DE1101034B - Kolbenwuchtmotor zum Erzeugen einer oszillierenden Translationsbewegung - Google Patents

Kolbenwuchtmotor zum Erzeugen einer oszillierenden Translationsbewegung

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DE1101034B
DE1101034B DEG26836A DEG0026836A DE1101034B DE 1101034 B DE1101034 B DE 1101034B DE G26836 A DEG26836 A DE G26836A DE G0026836 A DEG0026836 A DE G0026836A DE 1101034 B DE1101034 B DE 1101034B
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Germany
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piston
cylinder
fuel
balancing
engine
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Dipl-Ing Helmut Herrmann
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/04Engines combined with reciprocatory driven devices, e.g. hammers
    • F01B11/06Engines combined with reciprocatory driven devices, e.g. hammers for generating vibration only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/18Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid
    • B06B1/183Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid operating with reciprocating masses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B71/04Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
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Description

  • Kolbenwuchtmotor zum Erzeugen einer oszillierenden Translationsb ewegung Die Erfindung betrifft einen Kolbenwuchtmotor zum Erzeugen einer oszillierenden Translationsbewegung, die zum unmittelbaren Antrieb von Schwingförderern, aktivierten Kohlenhobeln, Rammvorrichtungen od. dgl. dient. Der Motor weist dabei einen frei fliegend in einem Zylinder gelagerten Kolben auf, der zur Steuerung geeignete Hilfsvorrichtungen betätigt. Das wesentliche Merkmal derartiger Kolbenwuchtmotore ist darin zu sehen, daß nicht die Kolbenbewegung oder eine davon abgeleitete Bewegung zur Arbeitsleistung ausgenutzt wird, sondern die Bewegung des Zylinders bzw. Motorgehäuses als Gegenbewegung zur Kolbenbewegung.
  • Es sind bereits Kolbenwuchtmotore mit einem durch Druckluft angetriebenen, in einem Zylinder frei fliegenden Kolben zur Erzeugung von geradlinigen mechanischen Schwingungen für Fördereinrichtungen u. dgl. bekannt, bei denen die Steuerung des Motors durch vom Gang des Motors beeinflußte Hilfseinrichtungen bewirkt wird.
  • So ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor mit axial frei schwingendem, doppeltwirkendem Kolben bekannt, bei dem ein Teil des Kolbens durch besondere Ausbildung als Pumpe wirkt.
  • Das in einem geschlossenen Flüssigkeitskreislauf geförderte Medium wird als Treibmittel für eine Arbeitsmaschine verwendet. Durch die Art der Konstruktion schwingt das Gehäuse zwar auch in Bewegungsrichtung des Kolbens und treibt einen Kompressor an, der die zum Betrieb des Verbrennungsmotors benötigt Verbrennungsluft vorkomprimiert. Nach außen gerichtete Bewegungen in Form von Schwingungen des Gesamtsystems sind aber nicht vorhanden, zumindest nicht in der Weise, daß sie zur Arbeitsleistung nutzbar gemacht werden können. Allerdings ist bei diesem bekannten Verbrennungsmotor wie bei der Erfindung ein Stufenkolben vorgesehen, dessen Enden in Arbeitszylinder ragen, die als Verbrennungsräume ausgebildet sind.
  • Bekannt ist ferner eine aus Pumpe und Explosionskraftmaschine bestehende Druckwassererzeugungsanlage, deren Stufenkolben in seinem mittleren Teil als Pumpe ausgebildet ist, während die Kolbenenden mit den zugehörigen Zylindern die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine bilden. Hier ist die Pumpe die von der Brennkraftmaschine angetriebene Arbeitsmaschine. Gerichtete mechanische Schwingungen des Gehäuses treten zwar auch auf, können aber nicht für eine Arbeitsleistung nutzbar gemacht werden.
  • Es ist auch schon eine Gasturbine mit Differentialkolben zum Ansaugen und Komprimieren des Gasgemisches sowie zum Steuern des Verbrennungskammerauslasses bekannt, die durch die Verbrennungsgase eines Kolbenmotors betrieben wird, der mit zwei Differentialkolben ausgerüstet ist. Die Arbeitsmaschine ist hier die Gasturbine; etwa auftretende, nach außen gerichtete mechanische Schwingungen des Gehäuses sind unkontrollierbar und nicht zur Arbeitsleistung ausnutzbar.
  • Bei einem anderen bekannten Verbrennungsmotor ist ein Differentialkolben vorgesehen, dessen mittlerer Teil einen Kompressor bildet, der die an den Enden angeordneten Brennräume auflädt, wobei die Abgase der Brennkammern als Antrieb für einen Rückstoßapparat ausgenutzt werden. Auch hier treten unbestimmte mechanische Schwingungen des Gehäuses auf, die aber nicht für irgendeinen Verwendungszweck nutzbar gemacht werden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenwuchtmotor zu schaffen, mit dem gerichtete, geradlinige mechanische Schwingungen bzw. oszillierende Translationsbewegungen erzeugt werden, die vom Motorgehäuse als Nutzarbeit für verschiedene Verwendungszwecke abgenommen werden können.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Motor an den beiden einander axial gegenüberliegenden Seiten eines mit Auslaßschlitzen versehenen Zylinders einen nach dem Zweitaktdieselverfahren arbeitenden Teil zum abwechselnden Antrieb des damit zusammenwirkenden Wuchtkolbens aufweist.
  • Der Wuchtkolben kann ein an sich bekannter beidseitiger Stufenkolben sein, dessen beide Enden kleineren Durchmessers in an sich bekannter Weise in die die Arbeitsräume bildenden ihnen entsprechenden Zylinderenden eingreifen.
  • Der mittlere Ringteil größeren Durchmessers des Wuchtkolbens bildet ein gemeinsames Antriebselement für beiderseitige Steuerorgane der beiden Zweitaktdieselteile des Motors.
  • Der Ringteil des Wuchtkolbens ist zweckmäßig von einem einen Frischluftzuführungsraum bildenden, mit durch den Kolbenringteil gesteuerten Lufteinlaßventilen versehenen zylindrischen Hohlraum umgeben und kann im Innern zu seinen Stirnenden führende, Rückschlagventile aufweisende Luftzuführüngskanäle enthalten.
  • Die zum Verbrennungsraum hin mit Rückschlagventilen versehenen Kanäle liegen im allgemeinen in der Mitte des Kolbens, wobei daran anschließende Querkanäle, jeweils vor -dem Kolbenringteil beginnend, sich hinter ihm in den Zylinderringraum öffnen.
  • Die durch den Ringteil des Wuchtkolbens beaufschlagten Steuerorgane können außer den Frischluftventilen noch die Kolben einer Pumpe in einer Breunstoffzuleitung sein, durch ,deren Antrieb und dadurch bedingter Brennstoffbelastung vorzugsweise durchOffnung eines federbelasteten Nadeldüsenventils die Brennstoffeinspritzung in. die Motorarbeitsräume erfolgt.
  • Über die durch den Ringteil des Wuchtkolbens betätigten Pumpenkolben sind vorzugsweise Steuerkolben antreibbar, mittels derer sdbstschließende Brennstoffzulaßventile in den Brennstoffleitungen zu dem Motorzylinder zu offen sind.
  • Die Steuerkolben für die Brennstoffzulaßventile in Öffnungsrichtung der Ventile sind zweckmäßig mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Pumpenkolben, aber in entgegengesetzter Richtung durch eine Verzögerungsvorrichtung langsamer beweglich.
  • Die Verzögerungsvorrichtumg für die Steuerkolben kann eine Ölumlauf- oder- --katarakteinrichtung sein, welche die Bewegung der Kolben in Öffnungsmchtung der Brennstoffeinlaßventile durch selbsttätige Öffnung eines Rückschlagventils frei zuläßt, aber die entgegengesetzte Kolbenbewegung zur Schließung des Rückschlagventils und Durchlaß des Öles durch eine vorzugsweise einstellbare Drosselöffnung verzögert.
  • Der Motor kann mit einem vorzugsweise in Form eines an die Zylinderenden angeschlossenen Druckluftbehälters ausgebildeten und durch den Motor sowie von außen her aufladbaren Kraftspeicher versehen sein, durch welchen der Motor in beliebiger Lage seines Wuchtkolbens aus dem Stillstand angelassen werden kann.
  • Der Motor kann auch in seinem Frischluftzuführungsringraum nur die durch den Ringteil des Wuchtkolbens gesteuerten Luftauslaßventile enthalten, und die den Brennstoffeinlaß vorzugsweise iiber Nadelventile in die Zylinderenden bewirkenden Pumpenkolben können durch eine Verbindungsleitung von den Arbeitsräumen des Motors her beaufschlagbar sein, wobei die die Bewegung der Brennstoffzuleitungsventile in der Brennstoffleitung steuernden, in Zylindern verschiebbaren Kolben durch eine ebenfalls mit den Arbeitsräumen des Motors verbundene Leitung beaufschlagbar sind.
  • Die die Brennstoffeinspritzung bewirkenden, in einem Zylinder verschiebbaren Kolben können solche mit zwei Stufen sein, deren größere, dem Motorzylinder zugekehrte Stufe durch eine Feder gegen ihre Be- -aufschlagungsrichtung belastet ist, während die kleinere Stufe in einen entsprechenden, an die Brennstdffzuführungsleitung angeschlossenen Zylinderraum eingreift, aus dem jeweils der in den Motor einzuspritzende Brennstoff verdrängt wird.
  • Die aus einem Zylinder mit darin verschiebbarem Kolben bestehende Steuervorrichtung für das Brennstoffzuleitungsventil enthält zweckmäßig in der Leitung zum Motorzylinder ein die ungehinderte Beauf- schlagung des Steuerkolbens zulassendes Rückschlagventil, welches in Verbindung mit einer im Zylinder vorgesehenen Luftdrosselöffnung die entgegengesetzte Bewegung des Steuerkolbens verzögert.
  • Zwischen die Brennstoffregeleinrichtung und die Brennstoffpumpe ist in der bevorzugten Ausführungsform ein Lenker eingeschaltet, -der an einem Ende gelenkig an der Steuerkolbenstange befestigt ist und am anderen Ende in einen Durchlaß des Pumpenkolbens eingreift.
  • Weitere Einzelheiten gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein schematisch im Längsschnitt gezeichneter Kolbenwuchtmotor nach der Erfindung, Fig. 2 eine etwas abgeänderte Ausführung des Motors nach Fig. 1, ebenfalls in Längsschnittdarstellung.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Motor enthält einen Zylinder 10 mit einem mittleren äußeren Ringraum 11. In dem Zylinder ist ein Kolben 12 hin und her bewegbar, dessen mittlerer ringförmiger Bundteil 13 radial in den zum Ansaugen von Frischluft dienenden Ringraum 11 vorsteht. Ein Treibstoffbehälter 14 ist nach beiden Seiten durch eine Leitung 15 mit gleichen Ventileinrichtungen verbunden, von denen weitere Zulaßleitungen 16 zu den Enden des Zylinders 10 führen.
  • Der Zylinder 10 hat in den Endlagen des Kolbens freigegebene Auslaßöffnungen 17 und der Kolben 12 Mittelbohrungen 18 mit daran anschließenden Schrägbohrungen 19, die in den Zylinderringraum 11 münden. In den Stirnflächen des Kolbens 12 sind Rückschlagklappen 20 für die Mittelbohrungen vorgesehen.
  • Der Zylinderringraum 11 trägt unten im Innern Rückschlagventile 21, die ins Freie münden. Unter dem Zylinder 10 befindet sich ein in der Mitte unterteilter Druckbehälter22, der durch zwei Leitungen23 über Ventile 24 und Rückschlagklappen oder -ventile 25 mit den Arbeitsräumen des Motorzylinders 10 verbunden ist.
  • In die Zulaßleitungen 16 zum Zylinder 10 ist jeweils ein Nadelventil 26 mit einer Nadel 27 eingeschaltet, die durch eine Feder 28 gegen ihren Sitz gedrückt wird.
  • Über dem Zylinder 10 befindet sich die durch den Ringteil 13 des Kolbens betätigte Brennstoffzulaßregeleinrichtung. Jede Einrichtung enthält einen den Ringraum 11 durchgreifenden, in einem Zylinder 29 verschiebbaren Kolben 30, welcher mit einem Ende durch eine Feder 31 bis zu einem Anschlag 32 in den Ringraum 11 gedrückt wird. Das andere Ende des Kolbens 30 bewegt sich in dem geschlossenen Endraum des Zylinders 29, der durch eine Leitung 33 mit der Leitung 16 verbunden ist. Über dem Zylinder 29 mit dem Kolben 30 befindet sich ein als Ölkatarakt ausgebildetes System 34, welches im unteren Teil in einem Zylinder 35 einen in Richtung zur Motormitte federbeaufschlagten Kolben 36 enthält, dessen Kolbenstange 37 an einem Ende gegen eine Verlängerung des Anschlages 32 anliegt, während das andere Ende gelenkig an einem Lenker 38 befestigt ist, der-mit seiihrem freien Ende in einen Schlitz 39 durch die Wand des Zylinders 29 hindurch eingreift. Gegen die Mitte des Lenkers stützt sich ein federbelasteter Stößel 40 ab, der ein im Innern eines Gehäuses 41 liegendes Saugventil 42 betätigt, welches die Leitung 15 und 16 verbindet.
  • Über dem Zylinder 35 des Ölkataraktes liegt eine mit den Enden dieses Zylinders verbundene Ringleitung 43, in der oben eine einstellbareDrosselöffnung 44 vorgesehen ist. Die Ringleitung ist in der Mitte durch ein federbelastetes Rückschlagventil 46 verbunden. Mit 45 sind noch die Verbrennungs- und Kompressionsräume des Motors bezeichnet.
  • Die Wirkungsweise dieses Motors ist folgende: Vom Treibstoffbehälter 14 aus gelangt der Brennstoff durch die Leitungen 15 zum Saugventil 41, 42. Das Saugventil regelt die Brennstoffmenge für die Verbrennung im Zylinder 10. Das Öffnen der Saugventile, wie es auf der rechten Seite der Fig. l dargestellt ist, erfolgt durch die durch die Zylinder 29 und Kolben 30 gebildeten Pumpen, die durch den im Zylinder 10 befindlichen frei hin und her bewegten Stufenkolben 12, 13 angetrieben werden, in Verbindung mit den Regeleinrichtungen, deren Hauptteil der Ölkatarakt 43 ist.
  • Wie angegeben, ist der Ölkatarakt, d. h. der darin befindliche Steuerkolben 36 mit dem Kolben 30 der Kolbenpumpe durch den Lenker 38 verbunden Fliegt der Arbeitskolben 12 in Richtung einer seiner Totlagen, so wird vor Erreichung der Totlage der in den Frischluftsaugraum 11 hineinragende Pumpenkolben 30 von der Stirnseite des bundförmigen Arbeitskolbenansatzes 13 mitgenommen.
  • Der Pumpenkolben 30 ist zur Vermeidung von zu harten Schlägen durch den Arbeitskolbenansatz 13 am Anschlagende mit einem in der Figur nicht dargestellten Gummipolster versehen. Auf der rechten Seite in Fig. 1 ist der Arbeitskolben 12 und damit der Pumpenkolben 30 nach rechts geschnellt, wobei gleichzeitig der Steuerkolben 36 durch die Verlängerung des Anschlages 32 in gleicher Richtung mitgenommen wurde. Durch die Bewegung nach rechts erfolgte auch das Öffnen des federbelasteten Saugventils 42 durch den Lenker 38.
  • Der in der Leitung 16 und dem Pumpenzylinder 29 anstehende Brennstoff wird durch die schlagartige Bewegung des Pumpenkolbens 30 an der federbelasteten Düsennadel 27> die sich durch den plötzlichen Brennstoffdruck etwas von ihrem Sitz abhebt, in den Verbrennungsraum 45 des Zylinders 10 gespritzt. Die Brennstoffmenge wird durch das Brennstoffregelventil 42 bestimmt, d. h., das Ventil 42 öffnet sich, sobald sich der Hub des Arbeitskolbens 12 vergrößert. Verringert sich der Hub infolge starker Belastung, so wird etwas mehr Brennstoff in den Zylinder eingespritzt, da das Saugventil 42 infolge des geringen Arbeitskolbenhubes und damit des Hubes des Pumpenkolbens 30 von dem Lenker 38 nicht erfaßt und geöffnet werden kann.
  • Das durch den hohen Druck und die Düsennadel 27 zerstäubte Öl verbrennt in der hochkomprimierten Luft des Kompressionsraumes 45, wodurch der Kolben in die entgegengesetzte Lage getrieben wird. Durch diese Bewegung des Arbeitskolbens 12 wird der Pumpenkolben 30 wieder von dem bundförmigen Ansatz 13 des Arbeitskolbens freigegeben und gelangt durch Federbelastung in seine Ausgangsstellung zurück, wobei über das Saugventil 42 Brennstoff aus dem Behälter 14 nachströmt. Der Steuerkolben36, der sich in dem ölgefüllten Katarakt 43 der Regeleinrichtung befindet, bewegt sich trotz Freigabe durch den Anschlag 32 nur langsam zurück. Die Verzögerung des Steuerkolbens 36 wird dadurch hervorgerufen, daß in dem oberen Kanal 43' des Ölkataraktes die einstellbare Drosselöffnung 44 vorgesehen ist, durch welche die vor dem Steuerkolben 36 stehende Ölmenge nur langsam in den Federraum35' des Steuerkolbens 36 zurückfließen kann. Bei Betätigen des Steuerkolbens 36 kann das Öl jedoch sehr schnell durch das Rückschlagventil 46 vom Federraum35' aus in den Raum vor dem Steuerkolben 36 gelangen.
  • Während der Bewegung des Arbeitskolbens 12 öffnet sich etwa beim Überfahren der Auslaßschlitze 17 das Kolbenrückschlagventil 20, da der Druck in der Querbohrung 19 des Kolbens 12 dem Druck der komprimierten Frischluft im Ringsaugraum 11 entspricht und zur gleichen Zeit das Kolbenrückschlagventil 20 vom Arbeitsraum 45 durch Ausströmen der Verbrennungsgase entlastet wird.
  • Die Querbohrung 19 verläuft jeweils von der einen Seite des Kolbenbundes 13 zur entgegengesetzten Stirnseite dieses Bundes 13. Die Saugventile 21, die ständig je nach Art ihrer Beaufschlagung Frischluft in den Frischluftringsaugraum 11 einlassen, befinden sich an der Stirnseite des Frischluftringraumes 11 des Zylinders 10. Die in den Frischluftringraum 11 angesaugte Frischluft wird komprimiert und gelangt durch die Querbohrung 19 an dem Ventil 20 vorbei in das Zylinderinnere 50, wo sie für eine gute Durchspülung des Zylinderinneren sorgt. Die Verbrennungsgase treten aus den Auslaßöffnungen oder -schlitzen 17 aus, die am Umfang des Zylinders 10 ringförmig angeordnet sind.
  • Noch während des Uberfahrens der Auslaßschlitze 17 wird bereits wieder der Pumpenkolben 30 von dem bundförmigen Arbeitskolbenansatz 13 betätigt, so daß die völlig gleiche Steuereinrichtung wie auf der linken Seite des Kolbenwuchtmotors in Tätigkeit tritt und ein erneuter Arbeitshub des Motors erfolgt. Von der linken Totlage des Motors wird der Kolben nach Einspritzung des Brennstoffes in die hochkomprimierte Luft und nach Verbrennung des Brennstoffes in die rechte Totlage bewegt. Während dieser Bewegung schließt sich das Kolbenventil 20 durch die im Arbeitsraum45 eintretende Kompression, so daß eine Verdichtung der in dem Arbeitsraum stehenden Frischluft möglich ist.
  • Nachfolgend sei noch beispielsweise das Anlassen des Kolbenwuchtmotors erläutert.
  • Das Anlassen des Kolbenwuchtmotors kann durch den in die beiden Räume unterteilten Druckbehälter 22 erfolgen. Diese Räume des Druckbehälters 22 werden so lange mit Druckluft gefüllt, bis sie den höchsten Druck während der Kompression im Zylinderinnern 45 erreicht haben.
  • Das Füllen der Druckräume im Behälter 22 erfolgt durch die Rückschlagventile 25, die sich an den Stirnseiten des Zylinders 10 befinden. Während der Kompression im Zylinderinnern öffnet sich das Rückschlagventil 25, und bei einem Arbeitsgang gelangt eine geringe Luftmenge in den Druckbehälter 22. Diese Luftmenge ist klein, da sie nur durch ein sehr enges Leitungsstück23' zum Druckbehälter22 gelangen kann.
  • Auch während der Expansion des verbrannten Brennstoffgemisches kann eine kleine Gasmenge durch das Leitungsstück23' in den Druckbehälter 22 gelangen.
  • Das Füllen des Druckbehälters22 geschieht, wie bereits erwähnt, nur so lange, bis der höchste im Zylinderinnern45 vorherrschende Druck erreicht ist. Das Füllen der Druckräume des Behälters 22 ist bereits nach kurzer Laufzeit des Motors abgeschlossen. Die Rückschlagventile 25 verharren dann in ihrer Grundstellung, da der im Druckbehälter 22 vorherrschende hohe Druck ein Öffnen der Ventile 25 verhindert bzw. mit dem Druck im Zylinderinnern im Gleichgewicht steht.
  • Wird jetzt der Motor stillgesetzt, indem die Brennstoffzufuhr unterbrochen wird, kann der Motor nach längerem Stillstand durch das komprimierte Gas in dem Druckbehälter 22 wieder in Betrieb gesetzt werden. Zu diesem Zweck befindet sich an beiden Zylinder stirnflächen eine Leitung 50, die mit dem in zwei Räume unterteilten Druckbehälter 22 in Verbindung steht und in welche jeweils ein Absperrventil 24 ein gesetzt ist.
  • Das enge Leitungsstück 23' zum Füllen des Druck behälters mündet ebenfalls in die Leitung 23. Wird jetzt auf einer Seite des Zylinders 10 das Absperrventil 24 geöffnet, so bewegt sich der ArbeitskolbenA--t schlagartig in die dem Absperrventil 24 gegenüberliegende Totlage, wobei die Kompression der Luft sowie das Einspritzen des Öls und damit der erste Arbeitshub erfolgt.
  • Beim erstmaligen Anlassen des Kolbenwuchtmotors werden die Druckräume des Behälters 22 durch eine Handpumpe gefüllt.
  • An Stelle des Anlassens mit Druckluft kann der Kolbenwuchtmotor in üblicher Weise auch angeschossen werden.
  • In der Fig. 2 ist eine weitere Ausführung des Kolbenwuchtmotors mit demDieselzweitaktverfahren dargestellt. Die Ausführung ist gleich an Hand der Wirkungsweise beschrieben.
  • Zum leichteren Verständnis und zum Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel sind in der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung gleiche Teile, die in ihrer Aufgabe mit den im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Elementen übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Eine nochmalige Beschreibung dieser bereits aus dem ersten Ausführungsbeispiel ersichtlichen Elemente sowie deren Wirkungsweise erübrigt sich daher, so daß sich die Beschreibung im wesentlichen nur auf die neuen bzw. abgeänderten Teile beschränkt.
  • Wie vorher, gelangt der Treibstoff vom Treibstofftank 14 aus durch die Leitungen 15 zu einem Sangventil 42. Das Öffnen der Saugventile42, wie es auf der linken Seite in Fig. 2 dargestellt ist, erfolgt durch die Kolben 46 der Pumpen 47, die durch den im Zylinder 10 auftretenden Kompressionsdruck des frei hin und her bewegten Stufenkolbens 12, 13 angetrieben werden, in Verbindung mit einer Regeleinrichtung 48.
  • Die Regeleinrichtung 48, d. h. der Idarin befindliche Steuerkolben 49, iilst wie vorher mit Idem Kolben i 46 der Pumpe 47 durch den Lenker SOtverbunden. Der Lenker 50rbefindet sich auch wieder mit einem Ende in einem Langloch 51 des Kolbens 46. Das andere Ende des Lenkers 50 ist gelenkig mit dem Ende der Kolbenstange 52 des federbelasteten Steuerkolbens 49 verbunden.
  • Läuft der Motor unter gleichmäßiger Last, so führt der Arbeitskolbenl2, 13 im ZylinderlO einen ganz bestimmten Hub aus, und damit ergibt sich auch ein ganz bestimmter Enddruck im Kompressionsraum 45.
  • Die Regeleinrichtung 48 ist iiber ein Rückschlagventil 53 und eine Leitung 54 mit dem Zylinder 10 verbunden, so daß sich im Zylinder der Regeleinrichtung 48 der Enddruck im Kompressionsraum 45 einstellt, wodurch der Kolben 49 in Verbindung mit der Feder 55 eine ganz bestimmte Lage im Zylinder 56 einnimmt.
  • Durch eine einstellbare Drosselöffnung 57 kann etwas Luft lentweichen, so daß bei einer anderen Belastting des Motors bzw. einem anderen Enddruck im Kompreslslionsraum45 der Kolben 49 die zugehönige neue Lage im Zylinder 56 einnehmen kann. Die Lage Ides Kolbens 49 im Zylinder 56 bestimmt aber die Brennstoffmenge, die Idem Motor zugeführt wird, und zwar dadurch, daß das Saugventil 42 durch den Pumpenkolben 46 früher oder später geöffnet bzw. geschlossen wird.
  • Die Brennstoffpumpe 47 wird ebenfalls durch den Kompressionsdruck betätigt, der auf den größeren Teil 58 des Kolbens 46 entgegen der Federbelastung der Feder 59 einwirkt, so daß die Pumpe erst im letzten Teil der Kompression, also kurz vor Totp'unktlage des Kolbens 12, 13, arbeitet.
  • Der in der Leitung 60 und dem Pumpenzylinder 61 anstehende Brennstoff wird durch die Bewegung des Pumpenkolbens 46 an der federbelasteten Düsennadel 62, die sich durch den Brennstoflidruck etwas von ihrem Sitz erbebt, in den Verbrennungsraum 45 gespritzt.
  • Das durch den hohen Druck und die Düsennadel 62 zerstäubte Öl verbrennt in der hochkomprimierten Luft des Verbrennungsraumes, wodurch der Kolben in die entgegengesetzte Lage bewegt wird, Durch diese Bewegung des Arbeitskolbens 12 wird der federbelastete Pumpenkolben 46, 58 von der komprimierten Luft entlastet und nimmt wieder seine Ausgangsstellung ein.
  • Während dieser Zeit kann in den Pumpenzylinder 61 sowie in die Leitung 60 wieder Brennstoff vom Behälterl4 aus nachlaufen bzw. durch den Rückgang des P,u,mpenkolbens 46 angesaugt werden. Während der Bewegung des Arbeitskolbens 12 nach rechts im Augenblick der Überfahrung drer Auslaßschlitze 17 öffnet sich das Kolbenrückschlagventil 20, und es tritt der gleiche Vorgang ein wie er bereits vorher in bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde.
  • Dieser sich ständig wiederholende Vorgang ist ein Zweitaltdieselverfahren, denn es werden hierbei die Takte des Einsaugens und des Ausschiebens gespart.
  • Der Wechsel des Zylindlerinhaltes geschieht nach der Expansion in unmittelbarer Nähe eines Totpunktes, so daß bei Beginn derVerdichtung das Abgas entfernt und dle Frischluft eingeführt ist.
  • PATENTGNSPROCRE: 1. Kolbenwuchtmotor zum Erzeugen einer oszillierenden Translationsbewegung, die zum unmittelbaren Antrieb von 5 chwingförderern, aktivierten Kohlenhobeln, Rammvorrichtungen od. dgl. dient, mit einem frei fliegend in einem Zylinder gelagerten Kolben, der zur Steuerung des Motors Hilfsvorrichtungen betätigt, dadurch geliennzeichnet, daß der Motor an den beiden einander axial gegenüberliegenden Seiten eines mit Auslaßschlitzen (17) versehenen Zylinders (10) einen nach dem Zweitaktdieselverfahren arbeitenden Teil zum abwechselnden Antrieb des damit zusammenwirkenden Wuchtkolbens (12) aufweist.

Claims (1)

  1. 2. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wuchtkolben (12) ein an sich bekannter beidseitiger Stufenkolben ist, dessen beide Enden kleineren Durchmessers in an sich bekannter Weise in die die Arbeitsräume bildenden, ihnen entsprechenden Zylinderenden (45) eingreifen.
    3. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Ringteil (13) größeren Durchmessers des Wuchtkolbens (12) ein gemeinsames Antriebselement für bei der seitige Steuerorgane der beiden Zweitaktdieselteile des Motors bildet.
    4. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringteil (13) des Wuchtkolbens (12) von einem einen Frischluftzuführungsraum bildenden, mit durch den Kolbenringteil (13) gesteuerten Lufteinlaßventilen (21) versehenen zylindrischen Hohlraum (11) umgeben ist und im Innern zu seinen Stirnenden führende, Rückschlagventile (20) aufweisende Luftzuführungskanäle (18, 19) enthält.
    5. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verbrennungsraum hin mit Rückschlagventilen (20) versehenen Kanäle (18) in der Mitte des Kolbens (12) liegen und die daran anschließenden Querkanäle (19), jeweils vor dem Kolbenringteil (13) beginnend, sich hinter ihm in den Zylinderringraum (11) öffnen.
    6. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ringteil (13) des Wuchtkolbens (12) beaufschlagten Steuerorgane außer den Frischluftventilen (21) noch die Kolben (39) einer Pumpe in einer Brennstoffzuleitung (15, 16) sind, durch deren Antrieb und dadurch bedingter Brennstoffbelastung vorzugsweise durch Öffnung eines federbelasteten Nadeldüsenventils (26, 27) die Breanstoffeinspritzung in die Motorarbeitsräume (45) erfolgt.
    7. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß über die durch den Ringteil (13) des Wuchtkolbens (12) betätigten Pumpenkolben (39) Steuerkolben (36) antreibbar sind, mittels welchen selbstschließ ende Brennstoffzulaßventile (42) in den Brennstoffleitungen (15, 16) zu dem Zylinder (10) zu öffnen sind.
    8. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolben (36) für die Brennstoffzulaßventile (42) in Öffnungsrichtung der Ventile mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Pumpenkolben (39) und in entgegengesetzter Richtung durch eine Verzögerungsvorrichtung (43) langsamer beweglich sind.
    9. Kolbenwuchtmotor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsvorrichtung (43) für die Steuerkolben (36) eine Ölumlauf- oder Katarakteinrichtung ist, welche die Bewegung der Kolben (36) in Öffnungsrichtung der Brennstoffeinlaßventile (42) durch selbsttätige Öffnung eines Rückschlagventils C46) frei zuläßt, aber die entgegengesetzte Kolbenbewegung zur Schließung des Rückschlagventils (42) und Durchlaß des Öles durch eine vorzugsweise einstellbare Drosselöffnung (44) verzögert.
    10. Kolbenwuchtmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einem vorzugsweise in Form eines an die Zylinderenden angeschlossenen Druckluftbehälters ausgebildeten und durch den Motor sowie von außen her aufladbaren Kraftspeicher (22) versehen ist, durch welchen der Motor in beliebi- ger Lage seines Wuchtkolbens (12) aus dem Stillstand angelassen werden kann.
    11. Kolbenwuchtmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor in seinem Frischluftzuführungsringraum (11) nur die durch den Ringteil (13) des Wuchtkolbens gesteuerten Luftauslaß ventile (21) enthält und die den Brennstoffeinlaß vorzugsweise über Nadelventile (62) in die Zylinderenden bewirkenden Pumpenkolben (46, 58) durch eine Verbindungsleitung von den Arbeitsräumen des Motors her beaufschlagbar sind und daß die die Bewegung der Brennstoffzuleitungsventile (42) in der Brennstoffleitung (15, 60) steuernden, in Zylindern (56) verschiebbaren Kolben (49) durch eine ebenfalls mit den Arbeitsräumen des Motors verbundene Leitung (54) beaufschlagbar sind.
    12. Kolbenwuchtmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Breunstoffeinspritzung bewirkenden, in einem Zylinder verschiebbaren Kolben solche mit zwei Stufen (46, 58) sind, deren größere, dem Motorzylinder zugekehrte Stufe (58) durch eine Feder (59) gegen ihre Beaufschlagungsrichtung belastet ist, während die kleinere Stufe (46) in einen entsprechenden an die Brennstoffzuführungsleitung (60) angeschlossenen Zylinderraum eingreift, aus dem jeweils der in den Motor einzuspritzende Brennstoff verdrängt wird.
    13. Kolbenwuchtmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Zylinder (56) mit darin verschiebbaren Kolben (49) bestehende Steuervorrichtung für das Brennstoffzuleitungsventil (42) in der Leitung (15, 60) zum Motorzylinder ein die ungehinderte Beaufschlagung des Steuerkolbens (49) zulassendes Rückschlagventil (53) enthält, welches in Verbindung mit einer im Zylinder (56) vorgesehenen Luftdrosselöffnung (57) die entgegengesetzte Bewegung des Steuerkolbens (49) verzögert.
    14. Kolbenwuchtmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Brennstoffregeleinrichtung (43, 48) und die Brennstoffpumpe (29, 30 bzw. 46, 47) ein Lenker (38, 50') eingeschaltet ist, der an einem Ende gelenkig an der Steuerkolbenstange (37, 52) befestigt ist und am anderen Ende in einenDurchlaß (39, 51) des Pumpenkolbens (30, 46) eingreift.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 210 751, 358 643, 905 903; französische Patentschrift Nr. 583 350.
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