DE1601459A1 - Vorrichtung mit einem Heissgasmotor und einer mit ihm gekuppelten anzutreibenden Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung mit einem Heissgasmotor und einer mit ihm gekuppelten anzutreibenden Vorrichtung

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DE1601459A1 DE19661601459 DE1601459A DE1601459A1 DE 1601459 A1 DE1601459 A1 DE 1601459A1 DE 19661601459 DE19661601459 DE 19661601459 DE 1601459 A DE1601459 A DE 1601459A DE 1601459 A1 DE1601459 A1 DE 1601459A1
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Description

7 - 5. OEZ. 196
DipL-Ihg. H. ZOEPKE 16 O U 5 9 I Münohoü 12 - Kidiorstraße 87 PHH 1296
JW/PM
N V PHILIPS' GLOEBLAMPENFABRIEKEN, EINDHOVEN/HOLLAND
"Vorrichtung mit einem Heissgasraotor und einer mit ihm gekuppelten anzutreibenden Vorrichtung."
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Heissgasmotor vom Verdrängertyp, die mit mindestens einem Paar gleicher und auf beiden Üeiten einer die Mittellinie der Maschine enthaltenden ülbene liegender Kurbeln versehen ist, die zu zwei aich gegenseitig synchron, phasengleich und in entgegengesetzter Richtung drehenden Kurbelwellen
009882/0U5
160U59
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gehören, deren Mittellinien parallel zueinander verlaufen und auf beiden leiten der erwähnten die Mittellinie ler faschine enthaltenden Ebene liüfjen, wobei jedes zusammengehörende Kurbelpaar mit mindestena einem Kolben und mindestens,einem mit diesem zusammenarbeitenden Verdränger verbunden ist und in der Verbindung zwischen jeder der Kurbeln und jedem der Kolben bzw. der Verdränger eine Kolben- bzw. Verdrängerstange vorhanden ist und wobei die sich geradlinig bewegenden Teile der Kolbenstangen auf der einen und die .iich geradlinig bewegenden Teile der Verdrängerstangen auf der anderen Jeite der die Kittellinien der Kurbelwellen enthaltenden iibene liegen, wobei die beiden Kurbelwellen mittels miteinander zusammenarbeitender Zahnräder gegenseitig gekuppelt sind, wobei wenigstens eine der Kurbelwellen mit einer anzutreibenden Vorrichtung verbunden iet.
Bei bekannten Vorrichtungen der Art, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist eine der Kurbelwellen unmittelbar oder über ein Getriebe mit der anzutreibenden Vorrichtung gekuppelt. Bas bedeutet, dass das Massenträgheitsmoment dieser Kurbelwelle, zuzüglich der Massenträgheitsmomente der mit ihr verbundenen Teile grosser ist als das Massenträgheitsmoment der anderen Kurbelwelle. Infolgedessen und infolge des schwankenden Drehmoments müssen an die Toleranzen der Zähne der Syη-chronisierungszahnräder und an die Toleranzen der Lager wegen des Geräuschpegels hohe Anforderungen gestellt werden.
Ba bei diesen bekannten Maschinen nur eine Kurbelwelle mit der anzutreibenden Vorrichtung verbunden ist, wird das Drehmoment der anderen Kurbelwelle somit über die Synchronisierungszahnräder zur anzutreibenden Vorrichtung weitergeleitet. Die Hälfte der Motorleistung' wird soeit über ein Zahnradgetriebe übertragen. Dies bringt selbstverständlich Leiatungaverluste und Abnutzung der ZIhne mit sich. Um dies möglichst zu beschränken, ißt eine gute Schmierung dieser Zahnräder erforderlioh.
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Dies bringt selbstverständlich mit sich, dass das Schmieröl oft gewechselt werden muae, was unter Umständen sehr unerwünscht ist.
Um all diesen Nachteilen zu begegnen, iat die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kurbelwellen unmittelbar mit der anzutreibenden Vorrichtung verbunden ist, wobei jede dieser anzutreibenden Vorrichtungen wenigstens nahezu diegleiche Leistung erfordert.
dadurch, dass beide Kurbelwellen nun^jaehr je mit einer.anzutreibenden Vorrichtung gekuppelt sind, wird keine Leistung mehr durch die oynchronioierun^szahnrädern übertragen. Diese dienen nun tatsächlich nur zur J/nchronisierung.
Weiter haben beide Kurbelwellen nun dasselbe Trägheitsmoment, so dai;8 auch aus diesem Grunde keine Belastungen der Synchronisierungezahnräder auftreten.
Weil dabei nahezu keine Leistung mehr durch die Synchronisierungezahnrüdern übertragen wird, braucht die Schmierung auch nicht mehr solchen schweren Anforderungen zu entsprechen, so dass das OeI viel weniger oft gewechselt werden musu. rls ist aogar unter Umetänden bei richtiger Uaterialwahl der Zahnräder, z.B. bei Nylonzahnrädern, mÖ£lich dieee trocken laufen zu lassen.
Die anzutreibenden Vorrichtungen können z.B. zwei üentrifugalpuapen sein.
Bei einer weiteren (;ünstigen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die anzutreibende Vorrichtung eine Vorrichtung zum Erzeugen elektrischen Stroms, die zwei Läufer enthält, die je unmittelbar mit einer Kurbelwelle des Heissgasmotors gekuppelt sind, wobei die mit jede„'i der Läufer zusanmenarbei tenden Magnete in einen gemeinsamen itahmen aufgenommen sind.
Sin Vorteil dieser Vorrichtung ist auaser «-.einer gedrängten Bau-
si-*',.-..- ..„ 009882/OU5
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art die Tatsache, dass nun zwei in entgegengesetzter Richtung drehende Läufer mit den gleichen Massenträgheitsmomenten vorhanden sind, so dass keine ^Schwierigkeiten durch gyroskopische Wirkung empfunden werden. Dies kann bei der Anwendung einer erfindungsgema'ssen Vorrichtung in Fahr- und Flugzeugen wichtig sein.
dine weitere günstige Ausführungsform der Erfindung' ist dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete als Elektromagnete ausgebildet und die Erregerwicklungen in Reihe geschaltet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ks zeigern
Fig. 1, 2 und 3 drei sehr schematische und nicht masesta'blich· Schnitte durch βIbη lleieegasmotor mit einer mit ihm gekuppelten Vorrichtung zum Erzeugen.elektrischen Strome. Dabei sind im wesentlichen nur diejenigen Teile dargestellt, die zum Verotändnis der Erfindung von Bedeutung sind, während andere Teile deutlichkeitshalber weggelassen sind,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Schaltfplge der Erregerwicklungen der Magnete.
Hit der Bezugsziffer 1 ist ein Zylinder angedeutet, in dem eich ein Kolben 2 und ein Verdränger 3 phasenverschoben bewegen können. Zwischen der Oberseite des Kolbens 2 und der Unterseite des Verdränger· 3 befindet sich ein Kompressionsraum'4, während über dem Verdränger 3 ein Expansionsraum 5 vorhanden ist. Der Kompressionsraum 4 und der Expaneionsreum 5 stehen über einen Kühler 7t einen Regenerator θ und einen Erhitzer 9 miteinander in Verbindung. Ein Brenner 10 kann dem Erhitzer 9 Wärme zuführen.
Der Kolben 2 ist mittels einer Kolbenstange 12 mit einem Joch ν 13 verbunden. Der Verdränger 3 ist mittels einer Verdrängerstange I4 «it einem Joch 15 verbunden·
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Bas Joch 13 is* auf beiden Seiten drehbar mit den Kolbentreibstangen 16 verbunden, die ihrerseits mit den Kurbeln 17 bzw. 18 der Kurbelwellen 19 bzw, 20 gekuppelt sind. Das Joch I5 ist auf seinen beiden Seiten drehbar mit den Verdrängertreibetangen 21 verbunden, welche Treibstangen mit -ihren anderen dnden mit den Kurbeln 17 baw. 18 verbunden sind.
. Auf den Kurbelwellen 19 und 20 sind die Synchronizierungszahnräder 22 bzw. 23 angebracht, die dafür sorgen, dass diese Kurbelwellen keine gegenseitige tfinkelverdrehung ausführen können.
Die Kurbelwellen 19 und 20 sind ausserhalb des Kurbelgehäuses 24 mit Planschen 25 und 26 versehen, die mittels Bolzen mit den auf den Wellen 29 und 30 befindlichen Planschen 27 bzw. 28 gekuppelt sind.
Die Kurbelwellen I9 und 20 sind in einem Kurbelgehäuse 24 ge- « lagert, und die Wellen 29 und 30 sind auf den in der zeichnung angegebenen ^teilen in einem umfassen-den Gehäuse 31 gelagert. Die Lager sind alle schematisch als Gleitlager angedeutet, es dürfte jedoch einleuchten, dass andere Lagertypen verwendbar sind.
Auf den Wellen 29 und 30 sind die Läufer 32 und 33 angebracht, die auf die bei Generatoren übliche Heise ausgebildet sind.
Die Läufer 32 und 33 arbeiten mit den Magneten 34 un<* 35 bzw. 36 und 37 zusammen, wobei diese Mqgiete auf übliche Weise von den zugehörenden Erregerwicklungen '38, 39» 40 und 4I umgeben sind.
Die Magnete 34 und 36 sind dabei mittels des 3chliessteila 42 geschlossen, und die Magnete 35 und 37 eind mittels des Jehliessteils 43 verbunden.
Die Erregerwicklungen sind, wie in Pig. 4 schematisch dargestelM ist, in Reihe geschaltet, wobei 34 und 37 oüd- und 36 und 35 Nordpole bilden.
"ϋ|ΐ3ν4β? Zeichnung ersichtlich ist, ist nun ein Generator
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mit zwei Läufern und einem gemeinsamen Jtänder erhalten, was zu einer äussorst gedrängten Bauart führt, wobei eich die Läufer und Magnete in einem gemeinschaftlichen Magnetkreis befinden.
Die vom Heissgaemotor abgewandten Enden der Wellen 29 und 30 tragen Schleifringe 45t an denen der erzeugte Strom auf die üblichen Weise abgenommen werden kann.
Da die Läufer 32 und 33 bei Drehung beide dieselbe Leistung aufnehmen, werden beide Kurbelwellen 19 und 20 gleich schwer belastet. Das bedeutet, dass die im Heissgasmotor verfügbare Leistung zur Hälfte über di· Kurbelwellen 19 unmittelbar auf den Läufer 32 übertragen wird, während die andere Hälfte der Leistung über die Kurbelwelle 20 unmittelbar zum Läufer 33 ge-führt wird. Das bedeutet, dass keine Leistung mehr über die Synchronisierungszahnräder 22 und 23 von einer auf die andere Kurbelwelle übertragen wird. Diese Synchronisierungezahnrader dienen somit tätsächlich nur zur Synchronisierung, so dass an die Schmierung keine hohen Anforderungen gestellt zu werden brauchen.
Ein anderer günstiger Faktor ist, dass die Hassenträgheitsmomente beider Kurbelwellen 19 und 20 und der mit ihnen verbundenen Teile hierbei gleich gross sind.
Da sich die Kurbelwellen 19 und 20 und die mit ihnen verbundenen Läufer 32 bzw. 33 in entgegengesetzter Richtung drehen, wird die gyroskopisch^ Wirkung des einen durch die des anderen gerade auegeglichen. Dies ist günstig, wenn das Aggregat in Fahrzeugen und dergleiche angeordnet ist.
Äusser den im obenstehenden bereits erwähnten Vorteilen hat die dargestellte Vorrichtung eine äusserst gedrängte Bauart.
Obschon in der Zeichnung als Antriebsvorrichtung nur ein £iinzylinderheisBgasmotor dargestellt ist, dürfte es einleuchten, dass unter -Beibehaltung der erwähnten'vorteile Mehrzylinderheisegasmotoren enge-

Claims (1)

  1. ΡΑΊΈΝΤΑNu*RUECHE>
    t 1. Vorrichtung mit einem HeisBgasmotor vom Verdrängertyp, die mit mindestens einem l'uar gleicher und auf beiden Seiten einer die Kittellinie der Maschine enthaltenden Ebene liegender Kurbeln versehen ist, die zu zwei sich gegenseitig synchron, phasengleich und in entgegengesetzter Hichtung drehenden Kurbelwellen gehören, deren Mittellinien parallel zueinander verlaufen und auf beiden Seiten der erwähnten die Mittfllinie der Maschine enthaltenden Ebene liegen, wobei jedes zusammengehörende Kurbelpaar mit mindestens einem Kolben und mindestens eine::, mit dienern zuaammenarbeitenden Verdränger verbunden ist und in der Verbindung zwitschen jeder der Kurbeln und jedem der Kolben bzw. der Verdränger eine Kolben- bzw. Verdrängerstange vorhunden ist und wobei die sich. ^oruJlinig bewegenden Teile der Kolbens tanker, auf der einen und die sich geradlinig bewegenden Teile der Verdrängerstangen auf der anderen ijeite der die feit te 1 linien der Kurbelwellen enthaltenden Ebene liegen, wobei die beiden Kurbelwellen mittels miteinander zusammenarbeitender Bahnräder gegenseitig gekuppelt sind, wobei wenigstens eine der Kurbelwellen mit einer anzutreibenden Vorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kurbelwellen auf derselben Seite unmittelbar mit einer anzutreibenden Vorrichtung verbunden ist, wobei jede dieser anzutreibenden Vorrichtungen wenigstens nahezu diegleiche Leistung erfordert.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anzutreibende Vorrichtung durch eine Vorrichtung zum Erzeugen elektrischen Jtroms gebildet wird, welche Vorrichtung zwei Läufer enthält, die je unmittelbar mit einer Kurbelwelle des Heissgasmotors gekuppelt sind, wobei die mit jedem der Laufer zusammenarbeitenden Magnete in einen gemeinsamen Rahmen aufgenommen sind.
    BAD ORtGiNAU 0 0-9882/OU 5
    160H59
    -β- PHM 1296
    3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dase die Magnete öle dlektromagnete auagebildet und die Erregerwicklungen in Heihe ge irchaltet sind.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3· dadurch gekennzeichnet, dass die auf derselben Seite des Läufers liegenden Magnete aittele eines üchlieeeteils geschlossen sind, so dass die Magnete und die Laufer iri einen gemeinsamen Kreis aufgenommen sind.
    U G 9 U .
DE1601459A 1965-12-08 1966-12-06 Vorrichtung mit einem Heißgasmotor und einer mit ihm gekuppelten anzutreibenden Vorrichtung Expired DE1601459C3 (de)

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