DE1045806B

DE1045806B - Von einer Kolben-Brennkraftmaschine angetriebene ein- oder mehrstufige Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE1045806B
Application number: DEM33122A
Authority: DE
Inventors: Clemens Ryzner
Original assignee: LUDWIG MALZBENDER FA
Current assignee: LUDWIG MALZBENDER FA
Priority date: 1957-02-02
Filing date: 1957-02-02
Publication date: 1958-12-04

Description

Von einer Kolben-Brennkraitmaschine angetriebene ein- oder mehrstufige Kolbenpumpe Die Erfindung betrifft eine von einer Kolben-Brennkraftmaschine angetriebene Kolbenpumpe, bei der die Hubbewegung von mindestens zwei Brennkraftmaschinenkolben über ein Gestänge unter Vermeidung von Kreuzköpfen in eine Hubbewegung der Pumpenkolben übertragen wird.
Bei derartigen Vorrichtungen wird der Gasdruck der Brennkraftmaschine im allgemeinen in eine hi-n-und hergehende Bewegung der Kolben und diese in eine Drehbewegung umgewandelt, wobei die Drehbewegung bei den meisten Pumpen aber wieder in eine hin- und hergehende Bewegung der Pumpenkolben umgesetzt wird. Die Umwandlung der hin- und hergehenden Kolbenbewegungen der Brennkraftmaschine in eine Drehbewegung und die Umwandlung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung der Pumpenkolben ist aber kinematisch unerwünscht und führt zu unerwünschten Leistungsverlusten.
Zur Vermeidung dieses Nachteils zeigt eine bekannte Einrichtung zwei Brennkraftmaschinenzylinder in Boxeranordnung, deren Kolben durch eine Kolbenstange starr verbunden sind. Auf der Kolbenstange ist ein Pumpenkolben starr angeordnet, der sich in einem in zwei Kammern unterteilten Pumpengehäuse zusammen mit der Kolbenstange der Brennkraftmaschine hin- und herbewegt und je nach Bewegungsrichtung saugend oder drückend wirkt.
Diese Anordung kann nur mit Zweitaktmaschinen arbeiten. Fällt die Zündung des einen oder anderen Zylinders aus, bleibt die Anlage sofort stehen. Außerdem ist diese Vorrichtung neben ihrer Unzuverlässigkeit nur für niedere Drücke verwendbar, was zweifelsfrei aus der Anordnung eines Windkessels in der Druckleitung zu entnehmen ist. Bei hohen Drücken würde die Aufheizung der Luft im Windkessel unzulässig hoch ansteigen. Eine Anordnung mehrerer Vorrichtungen nebeneinander ist nicht oder nur mit außerordentlich komplizierten Mitteln möglich, da die Kolben völlig unabhängig voneinander arbeiten würden.
Es ist ferner bekannt, nur eine Brennkraftmaschine zu verwenden, deren Kolben starr mit dem Pumpenkolben verbunden ist. Diese Einrichtungen können ebenfalls nur als Zweitaktmaschinen arbeiten, wobei auch hier die obenerwähnten Mängel auftreten.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die an den Kolben der Brennkraftmaschine angreifenden Kolbenstangen gelenkig mit zwei sich entgegengesetzt erstreckenden, um feste Drehpunkte schwingenden Hebeln verbunden sind, wobei an dem einen Schwinghebel die Kolbenstangen der Pumpenkolben angelenkt sind, während der andere Schwinghebel mit eine Drehbewegung erzeugenden Elementen verbunden ist. Zweckmäßig weist die die Pumpe antreibende Brennkraftmaschine zwei oder mehrere in an sich bekannter Weise gegenüberliegend angeordnete Zylinder auf. Nach der Erfindung können bei Anwendung ein oder mehrerer Pumpengruppen mit zwei oder mehreren Kolben diese einzeln oder aber paarweise gegenüberliegend angeordnet sein. Durch die verschiedenen Abstände der Kolben vom Drehpunkt ergeben sich für die einzelnen Zylinder jeweils größere bzw. kleinere Hübe, damit aber auch kleinere bzw. größere Fördermengen. Durch die Ab- oder Zuschaltung einzelner Kolben kann die Fördermenge der Pumpengruppen beliebig variiert werden. Wählt man z. B. die Fördervolumina .der Pumpenkolben (bei acht Zylindern in vier Stufen) wie 1 :2:4:8, so sind sämtliche Fördervolumina von 1 bis 15 schaltbar. Die Gelenke der Kolbenstangen der Brennkraftmaschine und der Kolbenstangen der Pumpe an den Schwinghebeln können nach verschiedenen Arten ausgebildet sein, z. B. durch Gleitsteine, Zapfenlager usw.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar im Axialschnitt durch eine mit der Brennkraftmaschine zusammengebaute Pumpe.
Als Energiespender dient z. B. eine 2-Takt-Brennkraftmaschine a, die zwei oder mehrere paarweise gegenüberliegend (Boxeranordnung) angeordnete Zylinder aufweist. Die Kolben b der Brennkraftmaschine sind über Kolbenstangen d, die in den Kolben angelenkt sind, im Punkt c an eine im Punkt e schwenkbar gelagerte Schwinge f angelenkt. An .die Schwinge f sind Kolbenstangen g angelenkt, die in Kolben h schwenkbar gelagert sind. Die Kolben h gleiten in Pumpenzylindern i. Es werden folglich alle Hübe, die die Kolben b durchlaufen, auch von den Kolben h durchlaufen. Die Hubwege, die die einzelnen Kolhen b, lt zurücklegen, sind proportional ihrem Abstand vom Punkte e. An den Anlenkpunkt c ist nach oben eire weitere Schwinge in angelenkt, die im Punkt ia schwenkbar gelagert ist. Der Punkt i1. ist feststehend, jährend die Pleuel in und f im Punkt c durch Gleitsteine geführt werden. An die Schwinge m ist im Punkt o ein Pleuel p angelenkt, das eine Kurbelwelle q in drehende Bewegung versetzt. Hierdurch wird einerseits der Hub der Zylinder b begrenzt, und es besteht weiterhin die Möglichkeit, über diese Kurbel den Mo-Lor anzulassen und eine Lichtmaschine, einen V entilator, gegebenenfalls eine Einspritzpumpe und weitere Hilfsaggregate anzutreiben.
Die Förderleistung der einzelnen Zylinder i läßt sich beeinflussen durch die gewählten Abstände der einzelnen Zylinder vom Drehpunkt ab und/oder durch Wahl der Durchmesser der einzelnen Zylinderbohrungen. Durch diese doppelte Änderungsmöglichkeit in Verbindung mit der weiteren Möglichkeit des Zu-und Abschaltens einzelner Zylindergruppen lassen sich beliebige Reihen von Fördermengenmöglichkeiten aufstellen. Wählt man z. B. die Fördervolumina der einzelnen Zylinderpaare (bei acht Zylindern in vier Stufen), wie 1 : 2 : 4 : $, so sind sämtlicheFördervolumina von 1 bis 15 schaltbar.
Bei einer Pumpe mit einer Mehrzahl von Zylindern können beliebig viele Zylinder zur Arbeitsleistung herangezogen werden, wozu eine geeignete Steuerung der Zylinder vorgesehen sein kann. Es können dabei alle Zylinder auf eine gemeinsame Druckleitung geschaltet werden. Außerdem können einzelne Zylindergruppen gemeinsame Druckleitungen haben und diese Gruppen für verschiedene Arbeitsleistungen herange-,gen werden. Es kann schließlich auch jede einzelne z --c Zylindergruppe einen gesonderten Druckanschluß hai31:i, so daß jede Zylindergruppe unabhängig von den anderen zur Arbeitsleistung herangezogen werden kann. Diese verschiedenen Möglichkeiten sind zweckmäßig wahlweise vorgesehen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern kann in vieler Hinsicht abgewandelt und ergänzt werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann beispielsweise die Schwinge m entfallen und der Antrieb des Kurbeltriebs p, q, sofern ein solcher verwendet wird, von der Schwinge f abgeleitet sein. An Stelle zweier Kolben b der Brennkraftmaschine können auch mehrere solche Kolben bzw. doppelseitig beaufschiagte Kolben, und zwar ohne Kreuzkopf, verwendet werden. Die Kolben h der Pumpe können nicht nur paarweise gegenüberliegend, sondern auch zu mehreren. nebeneinanderliegend angeordnet sein. An Stelle der Schwinge m könnte auch eine weitere Schwinge f vorgesehen sein, die in ähnlicher Weise wie die im Ausführungsbeispiel dargestellte Schwinge f zum Antrieb von Pumpenkolben dient.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Von einer Kolben-Brennkraftmaschine angetriebene Kolbenpumpe, bei der die Hubbewegung von mindestens zwei Brennkraftmaschinenkolben über ein Gestänge unter Vermeidung von Kreuzköpfen in eine Hubbewegung der Pumpenkolben übertragen wird, dadurch gekennzeichnet_daß die an den Kolben der Brennkraftmaschine angreifenden Kolbenstangen (d) gelenkig mit zwei sich entgegengesetzt erstreckenden, um feste Drehpunkte (e und n) schwingenden Hebeln (f und aa) verbunden sind, wobei an dem einen Schwinghebel (f) die Kolbenstangen (g) der Pumpenkolben (h) angelenkt sind, während der andere Schwinghebel (m) mit eine Drehbewegung erzeugenden Elementen (p, q) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pumpe antreibende Brennkraftmaschine zwei oder mehrere in an sich bekannter Weise paarweise gegenüberliegend angeordnete Zylinder (Boxeranordnung) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung einer Pumpe mit zwei oder mehreren Kolben diese paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke der Kolbenstangen der Brennkraftmaschine und der Kolbenstangen der Pumpe an den Schwinghebeln (f und m) durch Gleitsteine gebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke der Kolbenstangen der Brennkraftmaschine und der Kolbenstangen der Pumpe an den Schwinghebeln (f und in) durch Zapfenlager gebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 906 294; französische Patentschriften Nr. 595 341, 481031.