DE2535542A1 - Double piston engine with circulating weights - has cylinders with insert weights for balancing, while gears have bores to eliminate out-of balance forces - Google Patents

Double piston engine with circulating weights - has cylinders with insert weights for balancing, while gears have bores to eliminate out-of balance forces

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DE2535542A1 DE19752535542 DE2535542A DE2535542A1 DE 2535542 A1 DE2535542 A1 DE 2535542A1 DE 19752535542 DE19752535542 DE 19752535542 DE 2535542 A DE2535542 A DE 2535542A DE 2535542 A1 DE2535542 A1 DE 2535542A1
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Abstract

Two double cylinders are so connected with four intermeshing gears via crank shafts that cylinders and pistons are set into circular, opposing motion, and so transmit the drive to a gear. The cylinders have an insert weight at the rear end for weight balancing, while the gears have to eliminate out of balance forces. Two ball pumps effect the circulation of the liquid cooling via channels in the piston rods and the pistons. Specifically, there are two ball pumps included in the motion of the cylinders and pistons. The centre of gravity of the four circular paths and thus the cylinders and pistons is supported in the middle of the crank pins.

Description

Ulrich Goedeckeiiieyer/ 8 München 9o, Pistorinistr. 30Ulrich Goedeckeiiieyer / 8 Munich 9o, Pistorinistr. 30th

"Doppelkolbenmotor mit umlaufenden Massen"."Double piston engine with rotating masses".

Die Neuerung betrifft einen Doppelkolbenmotor mit umlaufenden Massen und besonderem Kühlflüssigkeitsumlauf.The innovation concerns a double piston engine with rotating masses and special coolant circulation.

Dieser Motor hat gegenüber herkömmlichen Motoren insbesondere vier Vorteile, und zwar: 1) die Unanfälligkeit des Zweitakters (Ventilverschleiß fällt weg). 2) die bessere Vorverdichtung gegenüber dem bekannten Zweitakter, sie findet ihre Grenze praktisch nur in dem
Maß, das beim Dieselmotor die Selbstzündung ergibt. 3) die bessere Spülung durch den Doppelkolben, die zwar bei den bekannten Doppelkolbenmotoren auch schon angewandt wird, wobei aber dort noch eine Vorrichtung notwendig ist, die die kreisförmige Bahn des Kolbenbolzens mit der Geraden des Kolbens ausgleicht. 3) die Hauptsache
bei allem, nämlich die kreisförmige Bahn der vier entgegengesetzten Massen, die ihren Schwerpunkt in der Mitte des jeweiligen Kurbelzapfens haben.This engine has four particular advantages over conventional engines, namely: 1) The robustness of the two-stroke engine (valve wear is eliminated). 2) the better pre-compression compared to the well-known two-stroke, it finds its limit practically only in that
Measure that results in compression ignition in a diesel engine. 3) the better flushing through the double piston, which is already used in the known double piston engines, but a device is necessary there that balances the circular path of the piston pin with the straight line of the piston. 3) the main thing
for everything, namely the circular path of the four opposing masses, which have their center of gravity in the middle of the respective crank pin.

Die Zeichnung veranschaulicht die Neuerung in beispielsweiser
Ausführung. Es zeigen:The drawing illustrates the innovation in an example
Execution. Show it:

einen Längsschnitt des Doppelkolbenmotors,a longitudinal section of the double piston engine,

einen Längsschnitt der Zylinderlaufbüchsen mit Kühlflüssigkeitsverlauf, a longitudinal section of the cylinder liners with the coolant flow,

ein Schema des Kühlmittelverlaufs,a scheme of the coolant flow,

einen Längsschnitt des Kolbenstangenführungsrohres,a longitudinal section of the piston rod guide tube,

eine Außenansicht des Gehäuses bzw. Kurbelkastens,an external view of the housing or crankcase,

eine Ansicht der Kurbelwelle,a view of the crankshaft,

einen Querschnitt der Kurbelkasten-Lagerdichtung.a cross section of the crankcase bearing seal.

Der Motor hat vier ineinandergreifende Zahnräder 1, 2, 3, 4, deren Stärke der einwirkenden Belastung entspricht. Die Zahnräder 2, 4
haben Verbindung mit einem Zahnrad 5, das den Antrieb bewirkt. Das Gehäuse 5a hat öffnungen 6, 7, 8, 9, die für den Ansaug-, den
Auspuff Vorgang und zur Aufnahme der Positiv- und Negativkohle für die Zündkerzen dienen. Der große Kreis bei der Ansaugöffnung 6
enthält einen federnden Dichtring, der einen cm größer ist alsThe motor has four intermeshing gears 1, 2, 3, 4, the strength of which corresponds to the applied load. The gears 2, 4
have a connection with a gear 5, which causes the drive. The housing 5a has openings 6, 7, 8, 9 for the suction, the
Exhaust process and serve to hold the positive and negative carbon for the spark plugs. The large circle by the suction opening 6
contains a resilient sealing ring that is one cm larger than

709807/0548 ORlGtNAL INSPECTED709807/0548 ORlGtNAL INSPECTED

der Umfang der umlaufenden Ansaugöffnung. Innerhalb des Dichtringes ist an einer verstärkten Stelle ein federn der Stift 6a angebracht,, der über einen Nocken 6b bei jeder Umdrehung einmal einen Unterbrecher betätigt. Die Stromzuführung bei den Öffnungen 8, 9 erfolgt über zwei plangeschliffene, isolierte Ebenen, die sich unter den vorgesehenen Kohlen drehend bewegen. Der Auspuff bei der Öffnung ist lediglich ein in der Öffnung sich drehendes Rohr. Die auch durch diese Öffnung mit abströmende Kühlluft, reißt die Auspuffgase mit sich und kühlt sie ab.the circumference of the circumferential suction opening. Inside the sealing ring a spring of the pin 6a is attached to a reinforced point, which actuates a breaker once for each revolution via a cam 6b. The power supply at the openings 8, 9 takes place over two flat, isolated levels, which are located under the move the provided coals in a rotating manner. The exhaust at the opening is just a rotating pipe in the opening. That too this opening with outflowing cooling air, carries the exhaust gases with it and cools them down.

Für den Flüssigkeitskühlkreislauf ist je Doppelzylinder 29 eine Kugelpumpe 10 vorgesehen. Die Kühlflüssigkeit strömt hier auf der oberen Seite der oberen Kolbenstange 30 in den oberen Kolben 18, dann zurück durch die untere Seite der unteren Kolbenstange 31 und eine Kühlschlange 32 in die obere Seite der unteren Kolbenstange 31 wieder hinein in den Kolben 19 und zurück durch die untere Seite der unteren Kolbenstange in die Kugelpumpe 10. Die Kugelpumpe 11 hält die Kühlflüssigkeit um den Zylinder 29 und im anschließenden Kühlkörper 33 in Umlauf.A ball pump 10 is provided for each double cylinder 29 for the liquid cooling circuit. The coolant flows here on the upper side of the upper piston rod 30 into the upper piston 18, then back through the lower side of the lower piston rod 31 and a cooling coil 32 in the upper side of the lower piston rod 31 back into the piston 19 and back through the lower side of the lower piston rod into the ball pump 10. The ball pump 11 holds the cooling liquid around the cylinder 29 and in the subsequent heat sink 33 in circulation.

Die Kolbenstangen 30, 31 sind über Brücken mit Kurbeln 12, 14 verbunden. Für die vier gleichmäßig gekröpften Kurbelwellen 34 sind im Gehäuse 5a Öffnungen 12, 13, 14, 15 vorgesehen. Die Kurbelwellen sind in ihrem Mittelteil etwa 5 mm stärker als in den Biegungen, damit man auch im Mittelteil einen Konus 35 aufschrauben kann, den man um die Biegungen herumführt. Der Konus 35 enthält angedreht auch eine Scheibe für die Aufnahme eines Dichtringes 36 aus Graphit-Asbest. Er steht gegen eine in das Gehäuse 5a hineingeschraubte Lagerschale.The piston rods 30, 31 are connected to cranks 12, 14 via bridges. For the four equally cranked crankshafts 34 Openings 12, 13, 14, 15 are provided in the housing 5a. The crankshafts are about 5 mm thicker in their middle part than in the bends, so that a cone 35 can also be screwed on in the middle part that you can lead around the bends. When turned, the cone 35 also contains a washer for receiving a sealing ring 36 made of graphite asbestos. It stands against a bearing shell screwed into the housing 5a.

Der Kühlstrom und ölstrom gelangt durch ein Kastenlager bei der öffnung 12 in die Achse 34, und trifft bei der Lagerung des Gehäuses bzw. Doppelkolbenkörpers wieder aus der Ähse aus. Im gegenständigen Lager tritt er wieder in die Achse ein und im gegenüberliegenden Kastenlager wieder aus der Achse heraus. Nun führt der ölstrom auf der Hinterseite zum Lager 13, durchläuft dieses Lager in umgekehrter Richtung und strömt dann zur Kurbelwelle in derThe cooling flow and oil flow pass through a box bearing at the opening 12 in the axis 34, and meets when mounting the housing or double piston body out of the hoe again. In the opposite camp it re-enters the axis and in the opposite one Box bearing out of the axis again. Now the lead oil flow on the rear side to the bearing 13, passes through this bearing in the opposite direction and then flows to the crankshaft in the

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Öffnung 14 und erreicht die hintere Kastenseite des Lagers in der Öffnung 15. Am Ende dieser Kurbelwelle ist ein Öldruckmanometer
angebracht, der eine Kontrolle der Dichtigkeit sämtlicher Ölleitungen ermöglicht.Opening 14 and reaches the back box side of the bearing in opening 15. At the end of this crankshaft is an oil pressure gauge
attached, which enables the tightness of all oil lines to be checked.

Die Wandungen der Kolben 16/ 17, 18, 19 sind hohl, ebenfalls die
Kolbenstangen 30, 31. Sie haben zusammen mit der Kühlkugelpumpe Verbindung.The walls of the pistons 16/17, 18, 19 are hollow, as are the
Piston rods 30, 31. They are connected to the cooling ball pump.

Die eingegossenen Kolbenstangenführungsrohre 20, 21, 22, 23 haben am Ende eine aufgeschraubte Kappe 28, in der ein Ring 28b befestigt ist.The cast-in piston rod guide tubes 20, 21, 22, 23 have at the end a screwed-on cap 28 in which a ring 28b is fastened is.

Die Zylinder 29 sind mit einem überströmkanal 24, 25 und je einem Auspuffkrümmeransatz 26 versehen. Im oberen Zylinder ist ein Ansaugschlitz 27 angebracht.The cylinders 29 are provided with an overflow channel 24, 25 and one each Exhaust manifold attachment 26 provided. There is a suction slot in the upper cylinder 27 attached.

Die gekröpften Kurzkurbelwellen 34 sind innerhalb des Gehäuses
bzw. Kurbelkastens mit Zahnrädern 1, 2, 3, 4 verbunden. Die Kühlflüssigkeit befindet sich im oberen und unteren Doppelzylinder 29 in je zwei durch einen Steg getrennten Halbschalen A und B, wobei im oberen Zylinder 29 der überströmkanal 24 und der Ansaugschitz, und im unteren Zylinder 29 der Auspuffschlitz ausgespart sind.The cranked short crankshafts 34 are within the housing
or crankcase with gears 1, 2, 3, 4 connected. The cooling liquid is in the upper and lower double cylinder 29 in two half-shells A and B separated by a web, with the overflow duct 24 and the intake slot in the upper cylinder 29 and the exhaust slot in the lower cylinder 29.

In das Gehäuse bzw. den Kurbelkasten 5a ist eine Kugellaufbahn 37 (Fig. 7) eingearbeitet, die später mit dem Kurbelkasten zusammen
gehärtet wird.In the housing or the crankcase 5a, a ball race 37 (Fig. 7) is incorporated, which later together with the crankcase
is hardened.

Der Dichtring 38 ist durch eine Kupferscheibe von Konus 35 mit
Dichtring 36 getrennt. Durch eine genaue Anpassung wird erreicht, daß sowohl das Lager genau läuft auch auch beide Dichtungen gut
abdichten.The sealing ring 38 is connected to the cone 35 by a copper washer
Sealing ring 36 separated. A precise adaptation ensures that both the bearing runs exactly and both seals run well
seal.

In den Zylindern 29 ist je ein Gegengewicht 29a angeordnet, als
Gewichtsausgleich für die Kolben.In each of the cylinders 29 a counterweight 29a is arranged as
Counterbalance for the pistons.

Die Funktion!The function!

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Der hinter dem Getriebe an einer langen Achse angebrachte Anlasser setzt Zahnrad 5 in Bewegung und damit zugleich die vier großen Zahnräder 1, 2, 3,4. Dadurch drehen sich die Doppelzylinder und Kolben sinngemäß gegeneinander. Wenn die Kolben nun die Ansaugschlitze 27 freigeben, strömt das Gemisch in die Vorverdichtungskammer, wird komprimiert. Wenn der Überströmkanal 24, 25 freigegeben wird von den Kolben, strömt das verdichtete Gemisch in den Verbrennungsraum. Durch die Zündung erfolgt wie bekannt der Kraftimpuls und Zylinder und Kolben bewegen sich, da sie mit Zahnrädern 1, 2, 3, 4 über die Kurbelwellen verbunden sind, im Kreislauf. Man erreicht dadurch, daß die Massen ausgewuchtet umlaufen.The starter attached to a long shaft behind the gearbox sets gear 5 in motion and thus at the same time the four large gears 1, 2, 3, 4. This causes the double cylinders and to rotate Pistons against each other, mutatis mutandis. When the pistons now clear the intake slots 27, the mixture flows into the pre-compression chamber, is compressed. When the overflow channel 24, 25 is released by the piston, the compressed mixture flows into the Combustion chamber. As is well known, the ignition causes the force impulse and the cylinder and piston move because they are connected to gears 1, 2, 3, 4 are connected via the crankshafts, in the circuit. The result is that the masses revolve in a balanced manner.

Vorgesehene Löcher in den Zahnrädern 1 bis 4 sind so angeordnet, daß jede Unwucht beim Lauf des Motors beseitigt ist.Holes provided in the gears 1 to 4 are arranged in such a way that any imbalance is eliminated when the engine is running.

Annahme zum Massenausgleich:Assumption for mass balancing:

Das Zylindergehäuse mit Gegengewicht wiegt z.B. 7 kg.The cylinder housing with counterweight weighs e.g. 7 kg.

Die beiden Kolben mit Gegengewicht wiegen 3 kg.The two pistons with counterweight weigh 3 kg.

So wären 4 kg Unwucht auszugleichen. 4 kg im Achsenabstand von 1 cm entsprechen 1 kg im Achsenabstand 4 cm.So 4 kg of imbalance would have to be compensated. 4 kg with an axis distance of 1 cm corresponds to 1 kg with an axis distance of 4 cm.

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Claims (14)

Schutzansprüche :Protection claims: 1. Doppelkolbenmotor mit umlaufenden Massen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Doppelzylinder (29) vorgesehen sind, die mit vier ineinandergreifenden Zahnrädern (1, 2, 3, 4) über Kurbelwellen (34) derart miteinander verbunden sind, daß Zylinder und Kolben in kreisende, gegensätzliche Bewegung versetzt werden und dabei den Antrieb auf ein Zahnrad (5) übertragen.1. Double piston engine with rotating masses, characterized in that that two double cylinders (29) are provided with four interlocking Gears (1, 2, 3, 4) are connected to one another via crankshafts (34) in such a way that the cylinder and piston are in circular, opposing movement are offset and thereby transfer the drive to a gear (5). 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder2. Motor according to claim 1, characterized in that the cylinders (29) am hinteren Ende mit einem Einsatzgewicht (29a) versehen sind, zum Massenausgleich.(29) are provided at the rear end with an insert weight (29a) for mass balancing. 3. Motor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, die Zahnräder (1, 2, 3, 4) Bohrungen aufweisen, zur Beseitigung der Unwucht.3. Motor according to claims 1 and 2, characterized in that the gears (1, 2, 3, 4) have bores to eliminate the Imbalance. 4. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kugelpumpen (10) vorgesehen sind, die über Kanäle in den Kolbenstangen (30, 31) und den Kolben (16, 17, 18, 19) den Umlauf der Flüssigkeitskühlung bewirken.4. Motor according to claims 1 to 3, characterized in that two ball pumps (10) are provided, which through channels in the The piston rods (30, 31) and the piston (16, 17, 18, 19) cause the liquid cooling to circulate. 5. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kugelpumpen (11) vorgesehen sind, die über Kanäle und je zwei Halbschalen im oberen und unteren Doppelzylinder, welche die Kühlflüssigkeit enthalten, den Kühlmittelumlauf in den Zylindern bewirken.5. Motor according to claims 1 to 4, characterized in that two ball pumps (11) are provided, which via channels and each two half-shells in the upper and lower double cylinder, which contain the coolant, the coolant circulation in the Effect cylinders. 6. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelpumpen (10, 11) in die Bewegung der Zylinder und der Kolben mit eingeschlossen sind.6. Motor according to claims 1 to 5, characterized in that the ball pumps (10, 11) in the movement of the cylinder and the Pistons are included. 7. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt der vier kreisförmigen Bahnen, also der Zylinder und Kolben, in die Mitte der Kurbelzapfen verlagert ist.7. Motor according to claims 1 to 6, characterized in that the center of gravity of the four circular orbits, so the cylinder and piston, in the middle of the crank pin is displaced. 8. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse bzw. Kurbelkasten (5a) öffnungen (6, 7, 8, 9) hat, für den Ansaug- und den Auspuffvorgang und die zur Aufnahme der Positiv- und Negativ-Kohle für die Zündkerzen dienen.8. Motor according to claims 1 to 7, characterized in that the housing or crankcase (5a) has openings (6, 7, 8, 9), for the intake and exhaust process and for receiving the Positive and negative carbon are used for the spark plugs. 709807/0548709807/0548 9. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (6) einen federnden Dichtring aufweist, der an einer verstärkten Stelle mit einem federnden Stift (6a) versehen ist, der über einem vorgesehenen Nocken (6b) bei jeder Umdrehung einmal einen Unterbrecher betätigt.9. Motor according to claims 1 to 8, characterized in that the suction opening (6) has a resilient sealing ring which is provided with a resilient pin (6a) at a reinforced point which actuates a breaker once for each revolution via a cam (6b) provided. 10. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromzuführung zwei plangeschliffene, isolierte Ebenen bei den öffnungen (8, 9) vorgesehen sind, die sich unter den Kohlen drehend bewegen.10. Motor according to claims 1 to 9, characterized in that for power supply two flat-ground, insulated planes are provided at the openings (8, 9), which are located under the coals move rotating. 11. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auspuff in der Öffnung (7) des Kurbelkastens gelagert und als ein sich drehendes Rohr ausgebildet ist, wo die Kühlluft entweicht und die Auspuffgase mitgerissen werden.11. Motor according to claims 1 to 10, characterized in that the exhaust is mounted in the opening (7) of the crankcase and designed as a rotating pipe, where the cooling air escapes and the exhaust gases are entrained. 12. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (10) mit den Kolbenstangen (30, 31) und den Kolben zu einer Einheit, und die Pumpen (11) mit den Zylindern (29) zu einer Einheit zusammengeschlossen sind.12. Motor according to claims 1 to 11, characterized in that the pumps (10) with the piston rods (30, 31) and the pistons to form a unit, and the pumps (11) with the cylinders (29) are united to form a unit. 13. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (29) mit je einem überströmkanal (24) bzw. (25) und je einem Auspuffkrümmeransatz (26) versehen sind und im oberen Zylinder ein Ansaugschlitz (27) angebracht ist.13. Motor according to claims 1 to 12, characterized in that the cylinders (29) are each provided with an overflow channel (24) or (25) and each with an exhaust manifold attachment (26) and in the a suction slot (27) is attached to the upper cylinder. 14. Motor nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kurbelkasten (5a) eine Kugellaufbahn (37) eingearbeitet ist.14. Motor according to claims 1 to 13, characterized in that a ball raceway (37) is incorporated into the crankcase (5a). 709807/0548709807/0548 LeerseiteBlank page
DE19752535542 1975-08-08 1975-08-08 Double piston engine with circulating weights - has cylinders with insert weights for balancing, while gears have bores to eliminate out-of balance forces Ceased DE2535542A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3043963A1 (en) * 1980-11-21 1982-06-03 Ulrich 8000 München Goedeckemeyer IC engine with two pairs of reciprocating cylinder-piston units - has units rotating on crankshafts, with discs forming labyrinth seal between them
DE3627711A1 (en) * 1986-08-15 1987-10-15 Mathias Duengel Internal combustion engine

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