DE1751409B1 - Tandem-Freikolben-Brennkraftmaschine - Google Patents
Tandem-Freikolben-BrennkraftmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
- F02B71/06—Free-piston combustion gas generators per se
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
Description
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Diese Erfindung betrifft Tandem-Freikolbenbrenn- tes befindet, bezogen auf die Mitte der Maschine
kraftmaschinen, d. h. Brennkraftmaschinen, die zwei auf derselben Seite wie der genannte Ausgleichs-
miteinander ausgerichtete Arbeitszylinder umfassen, zylinder an die Einlaßschlitze desjenigen Arbeits-
in denen jeweils zwei gegenüberstehende Arbeits- Zylinders angeschlossen ist, der sich, bezogen auf
Freikolben arbeiten. 5 die Mitte der Maschine, auf der entgegengesetzten
Solche Tandem-Freikolbenbrennkraftmaschinen Seite befindet.
sind bekannt, bei denen die inneren Kraftmaschinen- Die Erfindung sei in Ausführungsbeispielen an
kolben in jeweils dem einen und dem anderen dieser Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist
beiden Kraftmaschinenzylinder arbeiten und mecha- Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten
nisch zu einer ersten Gruppe verbunden sind. Bei io Ausführungsbeispiels einer Tandem-Freikolbenma-
diesen Maschinen sind die beiden äußeren Kraft- schine nach der Erfindung,
maschinenkolben, die ebenfalls in jeweils dem einen F i g. 2 ein Schnitt durch ein zweites Ausführungsund
dem anderen von zwei Kraftmaschinenzylindern beispiel einer Tandemmaschine nach der Erfindung,
arbeiten, mechanisch zu einer zweiten Gruppe ver- F i g. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines
bunden. Die mechanischen Verbindungseinrichtungen 15 weiteren Ausführungsbeispiels dieser Tandemdieser
letzteren Gruppe umfassen mindestens eine maschine,
Verbindungsstange, die parallel zur Achse der Ma- F i g. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in
schine angeordnet ist und außerhalb der Kraft- Fig. 3,
maschinenzylinder verläuft. F i g. 5 ein Schnitt durch einen Außenarbeitskolben
Ferner sind bei dieser bekannten Gattung von 20 in Verbindung mit einer Gesamtheit Ausgleichszylin-
Brennkraftmaschinen zwischen den beiden Gruppen der-Ausgleichskolben bei einem bestimmten Ausfüh-
noch Synchronisier-Einrichtungen vorhanden. Diese rungsbeispiel dieser Elemente, und
erreichen, daß die beiden in einem der Kraftmaschi- F i g. 6 eine Axialschnitt-Ansicht noch eines ande-
nenzylinder gegenläufig arbeitenden Kraftmaschinen- ren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
kolben ihren Auswärtshub, also ihren Arbeitshub, 25 Was nun zunächst die Tandem-Freikolbenmaschine
ausführen, wenn die beiden gegenläufigen Kraft- in ihrer Gesamtheit — mit Ausnahme ihrer Verdich-
maschinenkolben im anderen Kraftmaschinenzylinder terelemente und der den Gegenstand der Erfindung
ihren Einwärtshub ausführen, welcher der Verdich- bildenden Einrichtungen — betrifft, so umfaßt sie in
tungshub ist. an sich bekannter Weise einen ersten und einen zwei-
Die Verbindungsstreben der zweiten Arbeitskolben- 30 ten Arbeitszylinder I1 und I2, die koaxial zueinander
gruppe sind im allgemeinen lang und im Prinzip nur angeordnet sind und in denen man mit entgegendazu
bestimmt, unter einer Zugbeanspruchung zu gesetzten Phasen je zwei Arbeitskolben I1, S1 und 22,
arbeiten. Es können jedoch bei Tandemmaschinen 32 (F i g. 1 bis 3) arbeiten läßt. Die eine erste Gruppe
mit gegenüberstehenden Freikolben der hier gezeigten bildenden Innenkolben 2t und 22 sind durch eine
Art diese Verbindungsstreben in bestimmten Momen- 35 starre Verbindungsstange 4 verbunden, und die eine
ten auch Druckkräften ausgesetzt sein. Man könnte zweite Gruppe bildenden Außenkolben 3j und 32 sind
diesem Nachteil dadurch Rechnung tragen, daß man ebenfalls untereinander durch eine Gesamtheit von
den Querschnitt dieser Streben vergrößert, das aber Elementen starr verbunden, die direkt an diesen Kolwürde
zu einer Erhöhung des Gewichts der Maschine ben befestigte und in Querstücken T1 und 72 endende
führen und zu einer ungünstigen Erhöhung der Trag- 40 Stangen O1 und 62 umfaßt, die ihrerseits untereinanheitskräfte.
der durch Verbindungsstreben 8 verbunden sind, die
Die Erfindung löst die Aufgabe, diese Nachteile zu aus den Arbeitszylindern I1 und I2 herausgeführt
beseitigen und diese Maschine so zu gestalten, daß sind.
die Verbindungsstrebe oder -streben während des ge- Man erhält auf diese Weise zwei Garnituren mit
samten Hubes der Arbeitskolben der Tandemmaschine 45 entgegengesetzter Verdrängung, deren Bewegungen
nur auf Zug beansprucht werden. in an sich bekannter Weise synchronisiert werden
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, die Abmessun- können (Fig. 2 und 3), und zwar mit Hilfe von Zahngen
der Maschine — insbesondere in axialer Rieh- stangen 9j und 92, die jeweils kraftschlüssig mit einer
tung — zu vermindern. dieser beiden Garnituren verbunden sind und mit
Die Lösung besteht darin, daß jeder der äußeren 50 einem gemeinsamen Ritzel 11 kämmen,
die zweite Gruppe bildenden Kraftmaschinenkolben Die Speisung der Arbeitszylinder wird einerseits mit einem Ausgleichskolben verbunden ist, der sich durch Einlaßschlitze 1215122 sichergestellt, die in den in einem Ausgleichszylinder bewegt, der mit einem Arbeitszylindern angebracht sind und die die letzte-Dämpfungsstoff so gefüllt ist, daß während des Ein- ren mit Behältern oder Gehäusen H1, 132 in Verbinwärtshubes des entsprechenden Kraftmaschinenkol- 55 dung bringen können, die in diesen Gehäusen durch bens ein Bewegungswiderstand erzeugt wird. Verdichterelemente (für die nachstehend mehrere
die zweite Gruppe bildenden Kraftmaschinenkolben Die Speisung der Arbeitszylinder wird einerseits mit einem Ausgleichskolben verbunden ist, der sich durch Einlaßschlitze 1215122 sichergestellt, die in den in einem Ausgleichszylinder bewegt, der mit einem Arbeitszylindern angebracht sind und die die letzte-Dämpfungsstoff so gefüllt ist, daß während des Ein- ren mit Behältern oder Gehäusen H1, 132 in Verbinwärtshubes des entsprechenden Kraftmaschinenkol- 55 dung bringen können, die in diesen Gehäusen durch bens ein Bewegungswiderstand erzeugt wird. Verdichterelemente (für die nachstehend mehrere
Bevorzugt kann dieser Dämpfungsstoff Luft sein. günstige Ausführungsbeispiele beschrieben werden
Vorteilhaft ist, die beiden Ausgleichskolben zu einem sollen) aufgestaute Spülluft enthalten, und anderer-
einzigen doppeltwirkenden Ausgleichskolben zusam- seits durch Auslaßschlitze 1415 142, die das Entwei-
menzufassen, der den Ausgleichszylinder in zwei 60 chen einer Mischung aus Luft und Produkten der
Räume beiderseits dieses Ausgleichskolbens unter- Verbrennung in z. B. eine Empfängerturbine (nicht
teilt. dargestellt) ermöglichen, und zwar durch Kanäle 1515
Der Ausgleichszylinder kann seitlich zur Achse des 15.„ wenn diese Schlitze durch die entsprechenden
Kraftmaschinenzylinders angeordnet sein. Ferner hat Arbeitskolben während des letzten Teils der Bewe-
sich bewährt, die Auslaßöffnungen jeweils des als 65 gung der letzteren in Richtung auf ihre jeweiligen
Luftverdichter ausgebildeten Ausgleichszylinders und äußeren Totpunkte freigegeben werden,
die Ausgleichsöffnung des Verdichterraums, der sich Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbei-
im Zylinder des doppeltwirkenden Verdichterelemen- spiel und gemäß der Erfindung verbindet man jeden
3 4
der Außenarbeitskolben 3V 32 starr mit einem als der Maschine, wobei die starre Verbindung 4 zwi-Ausgleichskolben
bezeichneten Verdichterkolben 1O1 sehen den beiden inneren Arbeitskolben I1, 22 durch
und 162, wobei jeder dieser Ausgleichskolben als ein- den Kolben 272 des zweiten Verdichterelements hinfach
wirkender Kolben in einem Ausgleichszylinder durchgeht, und die Verbindungsstreben 8 durch den
17j oder 172 arbeitet. Jeder der Kolben 1O1 und 162 5 Kolben 2I1 des ersten Verdichterelements hindurchverdichtet
Luft in dem entsprechenden Ausgleichs- gehen.
zylinder, wenn der mit ihm verbundene Arbeitskolben Bei diesem Ausführungsbeispiel einer Tandem-
die Verbrennungsluft in seinem Arbeitszylinder ver- Freikolbenmaschine nach der Erfindung sieht man im
dichtet. übrigen zweckmäßigerweise Einrichtungen vor, um
Durch Hinzufügen dieser Gesamtheit Ausgleichs- io die Dichtheit zwischen den beiden Verdichterzylin-
kolben-Ausgleichszylinder zu jedem der Außenarbeits- dem 2O1 und 262 sicherzustellen. Zu diesem Zweck
kolben wird derjenige dieser Arbeitskolben »abge- verbindet man im Zylinder 2O1 die beiden Böden
bremst«, der seinen Einwärtshub ausführt und der 281Bund 281& durch hohle Verankerungsstangen 29,
deshalb die Verbindungsstreben 8 ständig unter Zug- in derem Inneren die Verbindungsstreben 8 gleiten,
spannung hält oder — mit anderen Worten — be- 15 und man verbindet ebenso im Verdichterzylinder 262
wirkt, daß diese Streben auf ihrem gesamten Weg nur die beiden Böden 282 a und 282 b durch eine einzige
unter Zug arbeiten. hohle Verankerungsstange 31, in der die Verbin-
Wie bereits gesagt, stellt die durch jeden der Aus- dungsstange 4 gleitet.
gleichskolben 1O1 und 162 und seinen Ausgleichs- Die Abdichtung zwischen den beiden aneinander-
zylinder dargestellte Gesamtheit ein einfach wirken- ao grenzenden Verdichtungsvolumina, die durch den
des Verdichterelement dar, das mit dem Spülluft- Verdichterkolben in jedem der beiden doppeltwirken-
behälter U1 (oder 132) des Arbeitszylinders I1 (oder den Verdichterelemente abgegrenzt werden, kann
I2) in Verbindung steht und mit dem entsprechenden man in an sich bekannter Weise sicherstellen durch
Arbeitskolben zusammenwirkt, wobei die so aufge- z. B. einerseits äußere Kolbenringe 321? 322 auf den
baute Tandemmaschine dann an jedem ihrer Enden 35 äußeren Teilen der Kolben 271( 272, die auf den
ein solches Verdichterelement umfaßt. Außer diesen Innenwänden der Zylinder 26X und 262 reiben und
beiden einfach wirkenden Verdichterelementen, die andererseits durch innere Kolbenringe 33, 34, die
kraftschlüssig mit den jeweiligen Außenarbeitskolben auf den Außenwänden der Verankerungsrohre 29
verbunden sind, umfaßt die Maschine zweckmäßiger- bzw. 31 reiben.
weise noch ein doppeltwirkendes zentrales Verdich- 30 Außer der Abdichtung zwischen den verschiedenen
terelement, dessen Zylinder 18 zwischen den Arbeits- Verdichtungsvolumina ergibt sich daraus noch der
zylindern I1 und I2 angeordnet ist und dessen KoI- weitere Vorteil, daß die Geschwindigkeiten der reibenelement
19 starr mit der Verbindung 4 zwischen benden beweglichen Teile gegenüber den feststehenden
Innen-Arbeitskolben I1 und 2, verbunden ist. den Teilen nicht die Geschwindigkeit jeder der Gar-
Die Speisung dieser Verdichterelemente erfolgt in 35 nituren überschreiten, während die Geschwindigkeit
an sich bekannter Weise, indem die Zylinder 171; 172 der Kolben gegenüber den durch sie hindurchgehen-
auf der Innenseite der Kolben 16l; 162 Lufteinlaß- den Stangen doppelt so groß ist wie die Verdrän-
ventile 2I1 bzw. 2I2 umfassen, wobei Druckventile gungsgeschwindigkeit der Kolben.
22j bzw. 222 bei den Druckhüben der einfach wirken- Man erhält auf diese Weise eine Tandemmaschine
den Verdichterkolben 16p 162 die Luftversorgung der 40 mit verminderten Abmessungen, in der die Verdich-
Gehäuse 13l; 132 ermöglichen. Ebenso umfaßt der ter- und die Ausgleichselemente zu einem kompakten
doppeltwirkende Verdichterzylinder 18 im einen und Block in der Mitte der Maschine zusammengefaßt
im anderen der im Zylinder 18 durch den Kolben 19 sind.
abgegrenzten Räume Einlaßventile 23t und 232 und Ein zusätzlicher Vorteil dieses Aufbaus besteht in
Ventile 24t und 242, wobei die letzteren das abwech- 45 einfacher Montage und Demontage der Maschine und
selnde Hineindrücken verdichteter Luft in das eine — insbesondere in dem vorzuziehenden Fall, wo die
und in das andere der Gehäuse 13j und 132 der Ma- äußeren Arbeitskolben mit den Auslaßschlitzen der
schine (F i g. 1) ermöglichen, oder in einen Behälter Arbeitszylinder zusammenarbeiten — im einfachen
25 (F i g. 2), der eine ständige Verbindung zwischen Ausbauen und Warten oder Auswechseln dieser KoI-
diesen beiden Gehäusen herstellt. 5° ben, die während des Betriebes der Tandemmaschine
In F i g. 2, wo Elementen der bereits beschriebenen stets am stärksten thermisch beansprucht werden.
Maschine gleichwertige Elemente durch gleiche Be- Es versteht sich von selbst, daß man bei der in
zugszahlen bezeichnet sind, ist ein anderes Ausfüh- F i g. 2 dargestellten Maschine auch die Trennwände
rungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 28t b und 282 a fortlassen könnte, um zwei Verdich-
Gemäß dieser Figur umfaßt die Maschine einer- 55 terelemente zu erhalten, von denen jedes einen Ver-
seits ein erstes Verdichterelement aus einem Verdich- dichterkolben umfaßt, der mit einem gemeinsamen
terzylinder 26,, in dem ein doppeltwirkender Ver- Verdichterzylinder zusammenwirkt und im letzteren
dichterkolben 27j arbeitet, der in der starren Verbin- drei Verdichtungsvolumina veränderlicher Größe ab-
dung 4 zwischen den beiden inneren Arbeitskolben grenzt. Natürlich könnte man in einem solchen Fall
2,, 2, liegt, und andererseits ein zweites Verdichter- 60 keine hohlen Stangen des Typs derjenigen Stangen
element, das als Ausgleichselement wirkt und minde- mehr verwenden, die durch die Bezugszahlen 29 und
stens einen Verdichterzylinder 262 umfaßt, in dem 31 bezeichnet sind, so daß dann die Verdichterkolben
mindestens ein zweiter, doppeltwirkender Verdichter- 27,, 272 direkt auf den Streben 8 und der Verbin-
kolben 272 arbeitet, der in den Verbindungsstreben 8 dungsstange 4 gleiten,
der äußeren Arbeitskolben 315 32 liegt. 65 Das Problem der auf den Stangen oder Streben
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind das erste und gleitenden Verdichterkolben entfällt bei dem in
zweite Verdichterelement koaxial angeordnet und lie- F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Magen
alle beide zwischen den beiden Arbeitszylindern schine. Hier ist nur dasjenige der Verdichterelemente,
5 6
dessen Kolben in der Verbindung 4 der inneren nungen 38, in denen man gegebenenfalls Druckventile
Arbeitskolben 2V 22 liegt, zwischen den entsprechen- 222 (nicht dargestellt) anordnen könnte,
den Arbeitszylindern angeordnet, während man den In einem solchen Fall stellt die Gesamtheit Aus-(oder die) Zylinder des Ausgleichselements, das kraft- gleichskolben 162—Ausgleichszylinder 172 noch ein schlüssig mit den äußeren Arbeitskolben 3V 32 ver- 5 weiteres, echtes, einfach wirkendes Hilfs-Verdichterbunden ist, längs der Achse oder der Achsen ange- element dar.
den Arbeitszylindern angeordnet, während man den In einem solchen Fall stellt die Gesamtheit Aus-(oder die) Zylinder des Ausgleichselements, das kraft- gleichskolben 162—Ausgleichszylinder 172 noch ein schlüssig mit den äußeren Arbeitskolben 3V 32 ver- 5 weiteres, echtes, einfach wirkendes Hilfs-Verdichterbunden ist, längs der Achse oder der Achsen ange- element dar.
ordnet hat, die parallel zur Achse dieser Kolben Der nach der Erfindung in F i g. 6 dargestellte
liegen, wobei diese Achsen selbst außerhalb des Eigenerzeuger entspricht in der allgemeinen Anord-
größten Zylindervolumens der die Maschine darstel- nung der Arbeits- und Verdichterzylinder sowie auch
lenden Gesamtheit angeordnet sind. io in den Verbindungen zwischen den Freikolben der
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform Maschine von Fig. 1.
der Erfindung sieht man für das zweite Verdichter- Die durch die äußeren Ausgleichskolben 10O1,1062
element darstellende Ausgleichselement mehrere Ver- verdichtete Luft dient zusammen mit der durch den
dichterzylinder vor, wie z. B. drei Verdichterzylinder doppeltwirkenden Kolben 104 verdichteten Luft zum
262a, 26, b, 262C, die in den Spitzen eines gleich- 15 Speisen der Arbeitszylinder 10I1,10I2.
seitigen Dreiecks angeordnet sind, dessen Mittelpunkt Bei der in F i g. 6 dargestellten Maschine stehen
mit der Achse des ersten Verdichterelements 2O1, 27j die Verdichtungsräume, die sich auf einer Seite der
zusammenfällt (F i g. 4), wobei diese drei Verdichter- Mittellinie der Tandemmaschine befinden, mit den
zylinder mit drei Kolben zusammenwirken, die auf Einlaßöffnungen des Arbeitszylinders in Verbindung,
drei Streben 8a, 86, 8C sitzen. 20 die sich auf der anderen Seite der Mittellinie der
Die Querschnitte der Zylinder 262a, 2626, 262£. sind Tandemmaschine befinden. Daher speisen der Ver-
dabei deutlich kleiner als der Querschnitt des Ver- dichtungsraum 10T1 und der Verdichtungsraum, der
dichterzylinders 2O1, und zwar in einem Verhältnis im Verdichterzylinder 105 auf der linken Seite des
von praktisch Va, wenn diese Zylinder mit einem ein- Verdichterkolbens 104 liegt, gemeinsam den Arbeits-
zigen Kolben zusammenwirken, damit die durch die 25 zylinder 10I2, der sich auf der rechten Seite der Ma-
beiden Verdichtergruppen in die Gehäuse 1315 132 schine befindet. Die Verbindung zwischen diesen
gedrückten Luftvolumina im wesentlichen gleich beiden Verdichtungsräumen und den Einlaßschlitzen
bleiben. 1122 des Arbeitszylinders 10I2 wird durch die unter-
Man kann den Durchmesser der Zylinder 26., „, schiedlich langen Leitungen 15O1 und 150., herge-
2626, 262t. noch weiter vermindern, wenn man sie in 30 stellt. Analog dazu wird der Arbeitszylinder 10I1
mehrere Kammern — z. B. zwei Kammern 36U, durch die verdichtete Luft gespeist, die im Verdich-
36& — unterteilt, die zueinander koaxial angeordnet tungsraum 1072 verdichtet wird, und in dem Verdich-
sind und von denen die eine in der Verlängerung der tungsraum, der sich rechts vom Verdichterkolben 104
anderen liegt, wobei diese Kammern mit Elementen befindet. Zu diesem Zweck stehen diese beiden letz-
von einfach wirkenden Verdichterkolben 37a, 376 35 teren Verdichtungsräume durch die Leitungen 15I1
zusammenwirken, die im Abstand voneinander in die und 15I2 mit den Einlaßschlitzen 112j des Zylinders
Streben gelegt sind. Die Querschnitte der Zylinder 10I1 in Verbindung.
262a, 262&, 262C betragen dann in diesem Falle Dadurch erreicht man nicht nur, daß die Druckgrößenordnungmäßig
nur noch Ve des Querschnitts perioden der Verdichterkolben, die die Luft in die
des Zylinders 26r 40 Einlaßschlitze des einen Arbeitszylinders drücken,
Die an den Querstücken 7V 72 befestigten Streben 8 mit den Perioden zusammenfallen, während der die
stellen die Verbindungsstangen zwischen mehreren Einlaßschlitze dieses Zylinders geöffnet sind, sondern
Kolben wie 37a, 37& dar, die mit diesen äußeren Ver- auch, daß sich die Versorgung jedes der Arbeits-
dichterzylindern 36a, 36ft zusammenwirken. zylinder mit Verbrennungs- und Spülluft praktisch
Man erhält dann — insbesondere durch den Weg- 45 über die gesamte Öffnungsdauer dieser Schlitze er-
fall der Reibung der Verdichterkolben und der be- streckt, was durch die unterschiedliche Länge der
weglichen Stangen — einen in verschiedener Hinsicht Leitungen 15O1, 150.,, 15I1, 151., erreicht wird, weil
vielleicht noch günstigeren Aufbau als im Falle von dieser Längenunterschied die Ankunft der durch die
F i g. 2 und eine noch größere Kompaktheit der Ge- äußeren Verdichterkolben verdichteten Luft im
samtheit der Maschine. 5° Arbeitszylinder gegenüber der Ankunft der durch
Verglichen mit der Arbeitsweise der Kolben 1O1, den doppeltwirkenden inneren Verdichterkolben 104
162 in F i g. 1 stellen die Kolben 37a, 376 nur verdichteten Luft verzögert.
durch ihre Flächen einfach wirkende Ausgleichs- Falls die verdichtete Luft vor ihrem Eintritt in die
kolben dar. Arbeitszylinder gekühlt werden soll, kann man in die
Nachstehend soll nun ein Ausführungsbeispiel 55 verschiedenen Leitungen 15O1, 15O2, 15I1 und 15I2
einer der Gesamtheiten Ausgleichszylinder-Aus- Kühleinrichtungen 152t, 1522 und 15315 1532 legen
gleichskolben beschrieben werden, wie sie in Fig. 1 und deren Kühl wirkung unterschiedlich stark machen,
für den Arbeitskolben 32 vorgesehen ist, wobei sich So kann man in den Leitungen 15O2 und 15I2 wirkversteht,
daß für den anderen Arbeitskolben 3± eine samere Kühleinrichtungen anordnen als in den Leiäquivalente
Gesamtheit vorhanden ist. 60 tungenlSOj, 15I1, um die Luft zu Beginn des Spül-
Der Ausgleichskolben der jeweiligen Gesamtheit Vorgangs stärker zu kühlen als die Luft, die für das
wird in Fig. 5 durch ein kraftschlüssig mit dem Ende des Spülvorgangs sorgt.
äußeren Arbeitskolben 32 verbundenes Kolbenele- Selbstverständlich — wie es im übrigen auch schon
ment 162 dargestellt, dessen Querschnitt etwas größer aus dem Vorstehenden hervorgeht — ist die Erfin-
ist als der des Kolbens 32, das mit einem Zylinderele- 65 dung keineswegs auf diese Ausführungsbeispiele be-
mentl72 zusammenwirkt, das seinerseits mit dem grenzt und auch nicht auf die Ausführungsbeispiele
den Arbeitszylinder I2 umgebenden Gehäuse 132 ver- ihrer verschiedenen Teile, die oben beschrieben
bunden ist, und zwar durch eine oder mehrere öff- worden sind, sondern sie umfaßt auch sämtliche Vari-
anten, darunter insbesondere diejenige Variante, bei der zumindest ein Teil der in mindestens einigen Verdichtungsräumen
der Tandemmaschine nach der Erfindung verdichteten Luft nach außen geleitet wird,
ohne durch die Arbeitszylinder der Maschine zu gehen.
Claims (5)
1. Tandem-Freikolbenbrennkraftmaschine, die zwei miteinander ausgerichtete Kraftmaschinenzylinder
umfaßt, in denen jeweils zwei gegenüberstehende Kraftmaschinenkolben arbeiten, wobei
die inneren Kraftmaschinenkolben in jeweils dem einen und dem anderen dieser beiden Kraftmaschinenzylinder
arbeiten und mechanisch zu einer ersten Gruppe verbunden sind, während die beiden äußeren Kraftmaschinenkolben, die ebenfalls
in jeweils dem einen und dem anderen von zwei Kraftmaschinenzylindern arbeiten und mechanisch
zu einer zweiten Gruppe verbunden sind, wobei die mechanischen Verbindungseinrichtungen
dieser letzteren Gruppe mindestens eine Verbindungsstange umfassen, die parallel zur
Achse der Maschine angeordnet ist und außerhalb der Kraftmaschinenzylinder verläuft, wobei
zwischen den beiden Gruppen noch Synchronisiereinrichtungen vorhanden sind, um zu erreichen,
daß die beiden in einem der Kraftmaschinenzylinder gegenläufig arbeitenden Kraftmaschinenkolben
ihren Auswärtshub (Arbeitshub) ausführen, wenn die beiden gegenläufigen Kraftmaschinenkolben
im anderen Kraftmaschinenzylinder ihren Einwärtshub (Verdichtungshub) ausführen, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der äußeren (31; 32 oder 1021; 1022),
die zweite Gruppe bildenden Kraftmaschinenkolben mit einem Ausgleichskolben (1O1, 16., oder
37fl, 37ft oder 10O1,1062 oder 272) verbunden ist,
der sich in einem Ausgleichszylinder (VJ1, 172
oder 36a, 3O6 oder 107ls 1072 oder 262) bewegt,
der mit einem Dämpfungsstofl so gefüllt ist, daß während des Einwärtshubes des entsprechenden
Kraftmaschinenkolbens ein Bewegungswiderstand erzeugt wird.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsstoff Luft ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgleichskolben
zu einem einzigen doppeltwirkenden Ausgleichskolben (272) zusammengefaßt sind, der den Ausgleichszylinder
(262) in zwei Räume beiderseits dieses Ausgleichskolben unterteilt.
4. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichszylinder
(37a, 376) seitlich zur Achse der
Kraftmaschinenzylinder angeordnet sind.
5. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen jeweils
des als Luftverdichter ausgebildeten Ausgleichszylinders (107j oder 1072) und die Auslaßöffnungen
des Verdichterraums, der sich im Zylinder (105) des doppeltwirkenden Verdichterelements,
bezogen auf die Mitte der Maschine, auf derselben Seite wie der genannte Ausgleichszylinder
befindet, an die Einlaßschlitze (1122 oder 112t)
desjenigen Arbeitszylinders (10I2 oder 10I1) angeschlossen
sind, der sich bezogen auf die Mitte der Maschine auf der entgegengesetzten Seite befindet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 109 549/127
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