DE1914717A1 - Gegenkolben-Maschine,insbesondere Gegenkolben-Motor - Google Patents

Gegenkolben-Maschine,insbesondere Gegenkolben-Motor

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DE1914717A1 DE19691914717 DE1914717A DE1914717A1 DE 1914717 A1 DE1914717 A1 DE 1914717A1 DE 19691914717 DE19691914717 DE 19691914717 DE 1914717 A DE1914717 A DE 1914717A DE 1914717 A1 DE1914717 A1 DE 1914717A1
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liquid
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Fried Krupp AG
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Fried Krupp AG
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B7/00—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F01B7/02—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons
    • F01B7/04—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on same main shaft
    • F01B7/06—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on same main shaft using only connecting-rods for conversion of reciprocatory into rotary motion or vice versa
    • F01B7/08—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on same main shaft using only connecting-rods for conversion of reciprocatory into rotary motion or vice versa with side rods

Description

Pried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung
in Essen
Gegenkolben-Maschine, insbesondere Gegenkolben-Motor Zusatz zu Patentanmeldung P 16 5o 630.2
Bei einem Ausführungsbeispiel der Hauptpatentanmeldung ist ein Gegenkolben einer Gegenkolben-Maschine durch eine Kolbenstange und ein Querjoch mit zwei Zugstangen verbunden, an deren Enden Hubverdränger-Kolben sitzen. Diese sind in parallel zu dem Motor-Zylinder liegenden Zylindern geführt. Die in den Ring-Räumen dieser Hubverdränger-Zylinder über den Hubverdränger-Kolben befindlichen Flüssigkeitssäulen setzen sich in einen gemeinsamen Raum fort, in dem sie auf die Ringfläche eines Kolbens wirken, der durch eine weitere Kolbenstange mit dem anderen Gegenkolben verbunden ist.
Nach der Haupt-Patentanmeldung bildet der letztere Kolben mit einem ihn aufnehmenden Zylinder einen Hubverdränger, der durch ein hydraulisches Gestänge mit einem siclv.drehenden Verdränger verbunden ist. Hierbei ist die vom Hubverdränger geförderte Druckflüssigkeit gemäß dem Patent 1 179 778/mindestens zwei Teilströme aufgeteilt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das beim Gegenstand der Hauptanmeldung angewandte Prinzip für eine Gegenkolben-Maschine, insbesondere einen Gegenkolben-Motor, mit einem Pleuelstangen-Kurbel-Triebwerk nutzbar gemacht.
Die Erfindung geht aus von einer Gegenkolben-Maschine,
009842/050B
vorzugsweise einem Gegenkolben-Motor, bei der wenigstens zwei Hubverdränger-Kolben durch Zugstangen und ein Querjoch mit einem der Gegenkolben verbunden und die von ihnen beaufschlagten Fltissigkeitssäulen an einen Raum angeschlossen sind, in dem sie auf die Ringfläche eines durch eine Kolbenstange mit dem anderen Gegenkolben verbundenen Kolbens wirken; und die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß dieser Kolben durch einen Kreuzkopf eines Pleuel-Kurbel-Triebwerkes gebildet oder mit einem solchen verbunden ist.
Hierdurch wird gegenüber den bisher bekannten Gegenkolben-Maschinen, insbesondere Gegenkolben-Mötoren, mit Pleuel-Kurbel-Triebwerk ein erheblicher Vorteil erzielt. Denn man benötigt nunmehr für beide Gegenkolben nur eine Pleuelstange und nur eine" Kurbelkröpfung, während bisher für jede der beiden Zugstangen eine besondere Kurbelkröpfung oder ein besonderes Exzenter und - bei großen Leistungen - zusätzlich eine besondere Pleuelstange und ein besonderer Kreuzkopf benötigt wurden.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes einen stehenden Doppelkolben-Motor in einem Axialschnitt.
In dem Motor-Zylinder 1, der obere und untere Ein- und AuslaßÖffnungen 2 hat, sind die beiden Gegenkolben, und zwar der Oberkolben 3 und der Unterkolben 4, geführt. Die von dem Unterkolben 4 ausgehende Kolbenstange 5 endet in einem Kreuzkopf 6, der erfindungsgemäß als Kolben ausgebildet ist und der in einem lotrechten Zylinder 7 geführt wird. Die an dem Kreuzkopf 6 gelagerte Pleuelstange 8 greift an einer Kröpfung der Kurbelwelle 9 an.
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Die von dem Oberkol'ben 3 nach oben aus dem Motorzylinder 1 herausgeführten Kolbenstange Io trägt ein Querjoch 11, von dem in an sich bekannter Weise zwei Zugstangen 12 parallel zu dem Motorzylinder 1■nach unten geführt.sind» An ihren unteren Enden sitzen zwei Hubverdrängerkolben I3, die in lotrechten Zylindern 14 geführt sind. Die oberhalb der Hubverdränger-Kolben 13 befindlichen Räume der Zylinder 14 stehen mit dem oberhalb des Kreuzkopf es 6 befindlichen Raum ds Zylinders | 7 in Verbindung. Der so Insgesamt gebildete Raum ist vollständig mit einer nahezu nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit, vorzugsweise öl, gefüllt, Die Durchmesser der Zylinder 7 und 14 sind so aufeinander abgestimmt, ' daß das Volumen, das der Kreuzkopf 6 verdrängt, wenn er sich beispielsweise nach oben um eine bestimmte
Strecke bewegt, gleich ist der Summe der Volumina, um welche der Raum oberhalb der Hubverdränger-Kolben 13 größer wird, wenn diese sich um die gleiche Strecke
nach unten bewegen.
Die Zylinder Ik sind unten durch Deckel 15 abgeschlossen, und In den so gebildeten Räumen unterhalb der I Hubverdränger-Kolben I3 ist Gas eingeschlossen, das
vorzugsweise unter einem überdruck steht.
Es sei angenommen, daß sich die Kurbelwelle 9 im
Sinne des eingezeichneten Bogenpfeiles dreht, so daß sich der Kreuzkopf 6 und.der Unterkolben 4 nach oben bewegen. Dabei drückt der Kreuzkopf 6 aus dem Zylinder 7 Öl in die beiden Zylinder 14. Hierdurch werden die Hubverdränger-Kolben und damit der Oberkolben 3 um die gleiche otrecke nach unten bewegt,_um die sich der
Kreuzkopf 6. und der Unterkolben 4 nach oben bewegen„
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ßAD ORiQlNAL
Zwischen den sich aufeinander zu bewegenden Kolben 3 und 4 wird in bekannte Weise das zwischen ihnen befindliche Gemisch komprimiert. Nach der Zündung bewegt sich der Unterkolben 4 nach unten und der Oberkolben 3 nach oben. Auf den Kreuzkopf 6 wirkt daher einerseits der Unterkolben 4 über die Stange 5. Anderer^ seits. wirkt auf den Kreuzkopf 6 der Flüssigkeitsdruck, der von den sich nach.oben bewegenden Hubverdränger-Kolben I3 herrührt. Es wird sonach der Leistungsanteil des Oberkolbens 3 hydraulisch auf den Kreuzkopf 6 übertragen. Man benötigt daher nicht ein besonderes, dem Oberkolben zugeordnetes mechanisches Triebkraftwerk, sondern kommt mit einem Pleuel-Kurbel-Triebwerk 6,8, 9 aus. ·
Das unterhalb der Hubverdränger-Kolben in den Zylindern 14 befindliche Gas wirkt als Puffer und gewährleistet so insbesondere beim Anfahren des Motors das Anliegen der Hubverdränger-Kolben 13 an den in den Zylindern befindlichen Flüssigkeits-Säulen.
Die in dem gesamten Raum über den Kolben 6 und 13 befindliche Flüssigkeitsmenge kann durch Abzapfen verkleinert oder durch Einbringen einer zusätzlichen Flüssigkeitsmenge vergrößert wferden. Hierzu kann.man in einfacher Weise - u. U. sogar während des Motor-Betriebes - die Totpunkt-Lage des Oberkolbens 3 ändern, wodurch man das Kompressions-Verhältnis beeinflussen kann.
Die Bauart nach der Erfindung ermöglicht es ferner, die belasteten Oleitflächen des Pleuel-Kurbel-Triebwerkes hydraulisch zu enüasten. Zu diesem Zweck ist das Druckfeld ΐβ eben am Kreuzkopfzapfen durch eine Bohrung 17 im Kreuzkopf mit dem oberhalb von diesem
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befindlichen Raum verbunden, in welchem die Flüssigkeit Jeweils den zur Kraftübertragung erforderlichen Druck hat. Dieser Druck entLastet sonach die Gleitfläche des Druckfeldes 16.
Von dem Druckfeld 16 führen Bohrungen 18, I9 in den
Kreuzkopfzapfen bzw. in der Pleuelstange 8 zu dem
Druckfeld 2o, das sich an dem Kurbelzapfen befindet.
Demzufolge wird durch den so auf das Druckfeld 2o ([
wirkendenB'lüssigkeitsdruck die belastete Gleitfläche am Kurbelzapfen entlastet.
Ansprüche:
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- 6 ■,

Claims (4)

Patentansprüche :
1. !Gegenkolbenmaschine, vorzugsweise Gegenkolben-Λ»—/Motor, bei der wenigstens zwei Hubverdränger-Kolben durch Zugstangen und ein Q,uerjoch mit einem der Gegenkolben verbunden und die von ihnen beaufschlagten Flüssigkeitssäulen an einen Raum angeschlossen sind, in dem sie auf die Ringfläche eines durch eine Kolbenstange mit dem anderen Gegenkolben verbundenen Kolbens wirken, nach Patentanmeldung P 16 5o 630.2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kolben (6) durch einen Kreuzkopf gebildet oder mit einem solchen verbunden ist.
2. Gegenkolbenmaschine nach Anspruch 1, daurch gekennzeichnet, daß sich in den Hubverdränger-Zylindern auf der den Flüssigkeitssäuüen gegenüberliegenden Seite Gaspuffer befinden.
3. Gegenkolben-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsmenge zwischen den Hubverdränger-Kolben (13) und dem durch den Kreuzkopf gebildeten oder mit ihm verbundenen Kolben (6) zur Einstellung der Totpunktlage des mit den Hubver- ' drängerkolben verbundenen Gegenkolbens (3) veränderbar ist,
4. Gegenkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die belasteten Gleitflächen (16, 2o) des Pleuel-Kurbel-Triebwerkes (6, 8, 9) durch Kanäle (I7, l8, I9) mit der Flüssigkeit zwischen den Hubverdränger-Kolben (13) und dem durch der: Kreuzkopf gebildeten oder mit ihm verbundenen Kolben (6) verbunden ist»
0098A2/0508
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