed line, a piston 16 is again shown in a top view, the connecting element 34 of which is shown in the sectional view of FIG. 7 with two circular segment-shaped cut surfaces spaced apart by the crankshaft.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform einer Hubkolben maschine ist identisch mit derjenigen gemäß den Fig. 1 bis 5.The operation of this embodiment of a reciprocating piston machine is identical to that according to FIGS. 1 to 5.

Um eine vorzeitige Abnutzung der miteinander in Eingriff ste henden Elemente von Antriebsblock 22 und Kolben 16 zu verhin dern, können deren Lager bzw. Gleitflächen zumindest teilweise gehärtet sein.In order to prevent premature wear of the mutually engaging elements of drive block 22 and piston 16 , their bearings or sliding surfaces can be at least partially hardened.

In den Fig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Hubkolbenmaschine dargestellt. Diese umfaßt drei - also eine ungerade Anzahl von - Kolbenzylinderanordnungen. Von den drei Kolben-Baueinheiten ist eine in Fig. 9 dargestellt.In FIGS. 8 and 9, another embodiment is shown for a reciprocating piston engine. This comprises three - ie an odd number of - piston-cylinder arrangements. One of the three piston assemblies is shown in FIG. 9.

Diese umfaßt - wie auch bei den vorherigen Ausführungsbei spielen - einen Kolben 16 mit einem Kraftübertragungselement 32, das mit seiner Stützfläche 33 an einer zugeordneten An lagefläche des Antriebsblocks 22 anliegt. Wiederum mit dem Kraftübertragungselement 32 verbunden ist ein Verbindungs- bzw. nunmehr Führungselement 34, das in Fig. 9 besonders hervorgeho ben ist. Das Verbindungs- (bzw. Führungs-)element 34 umfaßt einen in etwa ovalen Ringteil, an dessen Schmalseiten jeweils sich gegenüberliegende Befestigungsflansche angeordnet sind.This includes - as in the previous Ausführungsbei play - a piston 16 with a power transmission element 32 , which rests with its support surface 33 on an associated bearing surface of the drive block 22 . Again connected to the force transmission element 32 is a connection or now guide element 34 , which is particularly highlighted in FIG. 9. The connecting (or guiding) element 34 comprises an approximately oval ring part, on the narrow sides of which opposing fastening flanges are arranged.

Mit jeweils einem Befestigungsflansch ist das Verbindungsele ment 34 mit einem zugeordneten Kolben 16 bzw. mit dessen zu geordneten Kraftübertragungselement 32 verbunden.Each with a mounting flange, the Verbindungsele element 34 is connected to an associated piston 16 or with its associated power transmission element 32 .

Genau wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen weist auch hier das Verbindungselement ein sich in Bewegungsrichtung des zugeordneten Kolbens 16 erstreckendes Langloch 44 auf, das nunmehr innerhalb des ovalen Ringteils ausgebildet ist. Durch das Langloch 44 ist die Kurbelwelle 18 berührungslos hin durchgeführt. Gegenüberliegend dem Kolben ist am anderen Be festigungsflansch des Verbindungselements 34 ein zylindrisches Abstütz- bzw. Führungselement 52 vorgesehen. Dieses Führungs element 52 weist ebenso wie das Kraftübertragungselement 32 eine Stützfläche 33 auf. Der Antriebsblock 22 ist also bei dieser Ausführungsform zwischen den beiden Stützflächen des Kraftübertragungselements 32 und des gegenüberliegend ange ordneten Führungselements 52 spielfrei aufgenommen.Exactly as in the previous exemplary embodiments, the connecting element here also has an elongated hole 44 which extends in the direction of movement of the associated piston 16 and is now formed within the oval ring part. The crankshaft 18 is passed through the slot 44 without contact. Opposite the piston, a cylindrical support or guide element 52 is provided on the other fastening flange of the connecting element 34 . This guide element 52 , like the force transmission element 32, has a support surface 33 . The drive block 22 is accommodated free from play therefore in this embodiment between the two support surfaces of the force transmitting member 32 and the oppositely arranged guide member 52nd

Wie bei den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist auch hier das Verbindungselement 34 in axialer Richtung der Kurbelwelle im wesentlichen spiel- und berührungsfrei am An triebsblock 22 vorbeigeführt.As the connecting element 34 is passed in the axial direction of the crankshaft substantially play-free and free of contact at the drive block 22 to the two previous embodiments, here as well.

Gemäß der Darstellung in Fig. 8 sind drei der Kolbeneinheiten, wie in Fig. 9 dargestellt, jeweils um 120° winkelbeabstandet im Gehäuse 12 der Hubkolbenmaschine angeordnet. Dabei wird das Führungselement 52 in einer Führungsausnehmung 54 des Gehäuses 12 gelagert. Die Führungsausnehmungen 54 sind derart angeordnet und ausgebildet, daß sich die zugehörigen Führungselemente 52 möglichst reibungsfrei in Kolbenbewegungsrichtung verschieben lassen.According to the representation in FIG. 8, three of the piston units, as shown in FIG. 9, are each arranged at an angle of 120 ° in the housing 12 of the reciprocating piston machine. The guide element 52 is mounted in a guide recess 54 of the housing 12 . The guide recesses 54 are arranged and designed in such a way that the associated guide elements 52 can be displaced in the piston movement direction with as little friction as possible.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Ver bindungselemente, von denen an jedem Kolben eines oder zwei vorgesehen sein können, axial nahe am Antriebsblock 22 bzw. auch an anderen Verbindungselementen 34 vorbeigeführt. Also in this embodiment, the individual Ver connecting elements, one or two of which can be provided on each piston, are guided axially close to the drive block 22 or other connecting elements 34 .

Alternativ ist es möglich, den Kolben in seiner axialen Richtung zu verlängern. Dann kann der längere Kolben die Füh rungsfunktion allein übernehmen, so daß auf das zylindrische Führungselement 52 verzichten werden kann.Alternatively, it is possible to extend the piston in its axial direction. Then the longer piston can take over the guide function alone, so that the cylindrical guide element 52 can be dispensed with.

In analoger Weise können auch Hubkolbentriebwerke mit einer ungeraden Anzahl von Zylindern, beispielsweise einem Fünf oder Siebenzylindertriebwerk, ausgebildet werden.In an analogous manner, reciprocating piston engines with one odd number of cylinders, for example a five or Seven-cylinder engine to be trained.

Die Triebwerke mit einer ungeraden Anzahl von Zylindern haben den Vorteil, daß bei einer Zündung der - in Drehrichtung der Kurbelwelle gesehen - jeweils übernächsten Kolben-Zylinder- Anordnung ein Vier-Takt-Betrieb problemlos möglich ist.The engines have an odd number of cylinders the advantage that when the - in the direction of rotation Crankshaft seen - the next but one piston-cylinder - Arrangement a four-stroke operation is possible without any problems.

Alle vorgenannt beschriebenen Hubkolbenmaschinen haben den Vorteil, daß gegenüber herkömmlichen Hubkolbenmaschinen oder Verbrennungsmotoren auf ein Pleuel verzichtet werden kann. Dadurch ist eine erheblich niedrigere Bauhöhe des Motorblocks und, als Folge davon, ein niedrigeres Gewicht und ein gerin gerer Kraftstoffverbrauch erzielbar.All the reciprocating piston machines described above have the Advantage that compared to conventional reciprocating piston machines or Internal combustion engines can be dispensed with a connecting rod. This results in a significantly lower overall height of the engine block and, as a result, lower weight and less lower fuel consumption achievable.

Darüber hinaus wird durch die reine Sinusbewegung der bewegten Massen ein guter, sogar ein hundertprozentiger Masseausgleich erreicht.In addition, the pure sine movement of the moved Masses a good, even a hundred percent mass balance reached.

Im übrigen können gegenüber einer herkömmlichen Hubkolbenma schine die Lager auf zwei Hauptlager für die Kurbelwelle sowie ein "Pleuellager" - nämlich das Lager zwischen Antriebsblock 22 und Kreisscheibe 20 - reduziert werden. Diese Lagerstellen kön nen zusätzlich noch als Wälzlager - im Gegensatz zu bisher üb lichen Gleitlagern - ausgeführt werden (siehe auch Fig. 8). Die dadurch erzielte Reibungsreduktion wirkt sich ebenfalls positiv auf den Kraftstoffverbrauch aus. In addition, compared to a conventional reciprocating machine, the bearings can be reduced to two main bearings for the crankshaft and a "connecting rod bearing" - namely the bearing between the drive block 22 and the circular disk 20 . These bearings can also be designed as roller bearings - in contrast to the usual plain bearings - see also Fig. 8. The resulting reduction in friction also has a positive effect on fuel consumption.

Insgesamt ist eine Hubkolbenmaschine geschaffen, bei der unter kompakter und kleiner Dimensionierung sowie herstellungs- und wartungstechnisch einfacher Bauweise die Anordnung auch einer großen Zylinderzahl in einer Radialebene möglich ist, wobei die Reibung im Betrieb klein gehalten werden kann.Overall, a reciprocating piston engine has been created, in which under compact and small dimensions as well as manufacturing and maintenance-technically simple construction, the arrangement also one large number of cylinders in a radial plane is possible, the Friction in operation can be kept small.

Das Grundprinzip der Erfindung läßt sich mit anderen Worten nochmals wie folgt festhalten:
Die Hubkolbenmaschine umfaßt ein Getriebe zum Umwandeln einer drehenden Bewegung in eine hin- und hergehende Bewegung und umgekehrt. Dabei sind zwei in Umfangsrichtung des exzentrischen Teils einer Kurbelwelle diametral gegenüberliegende Druckteile zur Übertragung von Kräften auf den exzentrischen Teil der Kur belwelle und mindestens ein Verbindungsteil vorgesehen, welches die Druckteile starr miteinander verbindet, so daß die mit dem exzentrischen Teil der Kurbelwelle in Wirkverbindung stehenden Druckteile gleichsinnig hin- und herbewegt werden. Das Verbin dungsteil ist sehr nahe an einer in Achsrichtung der Kurbelwel le liegenden im wesentlichen ebenen Seitenfläche des exzentri schen Teils der Kurbelwelle vorbeigeführt.In other words, the basic principle of the invention can be stated again as follows:
The reciprocating machine includes a transmission for converting a rotating movement into a reciprocating movement and vice versa. There are two diametrically opposed pressure parts in the circumferential direction of the eccentric part of a crankshaft for transmitting forces to the eccentric part of the cure and at least one connecting part is provided which rigidly connects the pressure parts to one another, so that the pressure parts which are operatively connected to the eccentric part of the crankshaft be moved back and forth in the same direction. The connec tion part is very close to a lying in the axial direction of the crankshaft le substantially flat side surface of the eccentric part of the crankshaft.

Übertragen auf ein Getriebe kann dieses bei erfindungsgemäßer Ausbildung wie folgt definiert werden:
Getriebe zum Umwandeln einer drehenden Bewegung in eine hin- und hergehende Bewegung und umgekehrt, insbesondere für Hubkol benmaschinen, bestehend aus zwei in Umfangsrichtung eines ex zentrischen Teils einer Welle diametral gegenüberliegenden Druckteilen zur Übertragung von Kräften auf den exzentrischen Teil einer Welle und mindestens einem Verbindungsteil, welches die Druckteile starr miteinander verbindet, so daß die mit dem exzentrischen Teil der Welle in Wirkverbindung stehenden Druck teile gleichsinnig hin- und herbewegt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verbindungsteil sehr nahe an einer in Achs richtung der Welle liegenden im wesentlichen ebenen Seiten fläche des exzentrischen Teils der Welle vorbeigeführt ist.Transferred to a gearbox, this can be defined as follows with the design according to the invention:
Gear for converting a rotating movement into a reciprocating movement and vice versa, in particular for reciprocating machines, consisting of two pressure parts diametrically opposite in the circumferential direction of an eccentric part of a shaft for transmitting forces to the eccentric part of a shaft and at least one connecting part, which rigidly connects the pressure parts to one another, so that the pressure parts which are operatively connected to the eccentric part of the shaft are reciprocated in the same direction, characterized in that the connection part is very close to an essentially flat side surface lying in the axis direction of the shaft of the eccentric part of the shaft is passed.

Bei der vorgenannt erläuterten Konstruktion ergibt sich ein erheblicher Kostenvorteil bei der Produktion von Motoren sowie ein besonders wirtschaftlicher Betrieb.In the construction explained above, there is a considerable cost advantage in the production of engines as well a particularly economical operation.

BezugszeichenlisteReference list

10 Hubkolbentriebwerk
12 Gehäuse
14 Zylinder
16 Kolben
18 Kurbelwelle
20 Kreisscheibe
22 Antriebsblock
24 Bohrung
26 Kurbelwellenachse
28 Kreisscheibenachse
30 Wirkflächen des Antriebsblocks
32 Kraftübertragungselement oder Kolbenelement
33 Wirkflächen des Kraftübertragungselements
34 Verbindungselement
36 Zündvorrichtung
38 Verbrennungsraum
40 Bewegungsraum für den Antriebsblock
44 Langloch
46 Kurbelwellenrotationspfeil
48 Kolbenbewegungsrichtungspfeil
50 Schraube
52 Führungselement
54 Führungsausnehmung. 10 reciprocating piston engine
12 housing
14 cylinders
16 pistons
18 crankshaft
20 circular disc
22 drive block
24 hole
26 crankshaft axis
28 circular disc axis
30 effective surfaces of the drive block
32 power transmission element or piston element
33 active surfaces of the power transmission element
34 connecting element
36 ignition device
38 combustion chamber
40 Movement space for the drive block
44 slot
46 Crankshaft rotation arrow
48 piston movement direction arrow
50 screw
52 guide element
54 guide recess.

Claims

1. Reciprocating piston engine with at least one piston-cylinder arrangement, the piston ( 16 ) of which is operatively connected to an eccentric part ( 20 ) of a crankshaft ( 18 ) in such a way that it rotates radially towards its axis ( 26 ) when the crankshaft rotates is movable, whereby

- The operative connection between the piston ( 16 ) and the eccentric part ( 20 ) of the crankshaft ( 18 ) via a single, on the eccentric part ( 20 ) of the same rotatably mounted drive block ( 22 ),
- All pistons ( 16 ) lie flat (contact surface 30 ) on the drive block ( 22 ),
- Each piston ( 16 ) can follow the movement of the drive block ( 22 ) in the direction of its longitudinal axes without play and
- at least one guide element ( 34 ) is assigned to each piston ( 16 ),

characterized,
that each guide element ( 34 ) either directly or with the interposition of one or more additional Füh approximately elements ( 34 ) very close to an in the axial direction of the crankshaft ( 18 ) lying, substantially flat side surface of the eccentric part ( 20 ) of the crankshaft ( 18 ) is.

2. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the guide elements ( 34 ) are arranged on a side located in the axial direction of the crankshaft ( 18 ) on the associated piston ( 16 ).

3. Reciprocating machine according to claim 1 or 2, characterized in that each a piston ( 16 ) associated guide element ( 34 ) from two in the axial direction of the crankshaft axis ( 26 ) spaced apart guide parts BE, each of which is very close to each one of the is guided past the sides of the eccentric part ( 20 ) of the crankshaft ( 18 ).

4. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that a support element ( 32 , 52 ) is arranged on the guide element ( 34 ) opposite the piston ( 16 ) connected to the guide element ( 34 ), which is against the drive block ( 20 ), the drive block ( 20 ) being received between each piston ( 16 ) and the associated support element ( 32 , 52 ) essentially free of play but displaceable relative to the latter.

5. Reciprocating machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a plurality of piston-cylinder arrangements, the se around the common crankshaft ( 18 ) at the same angular distance and in a common radial plane of the cure belwelle ( 18 ) are arranged .

6. Reciprocating piston engine according to claim 4 or 5, characterized in that in an even number of cylinder-piston arrangements, each diametrically arranged piston ( 16 ) are rigidly connected to one another by the guide element ( 34 ) acting as a supporting element, each having a piston ( 16 ) in relation to the diametrically opposite piston ( 16 ) takes over the function of a support element ( 32 ).

7. Reciprocating piston machine according to one of claims 4 to 6, characterized in that the guide parts or the guide elements are formed in wesent union straight and in the direction of between the supporting elements to be connected ( 32 , 52 ) and piston ( 16 ) or piston ( 16 ) interacting tensile and compressive forces are aligned.

8. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the guide elements ( 34 ) or the guide parts are so flat that the smallest possible expansion of the overall arrangement in the axial direction of the crankshaft in the stability required for the expected load ( 18 ) results.

9. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the guide element ( 34 ) or the guide parts around the crankshaft ( 18 ) are guided around on both sides such that they are in contact with the crankshaft ( 18 ) in every movement state of the associated piston ( 16 ) ) are arranged.

10. Reciprocating machine according to claim 9, characterized in that in the guide element ( 34 ) or in the two guide parts len an elongated hole-like recess ( 44 ) is formed through which the crankshaft ( 18 ) in each position of the piston ( 16 ) without contact extends through.

11. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the contact surfaces ( 30 ) of the pistons ( 16 ) on the drive block ( 22 ) are each formed flat.

12. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the eccentric part ( 20 ) of the crankshaft ( 18 ) is formed by an eccentric to the crankshaft axis ( 26 ) arranged circular disc, which is arranged in a drive block in the center ( 22 ) Bore ( 24 ) is rotatably received.

13. Reciprocating piston engine according to claim 12, characterized in that the circular disc ( 20 ) is arranged eccentrically to the crank shaft ( 18 ) that their peripheral surfaces have a circumferential line extending parallel to the crankshaft axis ( 26 ) in common.

14. Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 13, characterized in that a roller bearing is provided between the crankshaft ( 18 ) and drive block ( 22 ) and / or between the drive block ( 22 ) and piston ( 16 ).

15. reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 14, characterized, that the reciprocating piston engine as an engine Two-stroke engine, a four-stroke engine or an engine with another cycle number is operated.