DE1451663A1

DE1451663A1 - Arbeitsmaschine mit Freiflugkolbenmotor

Info

Publication number: DE1451663A1
Application number: DE19631451663
Authority: DE
Inventors: Christian Hoefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-09-07
Filing date: 1963-09-07
Publication date: 1969-03-27

Description

PATENTANWÄLTE 8500 N ö R.N B ERG, den 4.10.1968

0R. MAX SCHNEIDER Königstraße 1 (Museumsbröcke)

DR. ALFRED EITEL _1/C1CCO ERNSTCZOWALLA I4b1663

DIPL ING. - DIPt. IDW.

NORNBERG

' Fernspreeh-SammeT-Nr. 203931
Bankkonfen : Deutschs Bank A.G. Nürnberg

und Hypobonic Nürnberg

Posischeck - Konto; Amt Nürnberg Nr. 38305

Dra hl artscFi rif r ; Norispafent

diess.Mr. 18.457 Hä/0z (Ho)
AZ.: P 14 51 663.3

Christian Höfer, Seit, Rudolf-Harbig-Str. 16 "Arbeitsmaschine mit Freillugkolbenmotor"

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine mit mindestens einem 3?reiflugkolbenmotor als Treibgaserzeuger .

Bei den bekannten derartigen Arbeitsmaschinen ist meist dem Ireiflugkolbenmotor eine Turbine oder ein sonstiger Rotor nachgeschaltet, der durch das unter Druck stehende, aus dem Preiflugkolhenmotor kommende !Treibgas angetrieben wird. Dabei bereitet es Schwierigkeiten, die Geschwindigkeit des Rotors bzw. der Turbine, entsprechend der Treibstoffzufuhr zu steuern, da die Geschwindigkeit der nachgeschalteten Turbine nur allmählich

m. 2. —

909813/0 7 38

ORIGINAL INSPECTED

eine der zugeführten !Dreibstoffmenge entsprechende Geschwindigkeit annimmt.

* Andererseits"' weisen die bekannten Kolbenmotoren den !fachteil auf, daß bei Viertaktmotoren nur bei jeder, zweiten Umdrehung der Kurbelwelle ein Arbeitstakt erfolgt, bei Zweitaktmotoren nur nach einer vollständigen Umdrehung der Kurbelwelle, so daß, insbesondere bei Motoren mit wenigen Zylindern, nur ein ungleichmäßiger Antrieb erfolgt. ·

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die genannten Mangel zu beseitigen und eine Arbeitsmaschine zu schaffen, bei der ein Freiflugkolbenmotor und ein Kolbentrieb kombiniert sind. Dabei sollen insbesondere die Yerdiciinngswellen des Freiflugkolbenmotors getrennt ausgenützt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, -daß jedem Motor mindestens zwei auf eine gemeinsame Abtriebswelle wirkende Arbeitskolben nachgeschaltet sind,

die je in einem mit jeweils einem Kompressionsraum des Motorzylinders verbundenen Expansionszylinder geführt sind. Bei dieser Ausführung wird also von jedem Kompressionsraum des Motorzylinders des Freiflugkolbenmotors ein Arbeitskolben gesteuert, so daß abwechselnd jeder der beiden Arbeitskolben beaufschlagt wird. Da-

900813/0730

durch steht die Abtriebswelle der Arbeitskolhen stets unter einer Antriebskraft, so daß praktisch dauernd die gleiche Leistung abgenommen werden kann. Gegenüber einer Arbeitsmaschine mit einer Turbine ergibt sich der Vorteil, daß sich die Rotationsgeschwindigkeit der Abtriebswelle sehr schnell der Fluggeschwindigkeit des Ireiflugkolbens, d.h. der zugeführten EreifstoffmengB, anpasst»

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Motorzylinder, wie an sich bekannt, im Bereich der Kompressionsräume vom Preiflugkolben überfahrene Ein- und Äuslaßschlitze aufweist und daß diese Schlitze unmittelbar mit den Expansionszylindern in Verbindung stehen. Durch diese Anordnung entfallen zusätzliche, federbelastete "Ventile, und Verbindungsleitungen, so daß eine zuverlässige, selbsttätige Steuerung des Freiflugkolbenmotors ttber lange Zeit sicher gewährleistet ist.

Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Arbeitskolben parallel zum ^reiflugkolben beweglich sind, wodurch eine besonders gedrängte Bauweise ermöglicht wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfin-

909813/0 7 38

dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie an ffi&nd der Zeichnung! in der eine Arbeiternaechine nach der Erfindung schematisch dargestellt ist*

Der Freiflugkolbenmotor 1 besteht aus dem Zylinder 2, in dem der Kolben 3 frei fliegen kann. An ^edem Ende des Zylinders 2 1st eine Einlaßöffnung 4 für den Treifstoff vorgesehen. Im Abstand von den Zylinderenden 5 sind vom Kolben 3 überfahrene Schlitze 6 angebracht, die in einen Ringkanal 7 münden. Jeder Ringkanal 7 ist mit einem druckabhängig gesteuerten Einlaßventil 8 und einem ebenfalls druckabhängig arbeitenden Auslaßventil 9 versehen.

Jeder Ringkanal 7 'ist über das Auslaßventil 9 und eine kurze Leitung 10 mit einem Expansions zylinder 11 verbunden, in dem sich ein Kolben-" 12 bewegen kann. Die Kolben 12 wirken über die Pleuelstangen 13 auf die Abtriebswelle 14, an die bei 15, beispielsweise mit Hilfe einer nicht dargestellten Kupplung, ein Verbraucher angeschlossen werden kann. An jedem Expansionszylinder 11 ist noch ein Auspuff 16 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der Arbeitsmaschine ist folgende: Befindet sich der Kolben 3 in der gestrichelt dargestell-

■90 9-8 Ί.3/0 7 3 8

ten Stellung, so erfolgt die Zündung. Dadurch bewegt sich der Freiflugkolben 5 nach rechts. Sobald er die Schlitze 6 freigegeben hat» tritt ein Teil des unter Druck stehenden, verbrannten Treibstoffes aus dem Kompreasionsraum 17 über daa Auslaßventil 9 und die kurze leitung 10 in den Expansionszylinder 11 ein und bewegt den Kolben 12 nach rechts. Ist der Kolben 12 an seinem Totpunkt angelangt, so ist der Auslaß 16 frei. Gleichzeitig wird durch den sich weiter nach rechts bewegenden Kolben 5 über die Schlitze 6^f, das Auslaßventil 9* und die Leitung 10* verdichtetee Gas» das zuvor über das Einlaßventil 8' angesaugt wurde, in den ExpantonszylInder 11 * gedrückt, wodurch gegebenenfalls der toiben 12* über den Totpunkt hinwegbewegt wird, Biese Zufuhr von verdichteter Luft erfolgt so lange, bis der Kolben 3' die Sohlitat 6* verdeokt. Während sich der Freiflugkolben 3 weiter neon rechte bewegt« wird das in dem Kompreeeioneraum 17' enthaltene (tee, dim «uvor durch den linlafl 4* Treibetoff beigemischt wurde, verdichtet· Wenn aioh der Freiflugkolben 3 nahe dem Boden 5* befindet, erfolgt die Zündung des Treibstoff«Sas-Gemisches, wodurch der Freiflugkolben 3 naoh links beschleunigt wird. Dabei wiederholt sich der von der in der Zeichnung gestrichelt dargestellten linken Ausgang!« Btellung ausgehend beschriebene Vorgang, wodurch die

."-.■..■■ -6 »09813/0738

■ . . -6 -■ .. ■...'■-. ■■■■■'■■

Kolben 12 in der entgegengesetzten Richtung beschleunigt werden.

Es erfolgt also eine Steuerung der Kolben 12 in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit des Freiflugkolbens 5.

Claims

Patentansprüche

/ 1. Arbeitsmaschine mit mindaetenB einem Pr elf lugkolten- ^-"mo

als Treibgaserzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß jeeem Motor (1) zwei auf eine gemeinsame Abtriebswelle (H) wirkende Arbeitskolben (12) nachgeschaltet sind, die je in einem mit jeweils einem Kompressionsraum (17) des Motorzylinders (2) verbundenen Expansionszylinder (11) geführt sind.

2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mot or zylinder (2) , wie an sich bekannt, im Bereich der Kompressionsräume (17) vom Ireiflugkolben (3) überfahrene Ein- und Auslaßschlitze (6) aufweist und daß diese Schlitze unmittelbar mit den Expanionszylindern (11) in Verbindung stehen.

3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskolben (12) parallel zum Preiflugkolben (3) beweglich sind.

90 9 81 3/UV38

.,... XnriariinrrarifU. J Λ a.