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Brennlkraftmaschine mit feststehendem Arbeitskolben und auf diesem und seiner
Kolbenstange hin und her gleitendem Zylinder.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit feststehendem Arbeitskolben und auf diesem und seiner Kolbenstange gleitendem Zylinder und besteht darin, dass ein in
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dem Innenraum des Zylinders führenden Ein-und Auslassöffnungen der hohlen Kolbenstange zusammenwirken.
Das Steuerrohr dient auch zum Zu-und Abführen des Kühlwassers und des Schmiermittels und ist zu diesem Zwecke mit Kanälen versehen. Der Ölkanal, der an die Ölzuleitung angeschlossen ist, wird bei der Drehung des Rohres durch eine Verbindungsleitung mit einer ringsumlaufenden Schmiernut des Kolbens verbunden.
Bei Tandemanordnung der Zylinder oder Neheneinanderanordnung ist die hohle Kolbenstange für die Steuerrohre entweder durch beide Zylinder hindurchgeführt und die beiden Zylinder in diesem Falle durch ein gemeinsames, vorteilhaft geteiltes Führungsrohr verbunden oder es sind mehrere Steuerrohre mit hohlen Kolbenstangen, die je einen oder auch mehrere Zylinder tragen, parallel angeordnet.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Schubbewegung der Arbeitszylinder in die Drehbewegung des Steuerorgans derart umgesetzt, dass diese Drehbewegung zwangläutig mit dem absatzweisen Vor- und Rückgleiten der Arbeitszylinder in Übereinstimmung gebracht wird.
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Steuerrohres mit jenen der hohlen Kolbenstange erfolgen soll. also beim Ansaug-bzw. beim AuspufRakt, wird gemäss der Erfindung zwischen dem Stirnrad, das bereits in eine aus der Schubbewegung der Zylinder umgesetzte drehende Bewegung versetzt ist, und dem auf dem Steuerrohr angeordneten Stirnrad ein Zwischengetriche vorgesehen. Dieses Zwischengetriebe ist durch ein geeignetes Gestänge mit den Arbeitszylindern derart verbunden, dass es z.
B. beim Vorschub der Arbeitszylinder in Eingriff gehracht, beim Rückgleiten jedoch ausgerückt wird, so dass das Steuerorgan während dieser Bewegung der Arbeitszylinder stillsteht.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 die Gesamtanordnnng in waagrechtem Schnitt, Fig. 2 einen
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Kolben und die hohle Kolbenstange abgewickelt, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie a-b und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie c-o ! der Fig. i-, Fig. 7 eine schematische Darstellung der Gesamtanlage in weiterer Ausbildung.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Fahrzeugkraftmaschille gewählt worden.
Die Erfindung ist aber auch bei ändern Kraftmaschinen verwendbar. Die Maschine besitzt zwei Zylinder in Tandemanordnung.
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Die Kolben 1 sind feststehend angeordnet und dichten gegen die Zylinder 3, die sich auf dem Kolben hin und her bewegen, durch Kolbenringe ab. In der Mitte des Kolbens 1 befindet sich eine ringsumlaufende Ölnut 27, aus der die Zylinderlauffläche mit Öl versehen wird. Die Nut 27 erhält das Öl aus einem Kanal 32 (Fig. 5 und 6) des Steuerrohres 23 durch eine Verbindungsleitung zwischen diesem Kanal und der Nut 27 beim Überschleifen der Leitung durch den Kanal während der Drehung des Rohres 23. Der Kolben ist innen hohl und an die Kühlwasserleitung 21, 22 angeschlossen. Die Kolben 1 sind auf einer hohlen Kolbenstange 2
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von Gas aus dem Vergaser 24.
Die auf der hohlen Kolbenstange 2 angedeuteten Vierecke bezeichnen die Ein- und Auslassöffnungen, die in Fig. 1 der Einfachheit halber in einer Reihe liegend gezeichnet sind, wogegen sie in Wirklichkeit, wie Fig. 4 zeigt, in bestimmter Weise gegeneinander versetzt sind. Entsprechende Öffnungen befinden sich an dem drehbaren Steuerrohr 23. Die Zylinder 3 bestehen aus einem zylindrischen Mantel, der sich auf dem Kolben 1 verschiebt und an den Enden mit Deckeln versehen ist, die zwei aussenliegende Führungrohre 7 und ein zwischen ihnen liegendes gemeinsames Führungsrohr 7 besitzen, mit welchen Rohren die Zylinder auf der festgelagerten Kolbenstange 2 gleiten.
Die Führungsrohre 7 ragen um die Länge des Verdichtungsraumes in die Zylinder hinein, lassen jedoch, um den Auspuff nicht zu behindern, eine Aussparung Al frei, die etwas grosser ist als eine Auslassöffnung A.
Durch das Hineinragen der Führungsrohre 7 in den Zylinderraum wird an Breite der Maschine und des Fahrgestelles gespart. Die Dichtung zwischen Führungsrohr 7 und'der hohlen Kolbenstange 2 erfolgt durch Kolbenringe, deren Nuten in die hohle Kolbenstange eingelassen sind. Das Führungsrohr besteht mit dem Zylinderdeckel vorteilhaft aus einem Stück. Das mittlere gemeinsame Führungsrohr wird zur Erleichterung des Zusammenbaues der Maschine zweckmässig in der Mitte geteilt, und die beiden Teile werden durch Flanschen und Schrauben mit Muttern miteinander verbunden. Der Zylinder kann an der Aussenfläche mit Kühlrippen versehen sein.
Er besitzt ferner Gewinde zur Aufnahme der Zündkerzen 5, denen der Strom durch ein Kabelrohr 6 zugeführt wird, an dem sich Kontaktfedern befinden, gegen die an den Zündkerzen befindliche Kontaktknöpfe bei der Bewegung der Zylinder in der einen Richtung anschlagen, so dass bei der Umkehr der Bewegungsrichtung der Zündful1ke an den Polen der Kerze im Zylinderraum entsteht.
Die Weiterleitung der von den sich bewegenden Zylindern 3 erzeugten Energie auf die Kraftwelle 13 erfolgt durch Zapfen 8, die an den Zylindern 3, z. B. an um diese gelegten Schellen 4, angebracht und mit der gemeinsamen, am Fahrgestell geführten Gleitstange 9 an der Stelle 10 sowie mit dem einen Ende der Pleuelstange 11 verbunden sind, deren anderes Ende an dem Kurbelzapfen der Schwungscheibe 12 angeschlossen ist. die ihrerseits auf der Welle 13 sitzt. Die Welle 13 nimmt ausser der Schwungscheihe 12 noch die Kupplung 15. das Geschwindigkeitswechsel-und-Wendegetriebe < ? und das Differentialgetriebe 17 auf. Diese Teile sind ganz kurz zusammengefasst, um den Vorderradantrieb des Fahrzeuges zu ermöglichen.
Von der Kurbelwelle 13 wird der Antrieb für die Steuerung abgeleitet, u. zw. geschieht dies durch
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der Steuerwellen 14 eingreift, an deren anderem Ende je ein Stirnrad 18 sitzt, das in je ein Stirnrad 19 auf dem Steuerrohr 23 eingreift.
Das Steuerrohr 23 besitzt den erwähnten Kanal 32, der sich an die Ölzuleitung 20 der hohlen Kolbenstange anschliesst und das Öl den verschiedenen zu schmierenden Stellen zuführt.
Ferner besitzt das Rohr 23 Kanäle 30 und 31, die an die Stutzen 21 und 22 der hohlen Kolbenstange 2 für die Zu-und Ableitung des Kühlwassers angeschlossen sind, das durch eine Pumpe od. dgl. durch den Kühler und das Rohrsystem in Umlauf gesetzt wird. Ferner besitzt das Rohr 23 einen an den Stutzen 26 des Vergasers 24 sich anschliessenden Kanal 28 zum Zuführen des Brennstoffes nach den Zylindern 3 und einen Kanal 29 zum Ableiten der verbrannten Gase.
Die Kanäle 28 und 29 werden durch Ein-und Auslassöffnungen E und A des Steuerrohres 23 bei dessen Drehung mit entsprechenden Ein- und Auslassöffnungen E und A der feststehenden hohlen Kolbenstange 2 und damit mit dem Zylinderinneren in oder ausser Verbindung gebracht, wodurch die Verteilung des Brennstoffes auf die Zylinder und die Ableitung der Auspuffgase geregelt wird.
Nach Fig. 7 ist zwischen die Stirnräder 18 und 19 ein Zwischengetriebe 33 geschaltet, das in geeigneter Weise durch ein Hebelgestänge 34 mit dem Führungsrohr 7 oder einem der
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Zylinder das Zwischengetriebe in Eingriff, bei Rückgleiten der Zylinder jedoch ausser Eingriff mit den Stirnrädern 18, 19 gebracht wird. Auch kann selbstverständlich gemäss der Erfindung die Übertragung noch so erfolgen, dass während des Vorgleitens und ebenso während des Rückgleitens der Zylinder die Ein-bzw. Ausrückung des Zwischengetriebes 33 mehrmals erfolgt.
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Ausserdem kann statt der Stirnräder 18, 19 und des Zwischengetriebes 34 eine an sich bekannte Maltheserkreuzanordnung vorgesehen sein oder eine Nockenradanordnung od. dgl.
Da nun das Arbeitsspiel der Maschine nach der Erfindung so eingestellt ist, dass bereits auf einem Teil der Schwungscheibenumdrehung ein Explosionshub erfolgt. kann die Schwungscheibe ausserordentlich leicht gehalten sein, was insbesondere auf die Beschleunigung der Maschine von grossem Einfluss ist. da er nicht mehr durch übergrosse Massen der Schwungscheibe in seiner Funktion belastet wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brennkraftmaschine mit feststehendem Arbeitskolben und auf diesem und seiner Kolbenstange hin und her gleitendem Zylinder, gekennzeichnet durch ein in Abhängigkeit von der Bewegung des Arbeitszylinders drehbares, rohrförmiges. die Speise- und Auspuffleitungen (28, 29) enthaltendes Steuerorgan ('23). das sich in der hohlen Kolbenstange dreht und mit Ein-und Auslassöffnungen (E, A) für das Betriebsmittel versehen ist. die mit entsprechenden nach dem
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