CS205122B2

CS205122B2 - Energy generator

Info

Publication number: CS205122B2
Application number: CS783060A
Authority: CS
Inventors: Marcel Geirnaert
Original assignee: Seca
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1981-04-30
Also published as: ZA782708B; SU1147254A3; BE854562A; YU113278A

Description

Vynález se týká generátoru energie, který má vysoký výkon a velice příznivý poměr mezi hmotností a výkonem. Tento generátor může tvořit základní článek motorů různých typů, které s výhodou nahrazují klasické tepelné motory.The invention relates to an energy generator having a high power and a very favorable weight to power ratio. This generator can form the base of motors of various types, which advantageously replace conventional thermal motors.

Aby vyplynuly nevýhody klasických tepelných motorů, stačí uvažovat zejména jejich použití pro vyvozování krouticího momentu při různých otáčkách. V této aplikaci se jak známo vratný přímkový pohyb pístů převádí na rotační pohyb pomocí klikového hřídele spojeného s ojnicemi pístů. V pístových motorech se změna kroutícího momentu provádí ovlivňováním podmínek spalování a pomocí různých mechanismů, zejména ozubených soukolí.In order to address the disadvantages of conventional heat engines, it is sufficient to consider their use in particular to generate torque at different speeds. In this application, as is known, the reciprocating linear movement of the pistons is converted into a rotary movement by means of a crankshaft connected to the piston rods. In piston engines, the change in torque is effected by influencing the combustion conditions and by means of various mechanisms, in particular gears.

Spojení pomocí klikového hřídele má za následek značné mechanické ztráty, poněvadž při rotaci prochází klikový hřídel mrtvým úhlem, který může být v určitých případech až 45° a má velice nepříznivý vliv na využití energie uvolněné spalováním. Mechanický převod za klikovým hřídelem má rovněž mechanické ztráty, které mohou být značně velké.The crankshaft connection results in considerable mechanical losses, since during rotation the crankshaft passes through a blind angle, which in certain cases can be up to 45 ° and has a very adverse effect on the use of the energy released by combustion. The mechanical transmission behind the crankshaft also has mechanical losses, which can be quite large.

Další nevýhoda spojení pomocí klikového hřídele spočívá v tom, že jeho otáčení vyvolává v pístech mechanická namáhání, jež způsobují, že válce dostávají oválný průřez a písty pří vysokém kompresním poměru silně klepají. Mimoto změna otáček při řazení rychlostí a obracení chodu vyžaduje složité, drahé a prostorově náročné mechanismy s ozubenými převody, které mohou mít větší rozměry a váhu než samotný motor.A further disadvantage of the crankshaft connection is that its rotation causes mechanical stresses in the pistons, causing the cylinders to be oval in cross section and the pistons to knock strongly at a high compression ratio. In addition, changing shifting speeds and reversing gear requires complex, expensive and space-intensive gearing mechanisms that can be larger in size and weight than the engine itself.

Vynález odstraňuje tyto nevýhody a umožňuje realizovat a vytvořit kompaktní nebo vhodně rozložené motory, bez tradičních mechanických spojovacích zařízení, jež jsou rozměrná a jsou zdrojem velkých mechanických ztrát.The invention overcomes these disadvantages and makes it possible to realize and create compact or suitably distributed engines, without the traditional mechanical coupling devices, which are bulky and cause large mechanical losses.

Předmětem vynálezu je generátor energie, sestávající z tělesa opatřeného středovým vrtáním, kterým prochází hřídel, alespoň dvěma hnacími válci se dvěma protiběžnými písty a dvěma řídicími deskami, z nichž každá spojuje vzájemně si odpovídající písty jednotlivých válců. Podstata vynálezu spočívá v tom, že těleso sestává ze tří oddílů oddělených od sebe pevnými nepropustnými přepážkami, z nichž střední oddíl obsahuje hnací válce a každý postranní oddíl jednu řídicí desku, přičemž písty jsou umístěny na protilehlých koncích hnacích válců a jejich pistnice procházejí v přepážkách nehybnými těsnými spoji translačním pohybem.The subject of the invention is an energy generator consisting of a body provided with a central bore through which the shaft passes, at least two drive cylinders with two counter-rotating pistons and two control plates, each connecting the corresponding pistons of the individual cylinders. SUMMARY OF THE INVENTION The body consists of three compartments separated from each other by fixed impermeable baffles, the central compartment comprising the drive cylinders and each side compartment one control plate, the pistons being located at opposite ends of the drive cylinders and their piston rods extending in the bulkheads tight joints by translational movement.

Rovněž je výhodné, aby každý těsný spoj sestával z tělesa se střední kulovou částí opatřenou průchozím vrtáním pro pístnici a z objímky, v níž je těleso pohyblivě uloženo, a opatřené dvěma dvojicemi vzájemně rovnoběžných ramen, která jsou kolmá k podélné ose tělesa a svírají s radiální vůlí přepážku.It is also advantageous that each sealing connection consists of a body with a central spherical part provided with a through bore for the piston rod and a sleeve in which the body is movably mounted and provided with two pairs of mutually parallel arms which are perpendicular to the longitudinal axis of the body and bulkhead.

Každý těsný spoj může rovněž sestávat z poddajného tělesa opatřeného nejméně jedním průchozím otvorem s povlakem z materiálu odolného proti tření, a rameny svírajícími s radiální vůlí přepážku.Each tight joint may also consist of a flexible body provided with at least one through hole coated with a friction-resistant material, and arms clamping with a radial clearance baffle.

Pístnice hnacích válců jsou připojeny k řídicím deskám kulovými klouby, které mají dvě dotekové a tlačné plochy se vzájemně odlišným poloměrem křivosti. Další výhodné provedení spočívá v tom, že alespoň jedna řídicí deska je spojena s pístnicí nejméně jednoho válce vysokotlakého čerpadla.The piston rods of the drive cylinders are connected to the control plates by ball joints having two contact and pressure surfaces with different radii of curvature. A further advantageous embodiment consists in that the at least one control plate is connected to the piston rod of the at least one cylinder of the high-pressure pump.

Generátor podle vynálezu, který má vysokou účinnost a přitom malé rozměry může pohánět dopravní nebo pracovní stroj za velice výhodných podmínek jak co do rozměrů, tak co do umístění, přičemž poměr hmotnosti ,a výkonu je tak výhodný, že i v dieselovém provedení může s úspěchem konkurovat klasickému benzinovému motoru.The generator according to the invention, which has high efficiency and yet small dimensions, can drive a conveying or working machine under very advantageous conditions both in size and in location, the weight / power ratio being so advantageous that even in the diesel version it can successfully to compete with a conventional gasoline engine.

Mezi hlavní výhody, které přináší generátor podle vynálezu, patří velice nízký hluk, nepatrné vibrace a skutečnost, že nedochází k deformaci průměru válců do oválného tvaru, poněvadž pístnice se pohybují čistě translačním pohybem a na písty tedy nepůsobí radiální síly. Další výhoda generátoru spočívá v tom, že má samostatné oddíly, oddělené těsnými přepážkami, jednak pro hnací válce tvořící tepelné součásti a jednak pro řídicí desky, které tvoří spojovací mechanismus. Tato konstrukce umožňuje použití kluzných ložisek, poněvadž ve skříni může být olej.The main advantages of the generator according to the invention are very low noise, low vibrations and the fact that the cylinder diameter does not deform into an oval shape, since the piston rods move purely by translational movement and thus the pistons are not subjected to radial forces. A further advantage of the generator is that it has separate compartments, separated by tight baffles, both for the drive rollers forming the heat components and for the control plates forming the coupling mechanism. This design allows the use of plain bearings, as there may be oil in the housing.

V důsledku minimálních mechanických ztrát má generátor podle vynálezu velmi úspornou spotřebu paliva,'a následkem oddělení mechanických a tepelných součástí může pracovat při vysokých teplotách a tím zajišťovat dokonalejší spalování, přičemž znečištění vzduchu je menší než u tradičních motorů.Due to the minimal mechanical losses, the generator according to the invention has a very economical fuel consumption, and as a result of the separation of mechanical and thermal components can operate at high temperatures and thus provide for better combustion, with air pollution less than conventional engines.

Vynález bude popsán v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkrese, kde značí obr. 1 schéma hydraulické soustavy s generátorem a vysokotlakým čerpadlem, obr. 2 řez vedený pístem vysokotlakého čerpadla z obr. 1, obr. 3 schéma soustavy podle obr. 1 s hydraulickým okruhem automatické regulace, obr. 4 první provedení generátoru podle vynálezu a obr. 5 druhé provedení generátoru, obr. 6 a 7 dvě výhodná provedení těsných spojů z obr. 5, obr. 8 třetí příklad provedení generátoru, obr. 9 obměnu konstrukce z obr. 8 a obr. 10 řez vedený rovinou X—X z obr. 9.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram of a hydraulic system with a generator and a high pressure pump; FIG. 2 is a cross-sectional view of the high pressure pump piston of FIG. 1; Fig. 4 shows a first embodiment of the generator according to the invention and Fig. 5 a second embodiment of the generator, Figs. 6 and 7 two preferred embodiments of the tight joints of Fig. 5, Fig. 8 a third embodiment of the generator, Fig. 9 8 and 10 are a section taken along the X-X plane of FIG. 9.

Obr. 1 ukazuje schematicky hydraulickou soustavu sestávající z generátoru energie, znázorněného jako· hnací motor 10, a z vysokotlakého čerpadla 20, které jsou přímo kinematicky spojeny. Hnací motor 10 je tvořen pístovým motorem, který je schematicky znázorněn válcem 1 v němž se translačním vratným pohybem pohybuje píst 2. Neznázorněné pomocné ústrojí zajišťuje vratný pohyb pístu 2. Píst 2 pohání vysokotlaké čerpadlo 20, které je jako příklad zobrazeno jediným válcem, v němž je uložen čerpací píst 24 vázaný přímou vazbou s hnacím pístem 2 hnacího motoru 10. Válec vysokotlakého čerpadla 20 má přívodní otvor 21 a vypouštěcí otvor 22 pro cirkulující tekutinu. Přívodní otvor 21 je připojen přes regulační ventil 5 ke zdroji tekutiny, například oleje, znázorněnému jako nádrž 4. Vypouštěcí otvor 22 je opatřen vypouštěcím ventilem 23. Vypouštěcí potrubí 6 napájí tlakovou tekutinou pracovní součást 7, například rotační člen, jak je znázorněno jako příklad provedení; tato pracovní součást 7 převádí energii nashromážděnou v tlakové tekutině v rotační energii. Pracovní součástí 7 může být samozřejmě i jiný člen, například válec ovládající pracovní nástroj, to znamená pohybující se translačním lineárním pohybem.Giant. 1 shows schematically a hydraulic system consisting of an energy generator, shown as a drive motor 10, and a high-pressure pump 20, which are directly kinematic connected. The drive motor 10 is a piston motor, which is schematically represented by a cylinder 1 in which the piston 2 is moved by translational reciprocating movement. The auxiliary device (not shown) ensures the reciprocating movement of the piston 2. The piston 2 drives a high pressure pump 20. the piston 24 is coupled directly to the drive piston 2 of the drive motor 10. The high pressure pump cylinder 20 has an inlet port 21 and an outlet port 22 for circulating fluid. The inlet port 21 is connected via a control valve 5 to a source of fluid, for example oil, shown as a tank 4. The discharge port 22 is provided with a discharge valve 23. The discharge line 6 supplies pressurized fluid with a working component 7 such as a rotary member as shown as an example ; this working component 7 converts the energy accumulated in the pressurized fluid into rotational energy. Of course, the working member 7 may also be another member, for example a roller operating the working tool, i.e., moving translational linear movement.

Regulační ventil 5 je vytvořen tak, že zůstává neustále jistý zbytkový průtok, symbolizovaný obtokovým potrubím na obr. 1. Účelem tohoto zbytkového průtoku je zajistit neustále dostatečné mazání. Poněvadž regulační ventil 5 nechává protékat zbytkové průtočné množství, elektrický ventil 9 zajišťuje návrat této protékající tekutiny do nádržky 4. Napájecí čerpadlo· 13 zajišťuje pravidelnou funkci motoru při volnoběhu a dobré plnění při vysokých otáčkách.The control valve 5 is designed so that a certain residual flow, symbolized by the bypass pipe in FIG. 1, remains constant. The purpose of this residual flow is to ensure a sufficient lubrication at all times. Since the regulating valve 5 allows the residual flow rate to flow, the electric valve 9 ensures the return of this flowing fluid to the reservoir 4. The feed pump 13 ensures regular engine idling and good filling at high speeds.

Obracení smyslu otáčení pracovní součásti 7 v tomto případě rotačního členu, je řízeno reverzačním ventilem 8. Odpojení pracovní součásti 7 se řídí elektrickým ventilem 9, který zkratuje proudění tekutiny a vede ji přímo do nádrže 4 trubkou 12.Reversing the sense of rotation of the working member 7 in this case of the rotary member is controlled by a reversing valve 8. Disconnection of the working member 7 is controlled by an electric valve 9 which short-circulates the fluid flow and directs it directly into the tank 4 through a pipe 12.

Obr. 2 znázorňuje v podélném řezu provedení čerpacího pístu 24. Tento čerpací píst 24 sestává z prstence opatřeného nosy 28, 27, mezi nimiž je uložena s vůlí hlava 28 upevněná na konci tyče 29, takže tato hlava 28 může působit jako ventil při střídavém pohybu tyče 29, jak bude ještě vysvětleno.Giant. 2 shows, in longitudinal section, an embodiment of the pump piston 24. The pump piston 24 consists of a ring provided with noses 28, 27 between which a head 28 mounted at the end of the rod 29 is mounted with play so that the head 28 can act as a valve , as will be explained.

K vysvětlení funkce popsaného zařízení v souvislosti s obr. 1 bude předpokládáno, že regulační ventil 5 je otevřen, a že čerpací píst 24, unášený tyčí 29 působením hnacího pístu 2, se přemísťuje ve směru šipky A z obr. 2. Vypouštěcí ventil 23 je tedy uzavřen. Tekutina naplňuje válec vysokotlakého čerpadla 20 přes otvor 30 čerpacího pístu 24, takže tekutina obtéká hlavu 28. Tekutina proudí pod poměrně slabým tlakem působením napájecího čerpadla 13.To explain the operation of the described apparatus with reference to FIG. 1, it will be assumed that the control valve 5 is open and that the pump piston 24, carried by the rod 29 by the drive piston 2, moves in the direction of arrow A of FIG. thus closed. The fluid fills the cylinder of the high-pressure pump 20 through the opening 30 of the pump piston 24 so that the fluid bypasses the head 28. The fluid flows under relatively low pressure by the feed pump 13.

Během výbuchu nebo spalování a dekomprese ve válci 1 unáší píst 2 tyč 29 ve směru šipky B. Hlava 28 uzavře tedy otvor 30 čerpacího pístu 24 a unáší jej ve smyslu šipky B. Čerpací píst 24 stlačuje tekutinu, která zaujímá prostor ve válci před vypouštěcím ventilem 23, a stlačená tekutina je vytlačována vypouštěcím ventilem 23 k pracovní součásti 7. Když je vytlačena veškerá tekutina, čerpací píst 24 se znovu pohybuje ve směru šipky A takže napájecí tekutina může naplnit celý volný prostor válce. Cyklus se potom opakuje v závislosti na střídavém pohybu hnacího pístu 2. Na výstupu vysokotlakého čerpadla 20 je umístěn hydraulický akumulátor 11, který slouží ke tlumení rázů.During explosion or combustion and decompression in cylinder 1, piston 2 carries rod 29 in the direction of arrow B. Thus, head 28 closes opening 30 of pump piston 24 and carries it in the sense of arrow B. The pump piston 24 compresses fluid that occupies space in the cylinder upstream of the discharge valve. 23, and the pressurized fluid is discharged by the drain valve 23 to the work member 7. When all the fluid is displaced, the pump piston 24 moves again in the direction of arrow A so that the feed fluid can fill the entire free space of the cylinder. The cycle is then repeated depending on the alternating movement of the drive piston 2. A hydraulic accumulator 11 is provided at the outlet of the high-pressure pump 20, which serves for shock absorption.

K regulaci rychlosti otáčení rotující pracovní součásti 7 stačí řídit množství přiváděné tekutiny pomocí regulačního ventilu 5. Když je tento regulační ventil 5 úplně otevřený, je průtok maximální právě tak jako rychlost otáčení rotující pracovní součásti 7, zatímco tlak tekutiny a kroutící moment je minimální. Když je regulační ventil 5 částečně uzavřen, snižuje se množství tekutiny přiváděné do válce vysokotlakého- čerpadla 20 úměrně k otevření regulačního ventilu 5. Tato tekutina zaujme pak ve válci prostor, který je menší úměrně se snížením přiváděného množství tekutiny, a v důsledku omezeného objemu, který zaujímá tekutina, vzniká ve válci vysokotlakého čerpadla 20 podtlak. Když se čerpací píst 24 pohybuje ve směru šipky B při jinak stejných napájecích podmínkách, je uváděn do pohybu se stejnou energií, a v první fázi jeho pohybu se energie akumuluje v setrvačné formě v pohybujících se dílech, dokud čerpací píst 24 nezačne vytlačovat tekutinu. Jakmile čerpací píst 24 začne působit na tekutinu, vytlačuje ji s energií, která se skládá z energie naakumulované během první fáze jeho pohybu a ze zbytkové energie z dekomprese plynu v hnacím válci 1. Tlak tekutiny ve vypouštěcím otvoru 22 válce vysokotlakého čerpadla 20 se tedy tímto setrvačným účinkem zvětší a tím umožňuje zvýšit hnací moment pracovní součásti 7. Rychlost otáčení se přitom sníží úměrně ke zvýšení tlaku. Při konstrukci podle vynálezu vznikne tedy jemná a přesná regulace rychlosti a kroutícího momentu pouhou regulací přiváděného množství, bez jakýchkoliv převodových mechanismů a tedy bez mechanických ztrát.To control the rotational speed of the rotating working member 7, it is sufficient to control the amount of fluid supplied by the regulating valve 5. When this regulating valve 5 is fully open, the flow rate is as high as the rotational speed of the rotating working member 7, When the control valve 5 is partially closed, the amount of fluid supplied to the high pressure pump cylinder 20 decreases in proportion to the opening of the control valve 5. This fluid then occupies a space in the cylinder which is smaller in proportion to the reduction in fluid supply and due to limited volume, In the high pressure pump cylinder 20, a vacuum is generated. When the pump piston 24 moves in the direction of the arrow B under otherwise identical feeding conditions, it is moved with the same energy, and in the first phase of its movement the energy accumulates in inertial form in the moving parts until the pump piston 24 begins to displace fluid. As soon as the pump piston 24 acts on the fluid, it displaces it with energy consisting of the energy accumulated during the first phase of its movement and the residual energy from the gas decompression in the drive cylinder 1. The fluid pressure in the discharge opening 22 of the high pressure pump cylinder It increases the inertia effect and thus increases the driving torque of the working component 7. The rotation speed decreases in proportion to the pressure increase. Thus, in the construction according to the invention, a fine and precise control of the speed and torque is achieved by simply regulating the amount supplied, without any transmission mechanisms and thus without mechanical losses.

Změny kroutícího momentu a rychlosti rotující pracovní součásti 7 lze rovněž a s výhodou provádět podle vynálezu automaticky velice jednoduchým způsobem. Hydraulický okruh sloužící tomuto účelu je principiálně znázorněn na obr. 3. K vypouštěcímu potrubí 6 vysokotlakého čerpadla 20 je připojeno ústrojí 31, které lze přirovnat k hydraulickému akumulátoru, jehož horní tlak je předem nastavitelný. Toto ústrojí 31 obsahuje membránu 32, která se prohýbá v závislosti na rozdílech tlaku po obou stranách. Ve znázorněném provedení je protitlak předběžně nastavován pomocí šroubu 31 A, který napíná druhou membránu 32 A. V přívodním potrubí je zapojen servoventil 33, jehož poloha závisí na otáčkách motoru, a který umožňuje rozběh generátoru. Servoventil 33 je předem nastaven do částečně uzavřené polohy, jakmile generátor dosáhne normálního- pracovního režimu, který stačí k -pohonu pracovní součásti 7, umožňuje otevření servo-ventllu 33, aby ústroji 31 -pracovalo jako variátor. Když je servoventil 33 otevřen, je válec vysokotlakého čerpadla 20 úplně naplněn tekutinou, proudění tekutiny je maximální a její tlak je minimální. Membrána 32 ústrojí 31 se tedy prohýbá do polohy a (obr. 3). Rychlost rotující pracovní součásti 7 je maximální a její kroutící moment minimální. Když rotující pracovní součást 7 působí silou na poháněný člen, snižuje se její rychlost, .kroutící moment se zvětšuje a tlak tekutiny vzrůstá. Membrána 32 se tedy pr-o-hýbá d-o polohy b. Prostor uvnitř ústrojí 31 se tím zvětší, takže uzavřený -okruh, který tvoří hydraulický systém, neobsahuje dostatečné množství tekutiny k naplnění válcového prostoru vysokotlakéhočerpadla 20, takže válec vysokotlakého čerpadla 20 je naplněn tekutinou jen částečně. Poněvadž na čerpací píst 24 vysokotlakého čerpadla 20 působí neustále stejně velká energle, -akumuluje se setrvačná energie v pohybujících se součástech, a tlak stlačené tekutiny ve vypouštěcím otvoru 22 válce vysokotlakého čerpadla 20 se zvyšuje. Změny tlaku sledují tedy spojitě a jemně změny rychlosti rotující pracovní součásti 7. Předem nastavené ústrojí 31 pracuje v hydraulické soustavě jako automatický měnič kroutícího momentu a otáček v závislosti na změnách tlaku při zachování stejného výk-pnu. Před servoventilem 33 je zapojen, membránový akumulátor 34, který má za úkol vyrovnávat tlakové rázy při volnoběhu nebo při přetížení.Variations in the torque and speed of the rotating work piece 7 can also and preferably be made automatically in a very simple manner according to the invention. A hydraulic circuit serving this purpose is shown in principle in FIG. 3. A drain 31 is connected to the discharge line 6 of the high-pressure pump 20, which can be compared to a hydraulic accumulator whose upper pressure is preset. The device 31 comprises a diaphragm 32 which deflects depending on the pressure differences on both sides. In the illustrated embodiment, the back pressure is pre-adjusted by a bolt 31A that tensiones the second diaphragm 32A. A servo valve 33, the position of which depends on the engine speed, is connected in the supply line to allow the generator to start. The servo valve 33 is preset to the partially closed position when the generator reaches a normal operating mode sufficient to drive the working component 7, allowing the servo valve 33 to be opened to allow the device 31 to operate as a variator. When the servo valve 33 is opened, the cylinder of the high pressure pump 20 is completely filled with fluid, the fluid flow is maximum and its pressure is minimal. Thus, the diaphragm 32 of the device 31 bends to the a position (FIG. 3). The speed of the rotating working member 7 is maximum and its torque is minimal. When the rotating working member 7 exerts a force on the driven member, its speed decreases, the torque increases and the fluid pressure increases. Thus, the diaphragm 32 bends to position b. The space within the device 31 is thereby increased so that the closed circuit that forms the hydraulic system does not contain sufficient fluid to fill the cylindrical space of the high pressure pump 20 so that the cylinder of the high pressure pump 20 is filled with fluid. only partially. Since the pump piston 24 of the high-pressure pump 20 is constantly being equally energized, the inertial energy accumulates in the moving parts, and the pressure of the pressurized fluid in the discharge opening 22 of the high-pressure pump cylinder 20 increases. The pressure changes thus continuously and gently monitor the variations in the speed of the rotating work piece 7. The preset device 31 operates in the hydraulic system as an automatic torque and speed converter depending on the pressure changes while maintaining the same output. In front of the servo valve 33, a diaphragm-type accumulator 34 is connected, which is designed to compensate for pressure surges at idle or overload.

V případě zablokování pokračuje hydraulický okruh ve své funkci přes derivační potrubí 81 opatřené kalibrovaným ventilem 82.In the event of a blockage, the hydraulic circuit continues to function through a derivative line 81 provided with a calibrated valve 82.

Je třeba zejména zdůraznit, že v důsledku použití fluidiky jsou změny pracovního režimu velice jemné, bez rázů a nehlučné.It should be pointed out, in particular, that fluctuations in the operating mode are very subtle, impact-free and silent due to the use of fluidics.

Obr. 4 znázorňuje první příklad provedení generátoru podle vynálezu, který je vhodný jako mot-or s vnitřním spalováním pr-o pohon vysokotlakého čerpadla, zapojeného např. v hydraulické soustavě podle obr. 1 a 3, Generátor má čtyři dv-oudobé hnací válce 1 a každý z nich obsahuje dva písty 2, pracující proti -sobě. Válce 1 jsou uloženy paralelně. Válec znázorněný v řezu obsahuje dva písty 2A, 2B, z nichž jeden píst 2A je rovněž znázorněn v řezu. Písty ovládají řídicí desky 35 36. Pístu 2A a jemu odpovídajícím pístům dalších hnacích válců je přiřazena řídicí deska 35 a pístu 2B a jemu odpovídajícím pístům ve druhých hnacích válcích je přiřazena řídicí deska 36. Výhoda pohonu řídicími deskami spočívá v tom, že změna rychlosti pístů v blízkosti úvr-atí je velice výhodná jak pr-o spalování, -tak pro vyplachování válců. Jak pro spalování, tak pro vyplachování je totiž k dispozici delší doba; v důsledku toho je zajištěno dokonalejší spalování a tím snížená spotřeba paliva.Giant. 4 shows a first exemplary embodiment of a generator according to the invention, which is suitable as an internal combustion engine for driving a high-pressure pump connected, for example, in the hydraulic system of FIGS. 1 and 3, the generator has four two-stroke driving rollers 1 and of these, it comprises two pistons 2 working counter-clockwise. The rollers 1 are arranged in parallel. The cylinder shown in cross section comprises two pistons 2A, 2B, of which one piston 2A is also shown in cross section. Pistons control control plates 35 36. Piston 2A and its corresponding pistons of other drive cylinders are assigned control plate 35 and piston 2B and its corresponding pistons in second drive cylinders are assigned control plate 36. The advantage of driving control plates is that the change in piston speed in the vicinity of the dead centers, it is very advantageous both for combustion and for flushing the cylinders. Indeed, a longer period is available for both incineration and rinsing; as a result, improved combustion and thus reduced fuel consumption are ensured.

Ke každému pístu 2 je připojeno kinema205122 ticky tuhou vazbou vysokotlaké čerpadlo 20. V provedení podle obr. 4 je každé vysokotlaké čerpadlo 20 tvořeno klasickým sacím a výtlačným čerpadlem. Napájecí tekutina se přivádí přes regulační ventil 5. Na obr. 4 je rovněž schematicky znázorněno připojení napájecího čerpadla 13. Obzvláštní výhoda této konstrukce spočívá v tom, že realizuje tuhý kinematický řetězec, který zajišťuje minimální hluk a vibrace a je přitom konstrukčně velice jednoduchý.A high pressure pump 20 is connected to each piston 2 by a rigidly coupled kinema205122. In the embodiment of FIG. 4, each high pressure pump 20 is formed by a conventional suction and discharge pump. The supply fluid is supplied via a control valve 5. In FIG. 4, the connection of the supply pump 13 is also schematically illustrated. A particular advantage of this design is that it realizes a rigid kinematic chain that ensures minimal noise and vibration while being very simple in construction.

V provedení podle obr. 4 je každý hnací válec 1 uzavřen na obou stranách přepážkami 41, 42. Po každé straně bloku válců je oddělená skříň. Na obr. 4 je patrno, že hnací válce 1 jsou uzavřeny napravo přepážkou 42 a nalevo přepážkou 41. Skříň 43, která obsahuje řídicí desku 35 a skříň 44, v níž je uložena řídicí deska 36, je tedy úplně oddělená od hnacích válců 1.In the embodiment of FIG. 4, each drive roller 1 is closed on both sides by partitions 41, 42. A separate housing is provided on each side of the cylinder block. It can be seen in FIG. 4 that the drive rollers 1 are closed by a baffle 42 on the right and a baffle 41 on the left. The housing 43, which comprises the control plate 35 and the housing 44 in which the control plate 36 is mounted, is thus completely separated from the drive rolls 1.

Oddělené umístění skříní 43, 44 od válců 1 má značnou přednost v tom, že umožňuje vytvořit nezávislý a účinný mazací systém pro součásti uložené ve skříních 43, 44. To má tu velkou výhodu, že je možno mazat součásti, které jsou tepelně namáhané, odděleně od součástí s nízkou teplotou.Separate placement of the housings 43, 44 from the rollers 1 has the great advantage of allowing an independent and efficient lubrication system to be provided for the components housed in the housings 43, 44. This has the great advantage that it is possible to lubricate components that are thermally stressed separately away from low temperature components.

Poněvadž každý hnací válec 1 je na koncích uzavřen, má každý z nich vně pláště kanál, který umožňuje převádět vzduch z jedné podtlakové komory do druhé a do spalovacího prostoru hnacího válce 1. Na obr. 4 jsou znázorněny spojovací otvory 39, do kterých ústí kanál dolního hnacího válce 1.Since each drive roller 1 is closed at its ends, each of them has a duct outside the housing that allows air to be transferred from one vacuum chamber to the other and to the combustion chamber of the drive roller 1. In FIG. lower drive roller 1.

Kulové klouby 75 spojují pístnice 52 s řídicími deskami 35, 36 a jsou vedeny ve vedení 38.The ball joints 75 connect the piston rods 52 to the control plates 35, 36 and are guided in the guide 38.

Na obr. 5, který ukazuje ‘druhé provedení vynálezu, je použito stejných vztahových značek pro* podobné nebo ekvivalentní součásti jako· na obr. 4. V tomto provedení však je generátor spojen s jediným vysokotlakým čerpadlem poháněným řídicí deskou 36. Řídicí deska 36 je spojena s řídicí deskou 35 hřídelem, 37, takže v řídicí desce 36 je nashromážděna veškerá energie hnacích válců 1 pro pohon vysokotlakého čerpadla 29.In Fig. 5, which shows a second embodiment of the invention, the same reference numerals are used for similar or equivalent components as in Fig. 4. In this embodiment, however, the generator is connected to a single high-pressure pump driven by the control board 36. The control board 36 is is connected to the control plate 35 by a shaft 37 so that all the energy of the drive rollers 1 for driving the high pressure pump 29 is accumulated in the control plate 36.

Podle obr. 5 má vysokotlaké čerpadlo 20 několik paralelních válců napájených napájecím čerpadlem 13. Tím se zlepší účinnost hydrostatické soustavy a umožní se zvýšení otáček motoru při sníženém objemu všech válců vysokotlakého čerpadla 20, přičemž se současně zmenší namáhání pohybujících se součástí.According to FIG. 5, the high pressure pump 20 has several parallel cylinders powered by the feed pump 13. This will improve the efficiency of the hydrostatic system and allow the engine speed to be increased at a reduced volume of all cylinders of the high pressure pump 20 while reducing stress on moving parts.

Napájecí tekutina proudí z nádržky 4 (obr.The supply fluid flows from the reservoir 4 (FIG.

1) přes regulační ventil 5 přívodním otvorem 21. Vypouštěcí otvor 22 vysokotlakého čerpadla 20 je spojen s hydraulickým okruhem, který napájí pracovní součást 7.1) via a control valve 5 through an inlet port 21. The discharge port 22 of the high-pressure pump 20 is connected to a hydraulic circuit that supplies the working component 7.

Skříně 43, 44 mají drážky 45, 46, v nichž jsou kluzně uloženy vačkové kladky 47, 43 řídicích desek 35, 36, což udržuje jednak polohu řídicích desek 35, 36 a jednak umožňuje vratný pohyb pístnic 52 pístů 2A, 2B a rotaci hřídele 37. Aby byla zajištěna těsnost v místě průchodu přepážkami 41, 42 a přitom umožněn průchod a pohyb pístnic 52 pohánějících řídicí desky 35, 36, procházející pístnice 52 v přepážkách 41, 42 pružnými těsnými spoji. Příklad provedení těchto spojů je znázorněn v řezu na obr. 6. Podle obr. 6 sestává spoj z tělesa 51, jehož střední část je kulová a má vrtání pro pístnici 52 a z objímky 53, která leží kolem, kulového- tělesa 51 a umožňuje pohyb jeho kulové části uvnitř objímky 53. Objímka 53 má dvě dvojice rovnoběžných ramen 54, 55, která jsou v podstatě kolmá k podélné ose tělesa 51 a slouží k sevření části přepážky 56 s přiměřenou radiální vůlí. Obr. 7 znázorňuje další příklad provedení spoje, kde jiné těleso· 61 z poddajného materiálu má průchozí otvor pro pístnici 52, povlečený hmotou odolnou proti tření, a ramena obklopující z obou stran jinou část přepážky 66 s přiměřenou radiální vůlí.The housings 43, 44 have grooves 45, 46 in which the cam rollers 47, 43 of the control plates 35, 36 are slidably supported, which both maintain the position of the control plates 35, 36 and allow reciprocating piston rods 52 of pistons 2A, 2B and shaft rotation 37 In order to ensure tightness at the point of passage through the baffles 41, 42 while allowing the passage and movement of the piston rods 52 driving the control plates 35, 36 passing through the piston rods 52 in the baffles 41, 42 by elastic sealing joints. An exemplary embodiment of these joints is shown in section in FIG. 6. According to FIG. 6, the joint consists of a body 51 whose central part is spherical and has a bore for the piston rod 52 and a sleeve 53 lying around the spherical body 51 The sleeve 53 has two pairs of parallel arms 54, 55 that are substantially perpendicular to the longitudinal axis of the body 51 and serve to clamp a portion of the partition 56 with adequate radial clearance. Giant. 7 illustrates another embodiment of a joint wherein another body 61 of compliant material has a through hole for the piston rod 52 coated with a friction-resistant mass and arms surrounding on either side another part of the partition 66 with adequate radial clearance.

Obr. 8 znázorňuje další příklad provedení generátoru podle vynálezu. V tomto provedení hnací válec 1 dvoudobého motoru, který obsahuje dva písty pracující proti sobě, pohání vzduchový kompresor odpovídající vysokotlakému čerpadlu 20 z obr. 5, avšak opatřený pouze jediným válcem s velkým objemem. Vzduchový kompresor má dva písty 71, 72 kompresoru, pracující proti sobě a spojené s řídicími deskami 35, 36. Vypouštěcí otvor 22 pro vzduch je opatřen vypouštěcím ventilem 23. Oba písty 71, 72 kompresoru jsou tvořeny tělesem s axiálními otvory 73 a s kroužkem 74, který je uložen s axiální vůlí a pracuje jako ventil. Axiální otvory 73 jsou uzavřeny tímto kroužkem. 74, když se písty 71, 72 kompresoru pohybují k sobě. Vzduch obsažený v prostoru mezi oběma písty 71, 72 kompresoru je tedy stlačován a vytlačován přes vypouštěcí ventil 23. Když se písty 71, 72 kompresoru pohybují směrem od sebe, vzduch přiváděný do válce prochází axiálními otvory 73, které jsou v tomto okamžiku uvolněny, a naplňuje prostor mezi oběma písty 71, 72 kompresoru.Giant. 8 shows a further embodiment of a generator according to the invention. In this embodiment, the driving cylinder 1 of the two-stroke engine, which comprises two pistons facing each other, drives an air compressor corresponding to the high pressure pump 20 of Figure 5, but provided with only a single large cylinder. The air compressor has two compressor pistons 71, 72 facing each other and connected to the control plates 35, 36. The air discharge opening 22 is provided with a discharge valve 23. Both compressor pistons 71, 72 are formed by a body having axial holes 73 and a ring 74, which is mounted with axial clearance and acts as a valve. The axial holes 73 are closed by this ring. 74 when the pistons 71, 72 of the compressor are moved together. Thus, the air contained in the space between the two compressor pistons 71, 72 is compressed and expelled through the discharge valve 23. As the compressor pistons 71, 72 move away from each other, the air supplied to the cylinder passes through the axial holes 73 which are released at this point; it fills the space between the two pistons 71, 72 of the compressor.

V tomto provedení je hydrostatický okruh z obr. 1 upraven na pneumatický okruh.In this embodiment, the hydrostatic circuit of FIG. 1 is adapted to a pneumatic circuit.

Mazání mechanických součástí je zajištěno v tomto příkladě provedení spojitým rozprašováním přiměřeného množství oleje do přiváděného’ vzduchu. Tím je zajištěno* dokonalé mazání a výborné utěsnění celé pracovní jednotky.The lubrication of the mechanical components is ensured in this exemplary embodiment by continuously spraying an adequate amount of oil into the supply air. This ensures perfect lubrication and excellent sealing of the entire working unit.

Obr. 9 a 10 ukazují obměnu provedení z obr. 8, která se liší od obr. 8 tím, že písty 71, 72 vzduchového kompresoru nejsou opatřeny axiálními otvory a přívodní otvor 21 je umístěn vedle vypouštěcího otvoru 22. Toto provedení slouží s výhodou jako* kompaktní motorový kompresor, který má všechny výhody vyplývající z konstrukce generátoru podle vynálezu.Giant. 9 and 10 show a variation of the embodiment of FIG. 8, which differs from FIG. 8 in that the air compressor pistons 71, 72 are not provided with axial openings and the inlet opening 21 is located next to the discharge opening 22. This embodiment preferably serves as a * compact a motor compressor having all the advantages resulting from the construction of the generator according to the invention.

Na obr. 5, 8 a 9 je znázorněno’ výhodné provedení kulových kloubů 75 spojujících pístnice 52 s řídicími deskami 35, 36. Kulový kloub 75 sestává ze dvou dílů 76, 77. První díl 76 je připojen k pístnici a druhý díl 77 má dotekovou tlačnou plochu, jejíž poloměr křivosti je větší než poloměr kři10 v-osti prvního dílu 78, na který působí menší tahová síla.5, 8 and 9, a preferred embodiment of the ball joints 75 connecting the piston rods 52 to the control plates 35, 36. The ball joint 75 consists of two parts 76, 77. The first part 76 is connected to the piston rod and the second part 77 has a contact a pressing surface whose radius of curvature is greater than that of the first part 78, which is subjected to less tensile force.

Claims

Subject

An energy generator, comprising a body provided with a central bore through which the shaft passes, at least two drive cylinders with two counter-rotating pistons and two control plates, each connecting the corresponding pistons of the individual cylinders, characterized in that the body consists of three compartments separated spaced apart impermeable baffles (41, 42), the central compartment of which comprises the drive rollers (1) and each side compartment one control plate (35, 36), the pistons (2A, 2Bj) being located at opposite ends of the drive rollers (1) and their piston rods (52) extend through the bulkheads (41, 42) by stationary tight joints.

2. The power generator of claim 1, wherein each sealing connection comprises a body (51) with a central spherical portion provided with a through bore for the piston rod (52j) and a sleeve (53) in which the body (51) is movably mounted, and provided with two pairs of mutually parallel arms (54, 55) that are perpendicular to the longitudinal axis of the body (51) and form part of the partition (56) with radial clearance.

3. The power generator of claim 1, wherein each seal comprises a pliable body (61) provided with at least one through hole coated with a friction-resistant material, and arms gripping a portion of the partition (56) with radial clearance.

Energy generator according to claim 1, characterized in that the piston rods (52) of the drive rollers (2A, 2Bj) are connected to the control plates (35, 36) by ball joints (75) having two contact and pressure surfaces with different radii of curvature.

Energy generator according to one of Claims 1 to 4, characterized in that at least one control plate (35, 36) is connected to the piston rod of at least one cylinder of the high-pressure pump (20).

7 sheets of drawings

Severography, n. P., Plant 7, Most