DE3038680A1

DE3038680A1 - Kolbenmaschine zur erzeugung von pressluft, kaelte u.dgl.

Info

Publication number: DE3038680A1
Application number: DE19803038680
Authority: DE
Inventors: Johann B. 6530 Bingen Pfeifer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-14
Filing date: 1980-10-14
Publication date: 1982-05-27

Description

Die Erfindung betrifft sowohl eine Dampf- als auch eine
Brennkraftmaschine, die auf direktem Wege die Antriebsenergie in Arbeitsenergie umwandelt wie z.B.: Kompressionsdruck, Flüssigkeitsförderung und dergl.
Die gegenwärtig bestehenden Systeme zur Erzeugung von Preßluft, Kälte, Wärme oder Förderung von Flüssigkeit und (;as mittels eines IIerbrennungsmotors oder durch eine Dampfmaschine angetriebenen Kolbenverdichter, sind jeweils eigenständige Einheiten und über eine Antriebswelle miteinander verbunden.
Diese Art der Kraftübertragung verläuft über etliche energieverzehrende Lager, Wellen, Gelenke und dergl.
In einer Zeit der zu erwartenden Energieverknappung sind solche Systeme mit derart schlechtem Wirkungsgrad unwirtschaftlich und deshalb verbesserungsedürftig.
Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb zum Ziele gesetzt, unnötige Lager, Wellen, Gelenke und dergl. zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Antriebs- und Arbeitskolben zu einem Doppelkolben, fest mit einer Stange verbunden, die jeweilig Funktion im eigenen abgeschlossenen Zylinder ausführen, oder zusammengefügt zu einem Doppelfunktionskolben aus Arbeits- und Antriebsseite bestehend, beide Funktionen in einem Lylinder übernimmt.
Durch Verbrennung im Antriebszylinder oder durch Dampfdruck wird der Doppelfunktionskolben oder der Doppelkolben zu der gegenüberliegenden Seite bewegt, um auf der Arbeitsseite Kompressionsdruck zu erzeugen, oder um Flüssigkeiten und Gasen zu fördern.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch den Explosions- oder Dampfdruck die freigesetzte Energie ohne Umwege über energieverzehrende Stationen, wie Wälzlage/Antriebswellen usw. in Arbeitsenergie umgesetzt wird. Uiese Eigenschaft ist hetvorragend zur Wärmegewinnung m@ttels Verdichter geelgnet.
Weiterhin begünstigt die kompakte Hauweise die Wärmerückgewinnung, der bei dem Verbrennungsvorgang oder dem Dampfdruck entstehenden Abwärme. Durch die enorm materialeinsparende Bauweise sird die Herstellungskosten der Kompressionskolbenmaschine mittels Verbrennung oder Dampfantrieb ge3enüber herkömmlichen Systemen erheblich niedriger.
Ein weiterer Vorteil ist die von Verschlei@teilen fr@ @@uweise, die eine bede@tend längere Lebensdauer gegenübe@ @erkömmlicher Systeme eIwarter1 läßt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Verbrennungs- urld Kompressionskolbenmaschine nach der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfijhrungsbeispieles, das in Schemazeichnungen dargestellt ist.
Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung, gemäß der Erfinuuny, einer Verbrennungs- und Kompressionskolbenmaschine zur Erzeugung von Preßluft und dergl., Fig. 2 eine schemati-,che Darstelluny, gemäß der Erfindung, einer Dampf- und Kältekompressionskolbenmaschine zur Erzeugung von Wärme oder Kälte, Fig. 3 eine schematische Darstellung, gemäß der Erfindung, mit mehreren Anwendungsmöglichkeiten für Antriebs-und Arbeitsleistungen.
Bei der in Fig. 1 darcestellten Kolbenmaschine schiebt sich das Zahnrad 12, des Anlassers 11 vorwärts und greift mit seinen Zähnen zwischen die Zähne des Zahnrades 10, um dieses sodann anzutreiben.
Über eine kurbelartig, an dem Zahnrad 10 angebrachte Welle 17 und daran befestigten Hleuelstange 9, die die Verbindung über die Kolbenuerbindungsquerstange 19 zu den Kolben 2 + 3 herstellt, werden diese in eine Hub-Bewegung gesetzt. Zur gleichen Zeit wird der von der Zündspule 15, mit Strom gespeiste Zündverteiler 14, der -über die Welle 18 mit dem Zahnrad 10 verbunden ist, in Dreh-Bewegung gesetzt und versorgt die Zündkerzen 5 mit Stromimpulse, die sodann das einströmende Kraftstoffgemisch zünden und eine Explosion auslösen. Über das Zahnrad 7, das über die Steuerwelle 18 mit dem Zahnrad 10 verbunden ist, werden mittels den Antriebsketten 8 jeweils die Nockenwellen 6 in Dreh-Bewegung gebracht und somit die Ventile 4 gesteuert. Durch die erfolgte Explosion in den Brennkamrnern 20 der Kolben 2 werden die Kolben 2 + 3 zur gegenüberliegenden Seite bewegt und erzeugen dort in der Arbeitskammer 21 Kompression, die bei den Kolben 3 zur Erzeugung von Preßluft, Wärme, Kälte, genutzt werden kann. Zur Förderung von Flüssigkeiten essen die Kolben 3 entsprechend den eines Pumpenkolbens @@sgeführt sein. ei den Kolben 2 wird lun wieder Brennstoffgemisch verdichtet und zur Explosion gebracht.
Auf diese Art und Weise wird eine ständige Hin- und Herbewegung in Gang gehalten.
dei einseitig angeordneten Kolben 2, ist um eine ebensolche Bewegung in Gang zu halten, die Sch@ungmasse 13 an der helle 18 zu befestigen.
Bei der Ausführungsfrom gemäß Fig. 2 wi@d mit dem Brenner 26 de@ @nh@@@ d@@ Dampfkessels 25 veid@mpft und durch die Druckleitung 24 Lu deri Zylindern 22 geleitet, Dadurch wird der Zylinder 22 zur gegenüberliegenden Seite bewegt und erzeugt dort Arbeitsleistung. Sodann werden die Ventile 31 in dem Zylinder 22 geöffnet, so daß Dampf einströmen und der Kolben 2 + sich zur anderen Seite bewegen kann. Üer die Leitung 23 wird der Dampf in den Kessel 25 jeweils zurückgeführt, erhitzt und der Kreislauf kann wiederum beginnen.
In Fig. 3 ist der Funstionsablauf wie bei Fig. 1 und Fig. , jedoch mit jeweils eigenem abgeschlossenen Zylinder 21, 22 oder 20.
Der Kolben 28 ist jeweils mit den Kolben 29 mit einer Verbindungsstange 27 in Schubrichtung miteinander verbunden.
Mit der Preßdichtung So ist der Zylinder gegenüber der Verbindungsstange 27 abgzdichtet.
L e e r s e i t e

Claims

Kolbenmaschine zur Erzeugung von Preßluft, Kälte und Anspruche Kolbenmaschine als Anspruch dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Antrieb und clie Arbeitsleistungen wie Luft-Kältekompressio, das und Flüssigkeitsförderung und dergl. mittels Schubbewegung in nur einem Gehäuse stattfindet.

2. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebs- (2) und Arbeit kolben (3) zu einem Stück als Doppelfunktionskolben (2/3) ausgebildet ist. (Fig. 1 + 2 ) 3. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebs- (29) und Arbeitskolben (28) getrennt in jeweils eigenem Zylinder als Doppelkolben (23/29) mittels der Stange (27) in Schuhrichtung miteinander verbunden sind. (Fig. 3) 4. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 tis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelfunktiorskolben (2/3) sowie der Doppelkolben (28/29) auf der einen Seite als Antriebs- und auF der anderen Seite jeweils als Kompressions- oder Pumpenkolben ausgebildet ist.

@. Kolbenmaschin@ nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel angebrachte Kolben mit der Querstange (19) untereinander verbunden sind.

6. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch Verbrennung erfolgt.

7. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch Dampfdruck erfolgt.

(Fig. 2) B. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammern 20) im Zylindergehäuse (1) so entgegengesetat angeordnet sind, daß sie in Wechselwirkung einen ausgeglichenen Rhythmus der Kolbenbewegungen gewährleisten. (Fig. 1 + 3) @. holbenmasr:hine als Anspruch 1 bis S und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfdruckzylinder (22) im Zylindergehäuse (1) so entgeyengeset 7t angeordnet sind, daß sie in Wechselwirkung einen ausgeglichenen Rhythmus der Kolbenbewegungen gewährleisten. (Fig. 2 + 3) In. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (4) der Zylinder (21) auf der Arbeitsseite mittels derselben Nockenwelle (6) exakt gesteuert werden, wie die Ventile (4) der Zylinder (20) auf der Antriebsseite. (Fig. 1) 1. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 6 und lo, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitig angeordneter Brennkammer (20) im Zylindergehäuse (1) durch eine entsprechend angenrdne@e Rotations-Schwungmasse (13) die Rückführung der Kolben (2/3) + (28) + (29) bewerkstelligt wird. (Fig. 1) 12. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gezeichnet, daß diese vorrangig als Wärmepumpe zur Beheizung von Häusern und dergl. genutzt wird.

13. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 6 und 8 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Energieausnutzung in Verbindung mit der Wärmepumpe in die Abgasleitung ein Schaufelrad eingebaut ist, das wiederum einen Generator be@reibt und Strom zur weiteren Nutzung zur Verfügung stellt.

14. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 6 und 8 und 1o bis 13, dadurch gekennzeichnet, dat3 zur weiteren Steigerung der Energieausnutzung in Verbindung mit der Wärmepumpe die Abgase durch einen Wärmetauscher geleitet werden, der wiederum die aufgenommene Wärme zur weiteren Aufbereitung an die Wärmepumpe abgibt.