DE446051C - Freiflugkolbenmotor mit gegenlaeufigen Flugmassen - Google Patents

Description

• Freiflugkolbenmotor mit gegenläufigen Flugmassen. Die Erfindung bezieht sich auf Freiflugkolbenmotoren mit gegenläufigen Massen und betrifft insbesondere die Ausbildung eines Getriebes zur zwangläufigen Verbindung der g egenläufigen Massen.
• Man hat hierfür bisher meist Schwinghebelgetriebe oder aber mit den Kolben gleichläufig angeordnete Gestänge mit zwischengeschalteten Richtungsumkehrgetrieben verwendet. Diese bekannten Anordnungen haben den \achteil, daß außer den Kolben auch noch die verhältnismäßig großen 'lassen der Lenker oder Gestänge die volle hin und her gehende Bewegung mitmachen; durch diese Vergrößerung der bewegten Masse wird aber die Hubzahl des Motors je Zeiteinheit herabgesetzt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zur Verbindung der Gestänge mit den Xolben besondere Querhäupter vorgesehen werden müssen, welche in Längsschlitzen des Zylinders laufen und infolge der NTichtausnutzharkeit des geschlitzten Zylinderteiles zur Arbeitserzeugung oder -abgäbe eine große Baulänge der 'Maschine verursachen. Endlich besteht noch der Nachteil, daß infolge der Notwendigkeit, die Schwingliebe', Gestänge u. dgl. doppelseitig anzuordnen, die Zugänglichkeit zu den Maschinen, insbesondere zu den Steuerungsteilen, und die Cberwaehung und Instandhaltung erschwert werden.
• .Nach "der Erfindung werden diese N ac@iteile dadurch beseitigt, daß zur Kupplung der gegenläufigen 'Massen im wesentlichen umlaufende Glieder Verwendung finden. Diese besitzen im Vergleich zu den hin und her gehenden Getriebeteilen nur geringe Massenwirkungen, erlauben daher hohe Hubzahlen; sie können einseitig und nahezu beliebig entfernt von den übrigen Maschinenteilen angeordnet werden, so claß sie deren Zugänglichkeit nicht behindern, und vor allem läßt sich mit ihrer Hilfe infolge Fortfalls der langen Schlitze für Querhäupter die Maschinenlänge erheblich verringern, wodurch an Gewicht, Ratunbedarf und Kosten erhebliche Ersparnisse möglich sind. Da gleichzeitig auch die Kolben entsprechend kürzer, also wiederum leichter werden können, ergibt sich eine weitere nahhafte l?rliiiliting @ler I-lubzahl und daraus eine entsprechende Steigerung der Leistungsfähigkeit des Motors. Die umlaufenden Kupplungsteile werden vorteilhaft als Zahn- oder Schraubenräder und Wellen ausgebildet, wobei die Beweg tngsübertrarung von den Kolben auf diese Teile durch an den Kolben selbst angeordnete Verzahnungen erfolgt.
• Die Zeichnung zeit einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Dabei ist Abb. r ein Längsschnitt durch eine als Brennkraftinaschine ausgebildete Freiflugkolbenmaschine mit gegenläufigen Massen, Abb.2 ein Querschnitt nach 11-II der Abb. r .
• Abb. 3 zeigt die bewegten Teile im Grundriß.
• Abb. 4 zeigt eine andere Anordnung der bewegten Teile im Aufriß, Abb.3 im Schnitt nach V-V der Abb..I und Abb. G einen Teil <leg Abb. .M von unten gesehen.
• Bei der Anordnung nach Abb. I bis 3 bewegen sich in einem Zylinder i die gegenläufigen Kolben 2 und 3, welche mit ihren einander zugekehrten Enden 4. und S- den Arbeitsraum i' des 'Motorzylinders seitlich begrenzen, während die äußeren Stirnflächen G und 7 in clen Verdichterzylindern 8 und 9 arbeiten. Die Kolben 2 und 3 haben auf Motor- und Verdichterseite gleichen Durchmesser und tragen auf der unteren Seite je eine Verzahnung i o, i i., in welche Zahnräder 12, 13 eingreifen, die auf Wellen 1.I, 15 fest aufgekeilt sind. Diese Wellen ragen seitlich vor und tragen am Ende Kegelräder 16, 17, die finit den Kegelrädern 1S und i9 kämmen, die auf eine gemeinsame Welle 2o auf-el:eilt sind. Es ist ohne weiteres zu ersehen, daß die beiden Kolben 2 tuiel 3 hei ihrer I-Iinun d Herhewegting durch dieses Getriebe immer zti genau gegenläufiger Bewegung miteinander verbunden sind.
• Die Anwendung gleich großer Kollienfl:ichen für Arbeits- tino Verdichterzvlincler hat den Vorteil, claß die Arbeitsr:itiinet' untl 8, () der Zylinder sich bis nahe an die in die l#Zcilben 3, 3 eingreifenden Zahnr:ider 12, 13 heran erstrecken können, es ist seitlich dieser Zahnräder nur noch der für die Kolbenabdichtung erforderliche Raum vorzusehen. Allerdings erfordert (lies bei Zweitaktmotoren die Anwendung besonderer Spülluftfördereinrichtungen; so ist im vorliegenden Beispiel ein durch eine besondere Energieduelle anzutreibendes Spülluftgebläse 3o vorgesehen, das durch den Kanal 31 Spülluft in den Behälter 32 fördert, aus welchem sie bei der äußeren Totlage der Kolben durch die Schlitze 33 in den Arbeitsrauen i' eintritt, während die Abgase auf der anderen Seite durch Offnung 34. in die Abgasleitung 35 ent-«-eichen. Die umlaufenden Teile des Kupplungsgetriebes eignen sich ferner zum Antrieb von Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise Kühlwasserpumpen, Brennstoffpumpen sowie gegebenenfalls auch Spülluftpumpen. Beispielsweise ist nach Abb. 3 auf die Welle 20 ein Nocken 21 aufgesetzt, welcher eine Brenn= stoffpumpe 22 antreibt, die den Brennstoff aus einem Behälter 24 entnimmt und ihn durch Leitung 25 der Einspritzdüse 26 zuf ührt.
• An Stelle der in Abb. i bis 3 gezeigten Kegelräder mit Verbindungswelle kann zur zwangläufigen Verbindung der Achsen 14 und 15 auch eine dazwischengeschaltete Stirnradreihe mit einer geraden Anzahl Räder benutzt werden.
• Die Abb. q. bis 6 zeigen eine Anordnung, welche sich durch eine denkbar geringe Anzahl der bewegten Teile auszeichnet. Die Kolben 2, 3, die im übrigen genau, wie in Abb. i gezeigt, in die Maschine eingebaut «erden können, haben anstatt der normalen Zahnstange je eine Zahnstange-11, .42 mit schraubenförmigen- Zähnen, in welche die Schraubenräder43, q.d., die durch eine Welle45 miteinander fest verbunden sind, eingreifen. Die Schraubenflächen beider Getriebe 41, 4.3 und 42, 4.4 haben entgegengesetzte Steigring, so daß auch hier ein genauer Gegenlauf der beiden Kolben 2 und 3 stattfindet.
• Die Verzahnung der Kolben wird zweckinä ßig so ausgebildet, daß, wie die Abb. 2 und ; erkennen lassen, die Stirnflächen der Z:ill.-:e sich der Mantelfläche des Zvlinders i anschmiegen, weil so auch die Zähne noch zur Abdichtung der Kolben gegen den Zylinder finit beitragen und beispielsweise, ohne große Undichtigkeitsverluste hervorzurufen, auch über Steuerschlitze u. dgl. in der Zylinderwandung geführt werden können.
• Durch entsprechendeWahl der Übersetzung und der Schraubensteigung hat man es in der Hand, das neue Getriebe auch für solche Fälle anzuwenden, -%vo die beiden Flugmassen ungleich große Hübe ausführen sollen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Freiflugkolbeninotor finit gegenläufigen Flugmassen, dadurch gekennzeichnet, claß die Flugkolben (2, 3) Verzahnungen (i o, i i) nach Art von Zahnstangen tragen, «-elche in Zahnräder (12, 13) von drehbar gelagerten Wellen (14, 15) ein- greifen, die unter sich durch drehende Glieder (1S, i9, 2o) derart zwanglä ufig verbunden sind, daß die Flugkolben entgegengesetzte, phasengleiche Bewegungen ausführen.
2. 2. Freiflugkolbenmotor nach Anspruch i, cladurcll gekennzeichnet, daß die in die Flugkolbenverzahnung (io, ii) eingreifenden Zahnräder (12, 13) miteinander durch Kegelradgetriebe (16, 17, 113, 19) mit in der Längsrichtung der -Maschine sich erstreckender Zwischell`@-elle (201 zwangläufig verbunden sind (Abb. i bis 3).
3. 3. Freiflugkolbenniotor nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, claß die Flukolbenverzahnunren schraubeilförinige Zähne (41, 4.2) bilden, welche in Schraubenräder (:a-3, 44) eingreifen, die mit ihren Ebenen quer zur Zylinderachse stehen, durch eine Welle (4.;) fest miteinander verbunden sind und entgegengesetzte Steigung besitzen (Abb. 4. bis 6).
4. 4. hreiflugkolbenmotor nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen vier an den Fhi@holhen sitzenden Zähne sich über die ganze Zahnbreite der Mantelfläche des Zylinders anschmiegen (Abb.2 und 5).
5. 5. Freiflugkolbenmotor nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Kupplungsglieder der Flukoll:en zum Antrieb von Hilfseinrichtungen, wie Pumpen, Steuerungsgetriebeil u. dgl., benutzt werden.
6. 6. Freiflugkolbenmotor nach Anspruch i bis 5, bei welchem zwischen den Kolben Treibmittel zugeführt wird und die iiußeren Kolbenflächen in Verdichtern arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Flugkolben zur möglichsten -Verringerung ihrer Länge und dadurch ihrer Masse auf Motor- und Verdichterseite gleiche Durchinesser haben, so claß ein möglichst großer Teil der Gesaentkolbenlänge für Verzahnung verfügbar ist.