DE3010362A1 - Kolben-kraftmaschine wie verbrennungsmotor oder kompressor in boxer-bauweise - Google Patents

Kolben-kraftmaschine wie verbrennungsmotor oder kompressor in boxer-bauweise

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DE3010362A1
DE3010362A1 DE19803010362 DE3010362A DE3010362A1 DE 3010362 A1 DE3010362 A1 DE 3010362A1 DE 19803010362 DE19803010362 DE 19803010362 DE 3010362 A DE3010362 A DE 3010362A DE 3010362 A1 DE3010362 A1 DE 3010362A1
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motor shaft
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tooth
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Siegfried San Lorenzo Konther Chamorro
Siegfried Konther
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KONTHER CHAMORRO SIGFRIDO
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KONTHER CHAMORRO SIGFRIDO
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/15Intermittent grip type mechanical movement
    • Y10T74/1526Oscillation or reciprocation to intermittent unidirectional motion
    • Y10T74/1532Rack actuator
    • Y10T74/1534Multiple acting
    • Y10T74/1535Inwardly facing racks

Description

PATENTANWALT DIPLtING. PAUL DIEHL
LIETZENBURGER STRASSE 53-1000 BERUN 15RUF (030)882 20 63/882 20
14.03.1980
Siegfried Konther und oiep;Ci'icri i.onfcher/Gtearao 1^'"-o G er ro Gora. y Azara Jan LoreriZ-o-i'ar:iP;ua,7
Lolben-liraftmaschino wie Verbreruaunjnmobor oder Kompressor in Boxer-Bauv/eise
BAD ORIGINAL
Die Erfindung betrifft eine Kolben-Kraftmaschine wie Verbrennungsmotor oder Kompressor in Boxer-Bauweise, vorzugsweise für den Antrieb von Landfahrzeugen oder mobilen Arbeitsgeräten und Generatoren.
Kerkörnmlichc Kolben-Kraftmaschinen wie Verbrennungsmotoren, Dampfmaschinen, Kompressoren und Pumpen haben zur Utawandlung der Kolben-Oszillation in die Sotation der Motorwelle oder den umgekehrten Vorcanü, ein Kurbelgetriebe. Die zahlreichen Mängel eine;; Kurbelgetriebes aind allgemein hinlänglich bekannt und brauchen deshalb hier nicht näher abgeführt zu werden} sie haben schließlich dazu geführt, daß ständig Versuche unternommen werden, die für die unmittelbare Arbeitsgewinnunr; aus einem Verbrennungsprozeß notwendigen Phasen: Kompression, Verbrennung, Expansion und erneute !Füllung des Verbrennungsräume a, in sog. Kreiskolbenmaachinen zu verwirklichen, die zwar einen Kurbeltrieb nicht mehr benötigen, dafür jedoch mit außerordentlich hoher Präzision hergestellt werden müssen und, wegen der Notwendigkeit der dichtenden Anlage der drei oder mehr Kanten des rotierenden Kreiskolbens an der Zylinderwand, dort einem erheblichen Verschleiß unterliegen, mit dessen Anstieg der Wirkungskreis des Kreiskolbenmotors rapide absinkt.
Aus diesem Grunde hat sich der Kreiskolbenmotor, der noch vor über einem Jahrzehnt wegen des vermiedenen Kurbelgetriebes als Motor der Zukunft begrüßt wurde, nicht durchsetzen können.
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- ϊ-
Aber auch, die andere Alternative für die Ausbildung eines Motors als reine otrömungsmaschine mit getrennter Druckgas-Erzeugung, scheidet, wie zahlreiche Versuche erwiesen haben, Tür den Antrieb von Landfahrzeugen aus. Dies nicht nur, weil Turbinen '■■ ebenfalls nur durch einen sehr teuren Präzisions-Fez'tigungsprözeß hergestellt v/erden können, sondern vor allem, weil die große Masse des mit hoher Drehzahl im Bereich von 1OOOO U/min arbeitenden Läufers durch ihre Kreiselw j.rl.ung das Fahrverhalten eines Fahrzeuges in Kurven stark beeinträchtigt. Darüber hinaus wird ein zu großes und sich stark abnutzendes Zahnradgetriebe benötigt, um die hohe Turbinendrehzahl auf die Drehzahl der !''ahrzeugräder zu reduzieren.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kolben-Kraftmaschine zu schaffen, bei der Kolben und Motorwelle nicht durch ein Kurbelgetriebe mit-PO einander verbunden sind, sondern bei der der Kolbenhub über eine 'fangenbialkrafL" unmittelbar auf die Motorwelle wirkt und umgekehrt.
Jrfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, ?> daß jeweils zxvei gegenläufig arbeitende. Kolben durch einen Träger miteinander verbunden sind, dessen e.uene, parallel zur Motorwelle verlaufende Wände stufenförmig gegeneinander versetzte Zähne tragen, die nacheinander mit dem jeweils zugeordneten Zahn 1)0 eines drehmoment sicher auf der Motorwelle sitzenden korrespondierenden 2ahnscheibenpakotos in Eingriff kommen, wobei die Anzahl der Zähne einer einzigen
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Zahnscheibe der Anzahl der Arbeitshübe eines einzigen der .Kolben pro Umdrehung der Motorwelle ent-
> In der crfindungsgemüßen Kolben-Kraftraaschine v/ii'd Jetzt also der jeweils zwei einander gegenüberliegende Kolben starr verbindende Träger tangential :m der Motorwellυ vorbeigeführt und steht während des Arbeitshubes des einen oder anderen Kolbens über eine Verzahnung mit der Motorwelle in .äirigriff, die so ausgebildet ist, daß jeweils ein Zahn und sein Gegenzahn, entsprechend dem fortschreitenden Hub, stufenförmig seitlich, neben dem vorangegangenen Zahnpaar liegen. Der Krafteingriff wiederholt pich dabei periodisch mit jedem Arbeitshub; denn die Verzahnung läßt sich ohne weiteren so ausbilden, daß beispielsweise ein Sahn der ercton Zahnscheibe, die insgesamt drei um 120 Grad gegeneinander versetzte Zähne haben möge, dann wieder
in Eingriff mit der für 60 KW0 iäingriffswinkel bemessenen Trägerverzahnung gelangt, wenn der zugeordnete Kolben eines Zwei-iakt-Motors seinen nächsten Arbeitshub beginnt.
2j Das Anlassen einer solchermaßen ausgebildeten Kolben-Kraftmaschine erfordert zusätzliche Zahnscheiben der liotorwelle und Zähne des Trägere, die bei gleicher Drehrichtung der Rotorwelle eine in der i-iichtung gegenüber der betriebsmäßigen Tangenbialkraft umgekehrte Tangentialkraft übertragen können. Die für den Anlaßvorgang benötigten Zähne werden i& folronden Zugzälnie genannt, während die
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jenigen, mittels derer der Kolbenschub auf die Motorwelle übertragen wird, im folgenden als ochubzähne bezeichnet werden.
Die G-röße des Motorwellen-ü^nfangwinkels, xi/ährend dessen der treibende Eingriff des Trägers in das Zahnscheibenpaket der.Motorwelle stattfindet, hängt von der Größe des vorgegebenen Kolbenhubes ab. Ein langsam laufender Langhuber kann beispielsweise 180 KM° in Eingriff stehen, während ein schnellaufender Motor mit kurzhubigem Kolben nur einen Arbeitseingriff von 60 KV/0 odex* ^6 KW0 hat, wobei durch die Anzahl der Kolben stets gewährleistet sein muß, daß die Motorwelle ununterbrochen ^ beaufschlagt v/ird, so daß die Kolben-Kraftmaschine ein absolut kontinuierliches und gleichförmiges Drehmoment abgibt.Dies stellt einen sehr wesentlichen Vorteil der Irfindungsgemäßen Kolben-Kraftmaschine dar. Die Schubkraft des Kolbens wird über einen gleichbleibenden Hebelarm, der dem wirksamen Durchmesser der Kurbelwellenverzahnung entspricht , übertragen, während sich bei einer Kolben-Kraftmaschine mit Kurbelgetriebe der sich ständig ändernde Hebel— axu: der Kraft und die entsprechend dem /erbrennungs- '"J diagramm verändernden Verbrennungsdrücke überlagern, v/odurch die bekannte äußerst ungleichförmige Dreh- :üo ui ent kurve eines Zylinders entsteht.
Angesichts der grundsätzlichen Feuheit der erfindungs- J gemäßen Kolben-Kraftmaschine seien weitere Merkmale und Vorteile derselben &m -besseren Verständnis der Erfindung unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung
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dar^e ;;l/elltn Ausführungsbeispiele näher erläuberü. einen '«iuerschnilt durch ein erstes Aus-
us zeigen: führungabeispiel einer erfindungsgemäßen
Fi£.1 Kulban-Kraftraaschine mit einem aus acht
5 ucliubzahnscheiben sowie drei Zugzahnscheiben
bestehenden Zahnscheibenpaket, wobei ,jede
Zahnscheibe drei um 120 IiW0 versetzte Zahnt
einen Längsschnitt durch die Kolben-Kraft-
1C isaschine gem.Fig.1,
J?iG.2 einen Querschnitt durch den Träger der beiden
in dieser Figur nicht dargestellten Kolben,
15 Fig. 3 einen Längsschnitt durch den iräger,
einen Querschnitt durch ein zweites Aus
Fig. 4 führungsbeispiel einer erfindungagemäßen
20 Pig ο kolben-Kraftmaschine mit einem aus sechs
♦Johubzahnscheibon sowie drei Suggahnscheibon
bestehenden Zahnscheibenpaket, wobei jede
Zahnscheibe fünf um 72 KW0 versetzte Zähne
hat,
25 einen Längsschnitt durch die Kolben-Kraft
maschine gem.Fig.5,
inig.6
einen Querschnitt durch den die Kolben ver
30 bindenden Träger dieser Kolben-Kraftmaschine
Pifj.y
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-t-
Mp;.δ einen Längsschnitt durch den Träger,
Fig.9 einen Querschnitt durch ein dritter- Ausführungsbeispiel einer erfindungsreciäßen Kolben-Kraftmaschine mit einem aus zwölf Schubzahnscheiben und vier Zugzahnscheiben bestehenden Zahnscheibenpaket, v/ob ei jede Zalmncheibe einen einzigen Zahn hat,
i'ig.10 einen Längsschnitt durch die Kolben-Kraftmaschine gern.Pig.9,
i'ig.11 einen Querschnitt durch den irä^er der Maschine gem.den i?ig. 9 u. 10 mit daneben eingezeichneten Zugzahnscheiben
und
I''ig;.i2 einen Längsschnitt durch den Träger dieses drit Len Auof ühruiicsbeispieles.
?Cj Gem.Hg.1 besteht die Kolben-Kraftmaschine aus dem Motorgehäuse 1, den Zylindern 2a und 2b, dem Träger ο mit dem die Kolben 14a und 14b fest verbunden sind, der die Zahnkämme 4 in den Gruppen Ia und Ib trägt und der gleichzeitig als Auflader für die Zylinder 2a und 2b dient, dessen
'"> Kompression in den Vordruck-Zylinderni5a und 15b erzeugt und über die Vordruck-Speisekanäle 8a und 8b den Zylindern 2a und 2b zugeführt wird.
' !Von den Vergasern her tritt das Gas-Luftgemisch durch ^0 d±e Einlaßöffnungen 12a und 12b in den jeweiligen Zylinder 2a bzw. 2b.
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Aus 51g. 1 ist weiterhin ersichtlich, daß auf der Motorwelle 6 ein Zahnscheibenpakecfc 5 drehmomentsicher befestigt ist. Dieses Zahnscheibenpaket enthält, wie aus Hg. 2, die einen Längsschnitt durch die isrfindungsgemäße Eolben-Kraftmaschine darstellt, besser hervorgeht, insgesamt elf Zahnscheiben mit je drei gleichmäßig über den Umfang versetzten Zähnen, die also mit einer Winkelteilung von 120 ° verteilt sind. Die Zahnscheiben 1-3 der Gruppe I b sind dabei als Zugzahnscheiben und die .Zahnscheiben 1-8 der Gruppe II b als Schubzahnscheiben ausgebildet. Der !Träger hat die entsprechenden Gegenzähne einmal in der Gruppe Ia für den Anlaßvorgang und der Gruppe Ha für die Arbeitshübe.
Es sind ferner an der erfindungsgemäßen Kolben-Kraftmaschine, die hier als Verbrennungsmotor, und zwar Zweitakt - Zweizylinder - Verbrennungsmotor ausgebildet ist, die Anschlußflansche 9a und 9b, die Dichtringe 11a und 11b, die beiden Dreipunkt-Nocken-XIaterbrecher 13a und 15b, der AnscMußkrümmer 7 zum Vergaser und die beiden Motorwellenlager 10a und 10b vorgesehen.
Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor arbeitet folgendermaßen:
Zum Anlassen wird die Motorwelle 6 in üblicher Weise durch einen üblichen, zu diesem Zweck vorgesehenen Anlassermotor gedreht, bis der notwendige Verbrennungsdruck innerhalb der beiden Zylinder 2a und 2b erreicht ist. Während dieses Anlassvorganges sind allein die Vorzäbne 1-3 der Zahnscheiben, die den Gruppen Ia sowie Ib auf
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der Gegenseite der Zahnkämme des Trägers 3 zugeordnet sind, in Eingriff und bewegen wechselseitig nacheinander einmal auf der einen Trägerseite in Eingriff stehen^ und zum anderen auf der gegenüberliegenden Trägerseite den Träger 3 in Arbeitsrichtung oszilierend, bis in den Zylindern 2a und 2b der benötigte Yerbrennungsdruck aufgebaut ist. Danach erfolgt die Zündung und der motorische Betrieb beginnt. Der Eingriff der Vorzähne ist damit beendet und die jetzt einsetzende Ehasenver-Schiebung in der Tragerbewegung hat zur Folge, daß die Vorzähne erst dann die Mittellinien erreichen, wenn die Zahnkämme Ia und Ib bereits vorgeeilt sind bzw-. erst nacheilen.
während des Arbeitsspieles der Kolben 14a und 14b gelangen nun wiederum die Zähne der einzelnen Zahnscheiben des Zahnscheibenpaketes 5 sukzessive in Eingriff mit den ihnen jeweils gegenüberliegenden Gruppen Ha und Hb der Zahnkämme 4 des Trägers 3· Auf jeder Seite der Motorwelle 6 erfolgt dieser Eingriff zahnweise nach jeweils 120° Brehwinkel der Motorwelle. Sowie die letzte Zahnscheibe ihren Eingriff auf der einen Seite der Motorwelle beendet hat, tritt die erste Zahnscheibe des Zahnscheibenpaketes 5 auf der gegenüberliegenden Seite in Schub-Eingriff mit dem dort befindlichen Zahnkamm Hb und umgekehrt.
Jeder der Kolben 14a und 14b steht dabei also über das geschilderte Zahnscheibenpaket 5 mit dem ihm zugeordneten Zahnkamm Hb bzw. Ha während eines Drehwinkels der Motorwelle 6 von 60° je Hub (Arbeitshub) in Eingriff. Während des darauf folgenden Ansaug- und Kompressionshubes
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ist diesem Kolben, beispielsweise 14a, kein Zahngriff zugeordnet, sondern erst danach, also insgesamt 120 ° nach dem ersten Eingriff des Zahnscheibenpaketes 5 in den zugeordneten Zahnkamm lib, erfolgt ein erneuter Eingriff des ersten Zahnes des Zahnscheibenpaketes 5 in den Zahnkamm Hb; in diesem Augenblick beginnt jedoch bereits wieder der nächste Arbeitshub des Kolbens 14a.
Entsprechendes gilt für den Kolben 14b, so daß die Motorwelle 6 bzw. deren Zahnscheibenpaket 5 ständig entweder auf der einen oder auf der anderen Seite durch einen der Zähne der beiden Zahnkämme lib und Ha angetrieben wird.. Die Motorwelle 6 wird mithin in eine gleichförmige Drehung mit vorgegebenem Drehmoment angetrieben und kann die so erzeugte Leistung beispielsweise über entsprechende Vorgelege-Getriebe auf die Bäder eines Kraftfahrzeuges übertragen.
Wahrend einer vollen Umdrehung der Motorwelle 6 führt jeder der beiden Kolben 14a und 14b drei Arbeitshübe aus. Da, wie bereits erwähnt, jeder Schubeingriff währond eines Arbeitstaktes 60 Winkelgrade der Kurbelwellendrehung überdeckt, ist jeder der beiden Zahnkämme Ha bzw. Hb intermittierend jeweils nach 60 Kurbelwellendrehung ±& Schubeingriff, woraus sich die Motorwellenbeaufschlagung von vollen 360 ° ergibt.
Aus Hg. 1 ist weiterhin ersichtlich, daß gleichzeitig mit der Kompression, beispielsweise innerhalb des Zylinders 2b auch eine Kompression innerhalb des "Vordruck-Zylinders 15b stattfindet. Die dort komprimierte Luft wird während des Anfwärtshnbes des Kolbens 14b über den
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Vordruck-Speisekanal 8b in den Zylinder 2a übergeschoben, der während dieses Arbeitsspieles gerade seine Ansaug-Phase durchläuft, die gleichen Verhältnisse ergeben sich in jeweils umgekehrter Sichtung während der Kompression des Kolbens 14-ä innerhalb des Zylinders 2a sowie des Vordruck-Zylindersi5b.
Der Trägerquerschnitt gem.Fig. 3 und der £rägerlängsschnitt gem.Üg.A- zeigen besonders deutlich die Ausbildung und. Lage der Zahnkäimae Ha, Ia, IXb, und Ib.
IM eine bessere Übersicht zu bieten, sind in der Zeichnung gem.ilg.1 die beiden Zugzahnscheiben 2 u. 3 mitsamt den zugehörigen Partnerzähnen fortgelassen worden. Es muß ferner darauf hingewiesen werden, daß die Einlaßöffnung 12a für das zu verbrennende Gas-Luftgemisch gem.Üg.i nur scheinbar durch den Träger verdeckt ist. Das Gleiche gilt für den Einlaß der kompimierten luft, die über den Vordruck-Speisekanal 8a in den Zylinder 2a eintritt ,weil diese Eingänge hinter der Schnittebene der JFig.1 liegen.
Prinzipiell ergibt sich, wie dies auch die weiteren Ausführungsbeispiele zeigen, für eine erfindungsgemäße Kolben-Kraftmaschine die folgende Gesetzmäßigkeit:
Werden Zahnscheibenpakete verwendet, deren einzelne Zahnscheiben drei gleichmäßig über, den Umfang, also mit 180°, versetzte Zähne haben, so\trägt der Eingriffswinkel je Kolben und Arbeitshub 60°.
Wird ein Zahnscheibenpaket vorgesehen, dessen Zähne
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auf einer Zahnscheibe gegeneinander um ?2° versetzt sind, εο muß jede Zahnscheibe 5 Schubzähne haben ■und der Eiiigriffswinkel je Kolben und Arbeitshub beträgt 36°.
Entsprechend betragt bei der Verwendung von Zahnscheiben mit nur einem einzigen Zahn die Zahnteilung 360° und der Eingriffswinkel je Kolben und Arbeitshub beträgt 18°. Es sind also zehn Arbeitshübe je Zylinder not- -JQ wendig» um eine volle TJmdrehung der Motorwelle 6 zu erzeugen.
Hublänge, Größe des Eingriffswinkelß, Anzahl der Zähne je Zahnscheibe innerhalb des Zahnsdheibenpaketes 5 und ^ Anzahl der Zylinder lassen sich bei einer erfindungsgemäßen Kolben- Kraftmaschine in weitem Bereich variieren, um die jeweils günstigsten Leistungsbedingungen dieser Maschine herbeizuführen.
Die erfindungsgemäße Kolben-Kraftmaschine, dies ist nach der vorangegangenen Beschreibung eines ersten Ausfuhrungsbeispieles, das als Zweitakt- Zweizylinder Verbrennungsmotor ausgeführt ist, besser zu verstehen, ist wegen des eliminierten Kurbeltriebes besonders sicher gegen Motorschäden, die ja bekanntlich wegen der ungünstigen Belastungsverhältnisse innerhalb eines Kurbeltriebwerkes überwiegend dort auftreten. .
Die erfindungsgemäße Kolben-Kraftmaschine hat gegenüber 2Q der herkömmlichen den weiteren Vorteil einer absolut gleichmäßigen Drehmomentkurve, über den gesamten Drehwixikel der Motorwelle gesehen, weil der Hebelarm des
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Drehmomentes konstant bleibt und dem wirksamen Durchmesser des Zahnscheibenpaketes entspricht. Dieser Durchmesser des Zahnscheibenpaketes ent- . spricht im übrigen, auch dem Hub der Kolben- 14a bzw. 14b.
Nach dem gleichen Bauprinzip kann selbstverstäadlich auch, ein Viertskt-Yerbrennungsmotor aufgebaut werden. Es ist lediglich bei gleicher Zahl der Arbeitshübe eine Verdoppelung der Zylinderzahl erforderlich.
Desgleichen kann eine Leistungsverdoppeluog durch Aaordnung einer weiteren gleichen Motoreinheit auf der gleichen Motorwelle erreicht werden. 15
Besonders gut eignet sich ein nach der Erfindung ausgebildeter Verbrennungsmotor als .Antrieb für langsam fahrende Landfahrzeuge, wie beispielsweise Trecker.
Weiterhin ist die leistung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verbrennungsmotors wesentlich, größer als die eines herkömmlichen gleichen Hubvolumens, weil nach der Erfindung die wirksame Vorverdichtung ohne konstruktiven Aufwand ausgenutzt werden kann.
Das erfindungsgemäße Ebnstruktionsprjjizip läßt sich einschränkungslos nicht nur auf Motoren niedriger oder sehr hoher Drehzahl anwenden, sondern der Anwendungsbereich erstreckt sich auch auf Kompressoren jeder Leistungsstufe.
In den Figuren 5-8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Zweitakt- Zweizylinder-Verbrennungsmotor wiedergegeben, dessen Zahnpaket 51 aus Zahnscheiben zusammen- j
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gesetzt ist, deren jede über ihren "umfang verteilt fünf Zähne hat, die mit den in korrespondierender Weise ausgebildeten Zahnkemmen 31» diese wieder unterteilt in die Gruppen I'axind b sowie II' a und ^zusammenwirken. Die Funktion dieses Verbrennungsmotors ist im übrigen genau die gleiche wie desjenigen gem. dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß der Einfachheit halber insoweit auf die Beschreibung dieses Ausfühungsbeispieles verwiesen werden darf. Im übrigen sind säatliche Bauteile in der einen Bestandteil dieser Beschreibung bildenden Idste der Zeichnungspositionen mit der Bezugsziffer bezeichnet.
Die Verwendung von Zahnacheiben mit fünf Zähnen hat, wie bereits erwähnt, zur Folge, daß bei einer Zahnteilung von 72° der Eingriffswinkel je Kolben und Hub 36° beträgt und zehn .Arbeitsschübe je Zylinder zur gleichförmigen Beaufschlagung der Motorwelle 6 erforderlich sind, wenn insgesamt zwei Zylinder vorgesehen werden.
Schließlich ist in den Figuren 9 "bis Ί2 ein letztes Ausführungsbeispiel eines Zweitalrt-Zweizylinder-Verbrennungsmotors dargestellt, dessen einzelne Zahnscheiben nur jeweils einen Zahn haben. Diese Modifikation eignet sich besonders für langhubige Langsamläufer, wobei der Eingriffswinkel je Kolben und Arbeitshub 180° betragt und anschließend der gegenüberliegende Kolben wirksam wird. Je Arbeitshub der beiden beteiligten Zylinder wird eine volle Umdrehung durchgeführt.
Idste der Zeichnunp;spositionen
Fig. 1-4·
Motorgehäuse
2a Zylinder
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•2b Zylinder
3 iEräger
4 7&hy)k$mr\G tfrit GnippAn Tp τΐη^ TJe prvwi<=> Th "ΐΐ^ TTh
5 Zahnscheibenpaket
5 6 Motorwelle
7 Anschlußkrüinnier
8a Vordruck-Speisekanal
8b Vordruck-Speisekanal
9a Anschlußflansche
10 9b Anschlußflansche
10a Motorwellenlager
10b Motorwellenlager
11a Dichtring
11b Dichtring
15 12a Einlaßöffnung
12b Einlaßöffnung
13a Dreipunkt-Nockenunterbrecher für Zündstrom
13b Dreipunkt-Fockenunterbrecher für Zündstrom
14a Kolben
20 14b Kolben
15a Vordruck-Zylinder
15b Vordruck-Zylinder
Fig. 5-9
1' Motorgehäuse
25 2a1 Zylinder
2b' Zylinder
31 !Träger
41 Zahnkämme: Gruppe Ia und b Zugzähne - Ha und b Ar-
beits- oder Schubzähne
30 5' Zahnscheibenpaket bestehend aus neun Fünfeck-Scheiben,
davon: drei Zugzahnscheiben, die erste als Vorzahn-
scheibe sowie sechs Schubzahnscheiben
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6' -45- Motorwelle
7' Anschluß zum luftfilter mit Drosselklappe
8a' Vordruck-Speiaekanal
8b· Vordruck-Speisekanal
9a' Auspuff-Schlitze
5 9b' Auspuff-Schlitze
12a1 Lufteingangsschlitze zu Vordruck-Zfrlinder-Bäumen
12b' Lufteingangsschlitze zu Vordxnick-^liader-Bliamen
14a' Kolben
14b' Kolben
10 15a1 Vordruck-Zjylinder
15b' Vordruck- Zylinder
16a1 Druckluft-Zylinder (Supercargardore)
16bf Druckluft-Zylinder (SupercargardOEe)
17a1 Druckluft-Kolben ( " )
15 17b1 Druckluft-Kolben ( " )
18a1 Frischluft-Ein^nge zu (Supercargardore)
18b' Irischluft-Einsänge zu ( n )
19a' Druckluft-Kanäle von (Supercargardore)zu Arbeits-
Zylindern
20 19b' Druckluft Kan. .äle von(Supercargardore)zu Arbeits-
^ylindern
20a1 Luft-Inöektor-Düsen
20b· Luft-Injektor-Düsen
21a' Kraft-Stoff-Einspritz-Düsen
25 21b1 Kraft-Stoff-Einspritz-Düsen
22a1 Fassung für Vorwärm- oder Zündkerze
22b' Passung für Vorwärm- oder Zündkerze
23' Luft-Drosselklappe
Fig. 6 Längsschnitt des Motors, beide Arbeitskolben auf
30 halbem Weg
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1' Motorgehäuse sowie Führungs- und Vordiaickzylinder Feststehendes Motorgehäuse, dient gleichzeitig als
für Träger 3 Führungszylinder für Träger Nr. 3"
2a1 Zylinder Zylinder
2b' Zylinder Zylinder
5 3' !Präger mit Arbeitskolben in Mittelstellung Träger für Zahnkämme, Arbeitskolben, gleichzeitig
VJl Zahnscheibentrommel in Mittelstellung Vordruck-Kolben
6' Motorwelle Zahnkämme: Gruppe Ia und b und Ila und b
10a' Wellenlager Gruppe I sind Zugzähne, Gruppe II Schub zähne (Ar-
10b1 Wellenlager
10 11a' Dichtringe
11b' Dichtringe
13a1 Zwei Fünfpunkt-IIocken-Unterbrecher für Zündstroin
13b' Zwei Fünfpunkt-Nocken-untextirecher für Zündstrom
14a' Kolben
15 14b' Kolben
15a' Vordruck-Zylinder
15b' Vordruck-Zylind.er
Fig.7 Träger-Ojaerschnitt
5' Zahnscheibentrommel mit zugehörigen Zahnkämmen der
PO ersten Gruppe Ia und b (Zugzähne) No.1 Vorsahn-
scheibe und Partnerzähnen
6' Arbeitswelle
Fig.8 !Eräger-Längsschnitt mit Zahnkämmen la und Ha
Pig.9-12
PZ 1"
2a"
2b"
3"
30
4"
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5" beitszabne)
Zahnscheibenpaket besteht aus 16 Einzahn-Schei-
ben - davon: vier Zugzahnscheiben, die erste
6" als Vorzahnscheibe plus zwölf Schubzahnscheiben
5 7" Motorwelle
8a" Anschlußkrümmer zum Vergaser
8b" Gas-Vordruck-Speisekanäle
9a" Gas-Vorcjnick-Speisekanläle
Schlitze für Auspuffgase sowie Irischgase (Um
10 9b" kehrspülung) zu den Arbeitszylindern
Schlitze für Auspuffgase sowie Itischgase (Um
12a" kehrspülung )zu den Arbeitszylindern
Gaseingänge vom Vergaser zum Vordruck-Zylinder
12b" raum
15 Gaseingänge vom Vergaser zum Vordruck-Zylinder
14a1' raum
14b" Kolben - 14a'' im obersten Totpunkt
15a" Kolben
15b" VordzTick- Zylinder
20 i'ig.10 Vordruck-Zylinder
Längsschnitt des Motors, beide Arbeitskolben auf
1" halbem Weg
Motorgehäuse sowie Pührungszylinder für Träger
2a" 3"
25 2b" Zylinder
Zylinder
5" Träger mit Arbeitskolben in Mittelstellung
6" Zahnscheibentrommel in Mittelstellung
10a" Motorwelle
30 10b" Wellenlager
11a'' Wellenlager
Dichtringe
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11b" -SO- Dichtringe
13" ■unterbrechernocken für Zündstrom
14a" Kolben
14b" Kolben
15a" Gas-Vordruck- Zylind er
5 15b" Gas-Vordruck- Zylinder
Fig.11 Träger~Q)ierschnitt
5" Zabnscheibentrommel mit zugehörigen Zahnkämmen
der ersten Gruppe Ia und b (Zugzähne) Ur. 1
Vorzahnscheibe mit Partnerzahnen ·
10 Fig.12 Träger-lÄQgsschnitt mit Zahnkämmen der beiden
Gruppen I und II.
(fit
15 Mm
Patentanwalt
20
30
1 30039/0645

Claims (2)

  1. Anspriic he :
    Kolben-Kraftmaschine -wie Verbrennungsniotor oder Kompressor in BoxeivBauweise, vorzugsweise für den Antrieb von landfahrzeugen oder mobilen Arbeitsgeräten und Generatoren, dadurch, gekennzeichnet , daß jeweils zwei gegenläufig arbeitende Kolben (14a, 14b) durch einen träger (3) miteinander verbunden sind, dessen ebene, parallel zur Motorwelle verlaufende Wände Zahnkämme (4) mit stufenförmig gegeneinander versetzten Zähnen tragen, die die nacheinander mit dem jeweils zugeordneten Zahn eines drehmomentsicher auf der Motorwelle (6) sitzenden korrespondierenden Zahnscheibenpaketes (5) in Eingriff kommen, wobei die Anzahl der Zähne einer einzigen Zahnscheibe der Anzahl der Arbeitshübe eijaes einzigen der Kolben (14a,14b) pro Umdrehung der Motorwelle (6) entspricht.
  2. 2. Kolben-Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß im Falle eines Verbrennungsmotors neben dem Zahnscheibenpaket (5) für den stationären Betrieb ein weiteres für den Anlaßbetrieb auf der Motorwelle (6) vorgesehen ist, das mit besonderen Vorzähnen (Ia, Ib) des !Erägers O) zusammenviirlct;, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie, bei unveränderter Drohri.chtung der Motorwelle (6) nur eine Tangentialkraft ausüben können, die derjenigen, die während des stationären Betriebes durch den Arbeitshub der Kolben (14a, 14b) ausgeübt wird, entgegengerichtet ist.
    130039/0645
    BAD ORIGINAL
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