DE3120494A1 - Ventilanordnung fuer maschinen - Google Patents

Ventilanordnung fuer maschinen

Info

Publication number
DE3120494A1
DE3120494A1 DE19813120494 DE3120494A DE3120494A1 DE 3120494 A1 DE3120494 A1 DE 3120494A1 DE 19813120494 DE19813120494 DE 19813120494 DE 3120494 A DE3120494 A DE 3120494A DE 3120494 A1 DE3120494 A1 DE 3120494A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
piston
suction
machine
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813120494
Other languages
English (en)
Inventor
Clark Newell 78734 Austin Tex. Fishel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE3120494A1 publication Critical patent/DE3120494A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L19/00Slide valve-gear or valve arrangements with reciprocatory and other movement of same valve, other than provided for in F01L17/00, e.g. longitudinally of working cylinder and in cross direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER
Clark Newell Fishel 6704 Shady Cedar Circle Austin, Texas 78734 Ve St.A,
"Ventilanordnung für Maschinen"
5-
PATENTANWÄLTE -
EURQoEAN 'ΡΑΤΒΜΓ ATTORNEYS
RICHARD GLAWE KLAUS OKLFS
DRING DIPL JNG
ULRICH MENGDEHL
WALTER MOLL DIPL-CHEM. DR. RER. NAT
DIPL-PHYS DR. RER. NAT. HEINRICH NIEBUHR
ÖFF. BEST. DOLMETSCHER DIPL-PHYS. DR PHIL. HABIL
8000 MÜNCHEN 26 2000 HAMBURG 13
POSTFACH 162 POSTFACH 25 70
LIEBHERRSTR 20 ROTHENBAUM·
TEL. (089)22 6548 CHAUSSEE 58
TELEX S 22 505 SPEZ TEL (040)4102008
TELECOPIER (0 89) 223938 TELEX 212 921 SPEZ
MÜNCHEN
A 78
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kolben- und Zylindermaschinen, wie beispielsweise Brennkraftmaschinen, und insbesondere eine verbesserte Ventilanordnung für derartige
Maschinen.
Es sind zahlreiche Beispiele für derartige Maschinen
bekannt, bei denen ein Kolben in einem Zylinder hin und her läuft und eine Ventilanordnung für den Ansaug-, Kompressions- 9 Kraft- und Absaug-Zyklus vorgesehen ist. Im allgemeinen be=
I C- \J T \J -T
steht die verwendete Ventilanordnung entweder aus einem Scheibenventil oder einem Zylinderventil, beispielsweise Schiebeventil. Das Schiebeventil oder Zylinderventil hat im allgemeinen einen zylindrischen Kolben oder dergleichen, der innerhalb einer Ventilkammer hin und her bewegt wird, um zahlreiche Öffnungen der Ansaug- und Absaugsysteme der Maschine zu schließen und freizugeben. Derartige Zylinderoder Gleitkolben-Ventile sind durch die US-PS 1 189 660, US-PS 1 314 457, US-PS 1 587 152 und US-PS 1 756 648 bekannt.
Im allgemeinen wurde die Funktion des Zylinder- oder Kolbenventils durch die Verwendung von Stößeln oder dergleichen bewirkt, die durch eine Verbindung mit der Kurbelwelle angetrieben wurden. Im allgemeinen wurde ein Nockenantrieb durch einen entweder axial bewegten oder gedrehten Stößel und über eine geeignete Verbindung mit dem Ventil erzielt, so daß der Kolben oder das Zylinderventilelement in seiner Kammer hin und her bewegt wurde. Hieraus resultiert, daß derartige Maschinen eine große Anzahl von Bauteilen benötigten, um den relativ einfachen Ventilmechanismus anzutreiben.
Die bisher bekannte Kolbenventilanordnung ist im allgemeinen zufriedenstellend und könnte mit demselben Nutzen wie Scheibenventile verwendet werden, die in herkömmtlicheren Maschinen, wie beispielsweise bis zum heutigen Tag in Auto- § mobilmotoren angewendet werden. Die Betätigung derartiger Ventile erfordert jedoch so viel zusätzliche Bauteile und Raum, daß es schwierig ist, eine sehr kompakte und einfache Maschine zu bauen. Beispielsweise ist in der US-PS 1 976 eine Maschine mit, wie bei Kompaktbauweise üblich, gegenüberliegenden Zylindern beschrieben, bei der jedoch als Ven= til eine Kolben- oder Zylindergleitventilanordnung verwendet wird. Das Ventil kann nur durch äußere Kipphebel und Stößel angetrieben werden, die weitgehend die Größe der Maschine und deren Komplexität durch die Verwendung eines zusätzlichen Bauteilesatzes erhöhen. Ähnliche Maschinen sind durch die US-PS 1 991 218 und US-PS 1 077 956 bekannt. Obwohl diese frühen Patente verschiedene Ventilanordnungen mit Kolbenoder Zylindergleitventil zeigen, hängt ihr Einbau in der Maschine von der gewünschten Einfachheit der Betätigung und insbesondere der Kompaktheit ab. Zusätzlich erzeugen diese Ventilanordnungen nicht das Optimum bezüglich verbesserter Ventilzeitschaltung und volumentrischer. Wirkungsgrad für die gesamte Maschine.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine, wie beispielsweise eine Brennkraftmaschine, Dampfmaschine!,
- 2α-
Gaskraftmaschine oder Luftkompressor mit einer verbesserten Ventilanordnung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Maschine mit wenigstens einem einseitig geschlossenen Zylinder und einem, an einer Kurbelwelle montierten Kolben, der in jedem Zylinder vom offenen Ende her hin und her bewegbar ist und einem, auf der Kurbelwelle montierten Zahnrad, gekennzeichnet durch eine zylindrische Ventilkammer, die in der Nähe des Maschinenzylinders angeordnet ist, mit im Abstand zueinander mündenden Ein- und Auslaßkanälen zum Anschließen der Ansaug- und Absaugeinrichtungen an den Maschinenzylinder; einen Ventilkolben, der innerhalb der Ventilkammer axial verschiebbar angeordnet ist und eine Öffnung zum wahlweisen Verbinden der Kanäle mit den Ansaug- und Absaugeinrichtungen aufweist; ein im Maschinenkörper gelagertes Schwungrad, das durch rotierende Elemente angetrieben wird und mit dem Kolben operativ verbunden ist; Nockenflächen an einer Seite des Schwungrades zum direkten Zusammenwirken mit einem Nockenfolger des Ventilkolbens, um den Ventilkolben während der Umdrehung des Schwungrades axial zu verstellen, zur wahlweisen Durchflußsteuerung der Kanäle in zeitlicher Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des Kolbens im Maschinenzylinder; und eine Einrichtung, die den Ventilkolben axial gegen das Schwungrad drückt, um den Nocken-
folger während dem Betrieb mit den Nockenflächen im Eingriff zu halten.
Bei dieser Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Schwungrad mit Nockenflächen versehen sein9 um in der Maschine die Wirkweise einer Brennkraftmaschine, einer Dampfmaschine, Gasmaschine oder eines Luftkompressors zu erzeugen. Zusätzlich können andere vorteilhafte Anordnungen dieser Nockenflächen vorgesehen sein, um die Ventilzeiteinstellung, den volumetrischen Wirkungsgrad und die Kompaktheit der entsprechenden Maschine zu verbessern.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschriebene Es zeigt:
Fig. 1 eine einfache einzylindrische Maschine mit der Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt5
Fig. 2 das Schwungrad gemäß der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab teilweise im Schnitt zur Erläuterung der Nockenflächen, die für die Betätigung des Gleitkolbenventils verwendet werdeng
Fig. 3 eine Seitenansicht des von der Maschine abgenommenen Schwungrades, zur Erläuterung der Anordnung
der Absaug- und Ansaug-Nockenflachen;
Fig. 4 ein Längsschnitt durch die Ventilanordnung der Maschine gemäß der Fig. 1;
Fig. 4 A ein Querschnitt durch den Ventilkolben an einem Ende;
Fig. 5 ein Teilquerschnitt gemäß der Fig. 4, bei dem
der Ventilkolben so bewegt ist, daß das Absaugsystem mit dem Absaugkanal der Maschine gemäß der Fig. 1 verbunden ist;
Fig. 6 den Ventilkolben, der in der Ventilanordnung gemäß der Fig. 1 verwendet wird in perspektivischer Darstellung und teilweise auseinandergenommen;
Fig. 7 die zweite Ausführungsform des Ventilkolbens gemäß der Fig. 6 im Längsschnitt;
Fig. 8 eine Teilansicht am einen Ende des Ventilkolbens
zur Erläuterung einer Rollenanordnung, die für einen Eingriff mit reduzierter Reibung der Nockenoberflächen mit dem Schwungrad verwendet wird;
Fig. 9 die Anordnung von Längsdichtungen, die bei dem Gleitkolbenventil, beispielsweise gemäß der Fig. 6 verwendet werden, in teilweise vergrößertem Längsschnitt;
Fig. 10 eine Darstellung im Querschnitt zur Erläuterung
der Verwendung der Gleitventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer kompakten Konstruktion einer Maschine mit einander gegenüberliegenden Kolben;
Fig. 11 das Schwungrad und die Nockenflächen zur Betätigung der Ventilanordnung der Maschine gemäß der Fig. 10 im Querschnitt;
Fig. 12 eine Darstellung im Querschnitt einer Zweistufen-Gemischmaschine, in Form einer Dampfmaschine oder eines Luftkompressors, bei der die Gleitkolben-
Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist; und
Fig. 13 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 13-13 durch die Maschine gemäß der Fig. 12, zur Erläuterung der gestaffelten Kurbelstiftanordnung, die
bei der Gemischmaschine gemäß der Fig. 12 verwendet wird.
Bei der in der Fig. 1 gezeigten einfachen einzylindrischen Maschine wird ein Gleitkolbenventil gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Maschine 11 besteht aus einem Körper 12, der einen Zylinder 13 trägt, welcher ein geschlossenes Ende 14 und ein offenes Ende 16 aufweist. Innerhalb des Körpers 12 ist eine Kurbelwelle 17 gelagert, die eine gekröpfte Kurbelstange 18 trägt. Ein Kolben 19 ist für eine Hin- und Herbewegung innerhalb des Zylinders 13 montiert und über eine Kurbelstange 21 mit dem Kurbelstift 18 verbunden. Hieraus resultiert, daß die Umdrehung der Kurbelwelle 17 eine Ausgangsleistung erzeugt, da der Kolben 19 innerhalb des Zylinders der Maschine 11 hin und her bewegt. Der Körper 12 ist am geschlossenen Ende 14 des Zylinders mit Ansaug- und Absaugöffnungen 22 und 23 versehen. Die einzige Ventilanordnung 24 der vorliegenden Erfindung ist quer zum Zylinder 13 und parallel zur Kurbelwelle 17 gleich in der Nähe der Absaug- und Ansaugöffnungen an der Maschine angeordnet.
Wie aus der Fig. 4 ersichtlich, besteht die Ventileinrichtung 24 aus einer zylindrischen Ventilkammer 26, in der axial bewegbar- ein zylindrischer, gleitender Ventilkolben montiert ist. Die zylindrische Ventilkammer ist quer zum Zylinder 13» jedoch parallel zur Kurbelwelle 17 montiert.
Ein Ende des Ventilkolbens 27 steht an der Ventilkammer 26 vor und ist mit der Seitenwand eines Schwungrades 28, wel-
ches im Körper 12 gelagert ist, in Berührkontakt gehalten. Das Schwungrad 28 kann im Körper 12 durch kurze Lagerstifte 29 parallel zur Welle 17 gelagert sein. Die Kurbelwelle 17 trägt ein Kurbelwellenzahnrad 31» welches mit dem Zahnrad am Schwungrad 28 im Eingriff steht und dieses direkt antreibt; um die Drehbewegung der Kurbelwelle 17 zu übertragen. Falls gewünscht, kann das Schwungrad 28 durch irgendeine Dreheinrichtung, die die Hin- und Herbewegung des Kolbens 19 überträgt, synchron gedreht werden.
Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, trägt das Schwungrad 28 an einer Seite bevorzugt an der Seite, die dem Körper 12 zugewandt ist, mehrere Nockenflächen, die zur axialen Bewegung des Ventilkolbens 27 innerhalb der Ventilkammer 26 angeordnet sind. Diese Flächen und ihre Funktion werden im Nachfolgenden im Detail beschriebene Die Aufgabe dieser Flächen besteht darin, die neue Ventileinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit genauer Ventilschaltdauer zur Hin- und Herbewegung des Kolbens 19 innerhalb des Zylinders 13 der Maschine'11 zu betätigen.
Die Maschine 11 kann eine geeignete Beschaffenheit mit Ansaug-, Kompressions-, Leistungs- und Absaug-Zyklen in Form einer Brennkraftmaschine, Dampfmaschine, Gasmaschine oder eines Luftkompressors oder dergleichen, aufweisen. Zur Erläu·*
terung wird die, in der Fig. 1 dargestellte Maschine 11 als eine benzingespeiste Brennkraftmaschine betrachtet. Für diesen Zweck ist der Zylinder 13 mit einer Zündkerze 32 versehen, die von einem Zündsystem 33 eine Hochspannung erhält, und mit der Kurbelwelle 17 durch eine Zeitschaltverbindung verbunden ist, die durch die gestrichelte Linie 34 angedeutet ist. Zusätzlich hat die Ventileinrichtung 24 einen Eingangsteil, der zwischen dem Zylinder 13 und einem Vergaseroder Brennstoff-Einspritzsystem 36, angeordnet ist, das eine herkömmliche Einrichtung zum Vermischen von Brennstoff und Luft im erforderlichen Verhältnis und Volumen zur Betätigung der Maschine, darstellt.
Auch die Ventileinrichtung 24 trägt Absaugteile, die den Zylinder 13 mit einem Absaugsystem verbinden, welches eine Kombination 37 bestehend aus einem Absaugkanal und -auspuff besteht. Mit dieser Anordnung wird die Drehbewegung der Kurbelwelle durch das Schwungrad 28 übertragen, um eine synchrone Gleitbewegung des Ventilkolbens 27 innerhalb der Ventilkammer 26 zu erzeugen, so daß wahlweise die Einlaß- und Auslaßöffnungen zwischen Zylinder 13, Vergaser 36 und Absaugsystem 37 verbunden sind.
Es ist ersichtlich, daß die neue Ventileinrichtung 24 gemäß der vorliegenden Erfindung direkt in der Nähe des ge-
schlossenen Endes 14 des Zylinders 13 montiert ist. Falls gewünscht, kann die zylindrische Ventilkammer 26 einstückig mit dem geschlossenen Ende 14 des Körpers 12 ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Ventileinrichtung 24 so ausgebildet, daß sie mit dem geschlossenen Ende 14 des Zylinders 13 durch Verschrauben oder dergleichen verbunden ist. Andere Anordnungen für die Befestigung der Ventileinrichtung 24 an der Maschine 11 werden im Laufe der Beschreibung gegeben.
Die Konstruktion des Schwungrades 28. kann im Detail den Figuren 2 und 3 entnommen werden. Die innen liegende Stirnfläche 31 ist mit Nockenflächen 42 und 43 versehen. Die Nokkenflächen 42 und 43 sind so angeordnet, daß wenn das Ende des Ventilkolbens 27 über sie läuft, das Ventil in seine genaue Längsposition innerhalb der zylindrischen Kammer 26 bewegt wird und abwechselnd die Absaug- und Ansaugöffnungen zum Zylinder 13 anschließt und abdichtet. Genauer gesagt ist die Nockenfläche 42 ein erhabener Vorsprung mit einer leicht ansteigenden Bahn, die sich bis zu einer maximalen Höhe erstreckt und dann zur inneren Stirnfläche 41 leicht wieder absinkt. Auf ähnliche Art und Weise ist die Nockenfläche 43 als eine Aussparung in der Stirnfläche 41 mit einer bis zur maximalen Tiefe führenden Führungskante und einer leicht ansteigenden Bahn bis zur Stirnfläche 41, ausgebildet. Somit betätigt das Schwungrad 28 durch die
- 10 -
- Ab-
Nockenflächen 42 und 43 direkt den Ventilkolben 27. Dabei sind keine dazwischenliegenden Stößel oder ähnliche Betätigungsstifte, wie bei den bisher bekannten Maschinen erforderlich. Zusätzliche Vorteile einer derartigen An-Ordnung bestehen darin, daß die Nockenflächen mit jeder gewünschten Zeitdauer und Längsverschiebung des Ventilkolbens 27 ausgestattet sein können.
Das Ventil 27 kann üblicherweise innerhalb der Kammer 26 frei rotieren. Das Ventil 27 kann jedoch durch eine Stift- und Schlitzanordnung blockiert sein, so daß eine nicht rotierende, jedoch in Längsrichtung gleitende Befestigung in der Kammer 26, wie aus der Fig. 4 A ersichtlich, erzielt wird. Andere Blockieranordnungen, wie beispielsweise ein nicht runder (quadratisch) Querschnitt können wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt, verwendet werden.
Die Gleitöffnungs- oder Fensterventileinrichtung 24 hat im offenen Zustand einen größeren Saugbereich oder Venturi-Querschnitt als ein Standard-Tellerventil. Das Gleitöffnungs- oder Fensterventil kann daher ein größeres Gasvolumen ansaugen und absaugen. Das Gleitöffnungsventil erfordert eine geringere Federkraft als ein Tellerventil, da es für das Aufrechterhalten der Dichtungswirksamkeit keine Feder benötigt, sondern lediglich die
- 11 -
Feder als ein Spannungselement zur Aufrechterhaltung des Kontaktes mit dem Schwungrad benützt. Bei dem Gleitöffnungsventil werden keine Mitnehmer, Stößel, Kipphebel und Rohrventile wie bei der herkömmlichen Maschine benötigt. Das Gleitöffnungs- oder Fensterventil erfordert keine speziellen Werkzeuge oder Mechanikerschulung und kann durch Mechaniker gewartet werden, die mit den allgemein bekannten Kraftanlagen vertraut sind. Das Gleitöffnungs- oder Fensterventil kann sowohl für die Verwendung bei Benzin- als auch bei Dieselmotoren leicht angepaßt werden.
Das Gleitöffnungsventil kann leicht ausgebaut oder ausgetauscht werden. Bei seiner beabsichtigten Verwendung ermöglicht das Entfernen einer Nockenradabdeckung, gefolgt durch das Entfernen des Schwungrades einen leichten Ausbau des Gleitöffnungsventils, wobei sowohl die Ansaug- als auch die Absaugöffnungen überprüft werden können, und falls gewünscht, die Dichtungsringe ausgetauscht werden könnene Diese Vorteile sind mit dem herkömmlichen Rohrventil zu vergleichen, bei dem die Köpfe, die Ansaug- und Absaugleitungen entfernt werden müssen und die Zylinderköpfe in ein Maschinenwerk zum Einschleifen geschickt werden müssen. Falls eine überprüfung des Nockenzustandes bei der herkömmlichen Maschine erforderlich ist, ist eine weitere Demontage erforderlich.
- 12 -
Die einfache Wartung allein sollte das vorliegende Gleitöffnungsventil sowohl für den Verbraucher als auch den Mechaniker zu einer sehr beliebten Anordung machen. Das Gleitöffnungsventil sollte auch eine längere Lebensdauer haben, das herkömmliche Tellerventil überdauern, ebenso wie in Standardmaschinen Ringe langer als Ventile dauern. Daher umfassen die Vorteile des Gleitöffnungs- oder Fensterventils einen größeren Wirkungsgrad mit weniger beweglichen Teilen, eine leichtere Wartung und niedrigere Her-Stellungskosten.
Der Ventilkolben kann mit engen Toleranzen hergestellt sein, um eine Dichtung gegen das Leckwerden der Ansaug- und Absaugöffnungen zu erzeugen. Bevorzugt sind jedoch austauschbare Dichtungselemente am Ventilkolben anzubringen.
Zu diesem Zweck sind ringförmige Nuten am Ventilkolben 27 vorgesehen und in diesen Nuten ringförmige Dichtungen 49, 51, 52 und 53 befestigt. Diese Dichtungenerzeugen eine für das jeweilige Medium dichte Gleitdichtung zwischen Kammer 26 und Ventil 27. Die Dichtungen können einen herkömmlichen Aufbau aufweisen, und beispielsweise aus Teflon, Stahl, Metall, Kunststoff oder Kohlenstoff bestehen.
Der Aufbau der Gleitventileinrichtung 24 ist im einzelnen der Fig. 4 zu entnehmen. Die Ventileinrichtung weist eine
- 13 -
zylindrische Ventilkammer 26 auf, deren Innenfläche eine geeignete Oberflächengüte hat, um den zylindrischen Ventilkolben 27 zur leichten und relativ reibungsfreien axialen Bewegung zwischen mehreren Längspositionen aufnehmen zu können. Zu diesem Zweck kann die Innenfläche der Ventilkammer 26 bis auf eine relative Güte gehont und dann zu einer zylindrischen Form poliert sein. Der Ventilkolben 27 kann aus zwei zylindrischen Elementen 46 und 47 aufgebaut sein, die durch einen Abstandsstift 48 miteinander verbunden sind.
Die Elemente 46 und 47 können nur etwas kleiner als der Innendurchmesser der Ventilkammer 26 sein. Der Stift 48 kann mit den Elementen 46 und 47 verschraubt oder mechanisch oder auf andere Weise an diesen befestigt sein. Hieraus resultiert, daß der Abstandsstift 48 einen offenen Bereich innerhalb der Mitte des Ventilkolbens 27 erzeugtβ
Am Ventilkolben 27 sind bevorzugt Dichtungen so angeordnet, daß sie zwischen dem Ventilkolben 27 und der zylindrischen Innenfläche der Ventilkammer 26 eine Gasdichtung erzeugen. Beispielsweise können am Element
mnd 51j
46 zwei Dichtungen 49»ündam Element 47 zwei Dichtungen 52 und 53 vorgesehen sein. Diese Dichtungen können irgend» eine gewünschte Form und Aufbau aufweisen, sind jedoch bevor-
- 14 -
-20- JV-J;;;:
zugt so ausgebildet, daß sie den Umgebungsbedingungen während dem Betrieb der Maschine 11 widerstehen. Beispielsweise können diese Dichtungen typische Metallringe, wie sie beispielsweise zur Dichtung von Kolben 19 zu Zylinder 13 verwendet werden, jedoch mit einem kleineren Durchmesser sein. Falls gewünscht, können Dichtungen aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Teflon, verwendet werden, um den Ventilkolben 27 gegen die Ventilkammer 26 abzudichten.
Mit dieser Anordnung erzeugt der Ventilkolben 27 in der mittleren Längsposition eine Druckdichtung zwischen der Ansaug- und der Absaugöffnung. Innerhalb der Ventilkammer 26 kann wegen der verschiedenen Dichtungen, die auf dem Ventilkolben 27 getragen sind, kein Leckwerden der Flüssigkeit auftreten.
Der Ventilkolben 27 trägt auf einem Ende einen gehärteten Nockenfolger 54, der während der Drehung des Schwungrades 28 über die Nockenflächen 42 und 43 gleiten kann. Das andere Ende des Ventilkolbens 27 befindet sich in der Nähe eines Abschlußendes 56 der Ventilkammer 26. Eine Düse 55 erzeugt einen Druckausgleich für das Ende 56. Eine Feder 57 erzeugt eine Vorspannkraft des Ventilkolbens 27 nach rechts, um den Nockenfolger 54 mit der Stirnfläche 41 und den Nockenflächen 42 und 43 im Eingriff zu halten. Hieraus resultiert,
- 15 -
daß während der Umdrehung des Schwungrades 28 die Stirnfläche 41 den Ventilkolben 27 in seiner mittleren Längsposition hält, in der sowohl die Ansaug- als auch Absaugöffnung zum Zylinder 13 hin abgedichtet sind. Wenn die Nockenfläche 42 von dem Nockenfolger 54 abgetastet wird, wird der Ventilkolben 27 nach links in seine zweite Längsposition innerhalb der Ventilkammer 26 bewegt. Diese Position ist aus den Figuren 1 und 5 ersichtlich.
In dieser Position des Ventilkolbens 27 ist der offene Bereich mit dem Abstandsstift 48 zu den Absaugöffnungen der Ventilkammer 26 fluchtend angeordnet. Hieraus resultiert, daß die Absaugöffnung 23 des Zylinders 13 über diesen offenen Bereich mit dem Absaugsystem 37 verbunden ist. Somit können Hochdruckgase leicht vom Zylinder 13 durch einen, nach oben bewegenden Kolben 19 abgegeben werden. Es ist klar, daß wenn die Nockenf lache 42 vom Nockenf olger 54 weggedreht wird,, daß der Ventilkolben 27 in seine mittlere Längspositions wie aus der Fig. 4 ersichtlich, zurückkehrt. Bei fortlaufender Umdrehung des Schwungrades 28 wird der Ventilkolben 27 durch die Feder 57 nach rechts in die Nockenfläche 43 in die dritte Längsposition gedrückt, in der der offene Bereich um den Abstandsstift 48 mit den Ansaugöffnungen fluchtet. Hieraus resultiert, daß in dieser Position die Ansaugöffnung 22 mit der Vergasereinrichtung 36 verbunden ist, und eine nach unten Be-
- 16 -
O I
wegung des Kolbens 19 ein Verbrennungsgemisch in das obere Ende des Zylinders 13 anzieht.
Es ist ebenfalls klar, daß die Positionierung und Länge der Nockenflächen 42 und 43 gemäß der genauen Ventildauer angeordnet sein können,um das gewünschte Vier-Zyklen-System, bestehend aus den Ansaug-, Kompressions-, Leistungs- und Absaugzyklen, zu erzeugen. Es ist ebenfalls klar ersichtlich, daß die durch die Maschine 11 erzeugte Brennkraftmaschine, falls gewünscht, mit geeigneten Veränderungen der Einrichtung in eine Dieselmaschine umgewandelt werden kann, in der nur die Bedingungen hoher Kompression im Zylinder 13, bewirkt durch einen nach oben ragenden Kolben 19 benötigt werden, um das Brenngemisch zu zünden. Ansonsten würde dieses System auf seine beschriebene Art und Weise funktionieren.
Es ist ebenfalls klar ersichtlich, daß die Maschine 11 ebenfalls als eine Gasmaschine verwendet werden kann, in dem lediglich die Vergasereinrichtung 36 durch ein Hochdruckgas ersetzt wird, und leicht in eine Dampfmaschine oder Gasmaschine umgewandelt werden kann. Falls gewünscht, kann die Maschine 11 als ein Luftkompressor betätigt werden, in dem die Vergasereinrichtung 36 und die Absaugleitung und Auspuffkombination 37 weggelassen werden, und die Absaug-
- 17 -
Öffnungen mit einem Prüfventil und einem Vorratstank verbunden werden. Dann wird die Kurbelwelle 17 von einer äußeren Kraftquelle angetrieben und das System arbeitet auf eine konventionelle Art und Weise wie ein Luftkompressor, bei dem die Hin- und Herbewegung des Kolbens 19 innerhalb der Kammer 13 ein Abgeben von Hochdruckgas in ein Vorratsgefäß bewirkt.
In den Figuren 6 und 7 ist ein verbesserter Ventilkolben zur Verwendung in der Ventilkammer 26 dargestellt. Bei dieser Konstruktion weist der Ventilkolben 61 aus Metall einen mittleren zylindrischen Abstandsteil 62 auf, der längliche Aussparungen 63 und 64 aufweist, die einen mittleren flachen Steg 66 stehen lassen. Der Steg 66 ist mit einem relativ großen Fenster oder Öffnung 67 in der Mitte des Steges 66 versehen. Mit den Enden 68 und 69 des Abstandsteiles 62 sind zylindrische Endteile 71 und 72 einstückig verbundene Beispielsweise können die zylindrischen Endteile mit dem Abstandsteil 62 durch Schweißen verbunden sein. Der Teil 71 kann mit einer Endfläche, bestehend aus einem gehärteten Nockenfolger 73, versehen sein. Das Ende des Teiles 72 kann
2ö mit einem ausgesparten, kappenähnlichen Element 74 versehen sein, um eine Feder 76 aufzunehmen, die für das Rückführen des Ventilkolbens nach rechts, wie aus den Figuren ersichtlich, verwendet wird.
- 18 -
Ein besonderer Vorteil der Konstruktion des Ventilkolbens 61 wird durch die Verwendung von sich in Längsrichtung erstreckenden Dichtungen erzielt. Diese Dichtungen werden auf jeder Seite des Ventils 61 und diametral einander gegenüberliegend an beiden Endteilen 71 und 72 befestigt. Die Dichtungen 77, 78 und 81 fluchten mit dem Steg 66 und können in ihrer Positionierung an den Seitenflächen der Teile 71 und 72 gesehen werden. In den Figuren ist die Längsdichtung gegenüber der Dichtung 78 im Teil 72 nicht dargestellt.
In der Figur 9 ist ein Teil des zylindrischen Teils 71 dargestellt, der auf einer Seite die Dichtung 77 und diametral gegenüberliegend die zweite Dichtung 81 trägt. Diese Dichtungen können aus rechteckigen Segmenten aus einem Dichtmaterial, wie beispielsweise Teflon, bestehen, welche auf Blattfedern 82 und 83 innerhalb rechteckiger Öffnungen 84 und 86 in den Seitenflächen des Elementes 71, befestigt sind.
Diese Längsdichtungen sollten eine Längsabmessung aufweisen, die sich zwischen den Umfangsdichtungen 87 und 88 am Teil 71 und den Umfangsdichtungen 89 und 91 am Teil 72 erstreckt. Diese Umfangsdichtungen können den gleichen Aufbau wie die beim Ventilkolben 27 verwendeten Dichtungen 49, 51, 52 und 53 aufweisen. Hieraus resultiert, daß die Umfangs-
- 19 -
dichtungen eine unerwünschte Fließbewegung axial entlang dem Ventilkolben 61 verhindern, während die Längsdichtungen eine Querdichtung gegen einen Verlust von Strömungsmedium direkt zwischen den Ansaug- und Absaugöffnungen an der Ventilkammer 26 bilden. Wenn somit der Ventilkolben 61 sich in seiner mittleren Position befindet, erzeugen die Dichtungen 88 und 89 eine Gasdichtung, so daß ein Nebenschluß zwischen der Ansaug- und Absaugöffnung in der Ventilkammer 26 nicht auftreten kann. Wenn sich der Ventilkolben 61 in seiner linken oder rechten Längsposition befindet, verhindern die Längsdichtungen ein Fließen von Gas zwischen den geschlossenen Ansaug- oder Absaugöffnungen der Ventilkammer 26.
Falls gewünscht, kann der Ventilkolben 61 aus mehreren rohrförmigen Elementen 92 und 93 für die Teile 71 und 72 ausgebildet sein. Zu diesem Zweck ist jedes rohrförmige Element 92 und 93 an der Stirnfläche des zylindrischen Abstandsteiles 62 um einen entsprechenden Vorsprung 94 und 96 herum befestigt. Diese rohrförmigen Elemente 92 und können durch Schweißen oder andere einstückig verbindende EIe= mente befestigt werden. Der Nockenfolger 73 kann auf ähnliche Art und Weise ausgebildet und am Ende des rohrförmigen Elementes 92 befestigt sein. Das kappenförmige Ende 74 kann am
- 20 -
.- 26- ■',: ι.; -'::■
Ende des rohrförmigen Elementes 93 durch ein inneres Abstandsstück 97 ausgebildet sein. Falls gewünscht, können andere Glieder zum Aufbau des Ventilkolbens 61 verwendet werden.
Die gehärteten Nockenfolger 54 und 73, wie sie bei den Ventilkolben 27 und 61 verwendet werden, können durch eine reibungsvermindernde Rolleneinrichtung, gemäß der Fig. 8, ersetzt werden. Beispielsweise ist der Kolbenstift 27 an seinem Ende in der Nähe des Schwungrades 28 mit einem Schlitz 98 versehen, in dem eine Rolle 99 gelagert ist. Die Rolle 99 kann auf der Stirnfläche 41 des Stirnrades laufen. Mit dieser Anordnung wird eine Verbindung mit relativ geringer Reibung zwischen dem Ventilkolben und der Stirnfläche 41 des Schwungrades 28 erzielt.
Es ist klar ersichtlich, daß die Ventilkolben und zylindrischen Ventilkammern so angeordnet sein können, daß sie mehrere Öffnungen, die durch mehrere offene Bereiche innerhalb des Ventilkolbens verbunden sind, erzeugen. Beispielsweise können zwei Ventilkolben in der gleichen Ventilkammer betätigt werden, so daß mehrere Absaug- und Ansaugöffnungen durch Längsverschiebung des Ventilkolbens oder der Ventilkolben gesteuert werden können. Es können auch andere Anordnungen vorgesehen sein, bei denen mehrere
- 21 -
Ventilkolben mehrere Ansaugöffnungen steuern und ein anderer Satz Ventilkolben mehrere Absaugöffnungen steuert, und alle Ventilkolben vom Schwungrad betätigt werden. Hieraus folgt, daß die vorliegenden Ventileinrichtung bei Maschinen mit mehreren Zylindern verwendet werden kann und so angeordnet werden kann, daß bei einer gewünschten Ventilkolbenanordnung jede gewünschte Absperrfolge bezüglich Zeitdauer, Ansaugen und dergleichen, erzeugt werden kann»
In der Fig. 10 ist ein umgekehrter V-Brennkraftmotor 100 als ein Beispiel für eine derartige Anordnung dargestellt. Bei diesem Motor ist ein Körper mit einander gegenüberliegenden Zylindern 101 und 105 gezeigt, in denen ein Kolbenpaar 102 und 103 hin und her bewegbar ist. Der Winkel zwischen diesen Zylindern beträgt zwischen 80 und 179°, bevorzugt ungefähr 120°. Die Kolben haben eine gemeinsame Kompressionszone 104 zwischen ihren geneigten oberen Flächen. Die Kompressionszone 104 ist durch einen Ansaugteil 106 und einen Absaugteil 107 mit einer Gleitventileinrichtung 108 und einer Gleitventileinrichtung entsprechend verbunden. Die Ventileinrichtungen 108 und 109 können die Form eines Ventilkolbens 27 und einer zylindrischen Ventilkammer 26 aufweisen s um entsprechend die Verbindung zu einem Ansaugsystem 111 und einem Absaugsystem 112 herzustellen. Zusätzliche Zylinderpaare können
- 22 -
O I έ_ U
am Motor 100 vorgesehen sein, und die Ventileinrichtungen 108 und 109 können sich wiederholen oder mit Mehrfachventilkolben in dieser Anordnung versehen sein.
Beispielsweise kann der Motor 100 eine Dieselmaschine sein, die zum Zünden einer Brennstoffmischung, die durch das Ansaugsystem 111 eingespritzt ist, eine hohe Kompression benötigt. Zu diesem Zweck werden die Kolben 102 und 103 mittels Kurbelelementen 113 und 114, die Kurbelstifte 116 und 117 tragen, hin und her bewegt. Die Kurbelstifte 116 und 117 sind antriebsmäßig mit den Kolben über. Kurbelstangen 118 und 119 verbunden. Jedes der Kurbelelemente 113 und 114 ist mit einer Umfangsnockenflache 121 und 122 entsprechend versehen, die mit einem mittleren Schwungrad 123 in Eingriff stehen, welches in dem Körper gelagert ist, in dem die Zylinder 101 und 105 angeordnet sind. Das Schwungrad 123 wird in genauer Zeitabfolge zur Umdrehung der Kurbelelemente 113 und 114 gedreht. Hieraus resultiert, daß die Bewegungen der Kolben genau synchronisiert sind, wenn sie innerhalb der Zylinder 101 und 105 relativ zu den Ventileinrichtungen hin und her bewegt werden. Das Schwungrad 123 ist mit Nockenflächen der gleichen Art und Weise wie das Schwungrad 28 versehen, welches in der Maschine 12 gemäß der Figuren 1, 2 und 3 verwendet worden ist.
- 23 -
Die Nockenflächen bewegen die Ventilkolben innerhalb der Ventileinrichtungen 108 und 109, die den Ansaug- und Absaugsystemen des Motors 100 zugeordnet sind, hin und her. In der Fig. 11 ist ein Schwungrad 123 dargestellt, welches auf einer mittleren Welle 124 getragen ist und die Welle ist in der Nähe der Verbrennungszone 104 im Körper des Motors 100 gelagert. Die Welle 124 erstreckt sich in Längsrichtung des Motors 100 und erzeugt einen Leistungsausgang mittels einer Kupplung 126, die an ihrem Ende aufgenommen ist. Die Umfangsflache des Schwungrades 123 trägt geeignete Zahnelemente und weist eine Innenfläche 127 auf, an der die notwendigen Flächen vorgesehen sind. Beispielsweise sind eine vorstehende Nockenfläche 130 und eine ausgesparte Nockenfläche 127 vorgesehen, die mit dem Ende 128 des Ventilkolbens, der der Ventileinrichtung 108 zugeordnet ist, im Eingriff stehen. Eine ausgesparte Nockenfläche 131 und die Nockenfläche stehen mit dem Ende 125 des Kolbens, der der Ventileinrichtung 109 zugeordnet ist, im Eingriff. Die Nockenflächen 127, 130 und 131 liegen in der Nähe des Umfangs des Schwungrades 123 und arbeiten auf die gleiche Art und Weise wie für die Nockenflächen 42 und 4 J bei der Maschine beschrieben. Aus den Figuren 10 und 11 ist ersichtlich, daß die Anordnung eines V-Dieselmotors mit einander gegenüberliegenden Kolben unter Verwendung der vorliegenden Erfin-
- 24 -
dung weitgehend kompakt ausgebildet werden kann und mit einem Minimum an operativen Elementen auskommt. Dies ist durch den Vergleich mit den komplizierten Strukturen, die bei Maschinen gemäß dem Stand der Technik verwendet werden, zu ersehen.
Die Vorteile des einander gegenüberliegenden, umgekehrten V-Motors umfassen:
a) einen größeren volumetrisehen Wirkungsgrad infolge von zwei Kolben, die sich in einem gemeinsamen Zylin-
der treffen; .
b) der Möglichkeit, mit Brennstoffen mit niedrigeren Oktanzahlen zu fahren, da durch die beiden Kolben in einer gemeinsamen Kompressionskammer eine erhöhte Kompression erzielt wird;
c) erhöhte Ausnutzung verbrannter Gase, was daher herrührt, daß zwei Kolben zwei Kurbelwellen von einem einzigen Kraftimpuls aus drehen;
d) einfache Anpassungsfähigkeit dieser Maschine als Dampf-, Diesel-, Gasmotor oder an eine Luft- oder andere Kompressionsfunktion;
- 25 -
e) Es existiert kein Zylinderkopf oder Zylinderkopfkorb, und daher kann ein Ausfall des Zylinderkopfkorbes verhindert werden;
f) Die Maschine kann durch allgemeine Kraftmaschinenmechaniker repariert werden, ohne daß Spezialwerkzeuge für die Reparatur benötigt werden;
g) Für die Herstellung dieser Maschine wird ein begrenztes Umrüsten der Werkzeuge benötigt;
h) wenige bewegliche Teile in der Ventilkette und ein leichtes Auswechseln der Ventile;
i) Kompakte Bauweise und ein niedriges Profil mit zwei Zylindern erzeugen im wesentlichen Leistung.
Die Doppelkolbenmaschine verspricht bei stationärer Verwendung, insbesondere als eine Verbundsystemmaschine,, großen Erfolg. Sie kann beispielsweise in Autos mit Vorderradantrieb quer montiert werden. Zusammenfassend schafft diese hervorragende Maschine durch Verwendung grundsätzlicher Prinzipien eine einfache Operation und sollte vom Verbraucher und Mechaniker leicht zu verstehen sein.
- 26 -
3 λ.
Die vorliegende Erfindung kann "bei Verbundmaschinen, wie beispielsweise einer Zweistufen-Gemischdampfmaschine, verwendet werden. Ein derartiges Beispiel ist in der Fig. dargestellt. Es ist eine Zweizylinder-Dampfmaschine 132 dargestellt, in der das Abgas des einen Zylinders an den Eingang eines zweiten Zylinders zugeführt wird, wobei die Wirkungen der Zylinder durch ein Paar Ventileinrichtungen gesteuert werden, die gemäß der vorliegenden Erfindung, wie anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben, angeordnet sind.
Im einzelnen weist die Dampfmaschine 132 einen Körper 133 mit zwei parallel ausgerichteten Zylindern 134 und 136 auf. Die Zylinder sind durch Zylinderköpfe 137 und 138 verschlossen. Zwei Kolben 139 und 141 sind in den entsprechenden Zylindern 134 und 136 hin und her bewegbar. Diese Kolben werden durch eine gemeinsame Kurbelwelle 142 mit zwei Kurbelelementen 143 und 144 getragen. Die Kurbelelemente können die üblichen Gegengewichtteile aufweisen, die die Befestigung der Kolben über Befestigungsstifte 146 und 147 an den Kurbelstiften 148 und 149, ausgleichen.
Der Zylinder 134 hat Eingangs- und AusgangsÖffnungen 151 und 152 im Zylinderkopf 137. Auf ähnliche Art und Weise weist der Zylinder I36 Eingangs- und Ausgangsöffnungen 153 und 154 entsprechend auf, die im Zylinderkopf -138 ausgebildet
- 27 -
sind. Zusätzlich ist eine Ventileinrichtung 156 für den Zylinder 134 vorgesehen und gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet und kann die Form, wie bei der Maschine 11 beschrieben, aufweisen, und eine andere Ventileinrichtung 157 gleicher Konstruktion ist für den Zylinder 136 vorgesehen. Wie bei den vorstehend beschriebenen Maschinen bereits beschrieben, treibt das Kurbelwellenzahnrad 158 das Schwungrad-Zahnrad 162 synchron an.
Das Schwungrad-Zahnrad 162 trägt die Nockenflächen, die zur Erzeugung einer genauen Ventilbetätigung der Ventileinrichtungen 156 und 157 erforderlich sind, wie bereits für das Schwungrad-Zahnrad 28 und die zugehörige Maschine 11 beschrieben. Die Ventilanordnung 157 erstreckt sich, wie durch die gestrichelte Linie 161 angegeben, durch den Zylinderkopf 137 und berührt diese Nockenflächen. Genauer gesagt ist diese Ventileinrichtung so angeordnet, daß das Abgas aus dem Zylinder 134 über die Leitung 167 während dem Ansaugzyklus der Ansaugöffnung 153 des Zylinders 136 zugeführt wird. Zu diesem Zweck wird durch die Ansaugöffnung Dampf zugeführt, um den Kolben 139 im Zylinder 134 hin und her zu bewegen. Dann wird der Kolben 130 in seinem oberen Abgashub zwangsweise den Dampf durch die Abgasöffnung 152, Ventileinrichtung 156, Verbindungsleitung 167, die Ansaugöffnung der Ventileinrichtung 157 und dann in die Ansaug=
- 28 -
öffnung 153 des Zylinders I36 führen. Der ansteigende Kolben 141 im Zylinder I36 wird während dem Abgaszyklus den Dampf einem Abgassystem 168 entweder zur Wiederverwertung oder Wärmespeicherung abgeben. Die Nockenflächen 163 und 174 am Zahnrad 162 sind so angeordnet, daß die Zeitdauer, die die Ventileinrichtungen 156 und 157 zur Erzeugung dieses Zweistufen-Verbundvorganges benötigen, gesteuert ist. Insbesondere verwendet die Kurbelwelle eine gestaffelte Kurbelstiftanordnung gemäß der Fig. 13.
Die Kurbelwelle 142 kann die üblichen Gegengewichtelemente 142 und 144 tragen und weist einen Kurbelstift 148 auf, der ungefähr um 15° zum Kurbelstift 149 versetzt ist. Somit ist der Leistungshub im Zylinder I36 um ungefähr vor dem Ansaughub am Zylinder I36 zeitgeschaltet. Somit sind die Nockenflächen am Schwungrad-Zahnrad 162 so zeitgeschaltet, daß sie die optimale Wirkung der Ventileinrichtungen 156 und 157 für dieses besondere Ergebnis erzeugen.
Anders ausgedrückt wird die Ventileinrichtung 156 einen Absaugdampf vom Zylinder 134 um ungefähr 15° später als die Eingangsbewegung des Kolbens im Zylinder I36 erzeugen. Diese genaue Ventilzeitschaltung erlaubt eine vollständigere und wirksamere Verwendung der zweistufigen Dampfmaschinenoperation.
- 29 -
Die Ventileinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine besondere Art einer einzigartigen Gleitkolbenventilanordnung, die mit zahlreichen Ansaug- und Absaugöffnungsanordnungen verwendet werden kann. Insbesondere kann der Fluß durch die Ventileinrichtung sehr große Bereiche und relativ kleine Druckabfälle erzeugen, und kann dauerhafte Dichtungen verwenden, da sie nur axial bewegt und leicht verschoben werden. Insbesondere die Verwendung von in Längsrichtung ausgerichteten Dichtungen in den Seitenflächen der Ventilkolben erzeugt eine bessere Abdichtung zwischen den Ansaug- und Absaugöffnungen und erfordert keine komplizierten Dichtungseinrichtungen. Zusätzlich ist es relativ einfach, die Ventilzeitschaltdauer für eine vorhandene Maschine durch leichtes Auswechseln des Schwungrad-Zahnrades mit den zugehörigen Nockenflächen, zu verändern.
Beispielsweise kann eine Dampfmaschine leicht in einen Luftkompressor umgewandelt werden. Zusätzlich kann die einfache Veränderung der Ventilzeitschaltdauer eine optimal funktionierende Verbundmaschine erzeugen. Besonders bedeutend ist es, daß die Verwendung der direkten Betätigung der Ventilkolben von den Seitennockenflächen am Schwungrad-Zahnrad es dem Konstrukteur ermöglicht, eine sehr kompakte und einfache Maschine für eine gewünschte Verwendungs= art mit Brennstoffverbrennung, Dampf-, Gas- oder Luftkompressions-Verwendung, zu erzeugen.
-■30 -
I Z-U H U H
Insbesondere ist das Schwungrad-Zahnrad eine relativ große Fläche, auf der die Nocken vorgesehen werden können. Mit einer derartig großen Seitenfläche können die Anlauf- und Ablaufflächen und die bestimmten Verstellbreiten der Nocken leicht erzielt werden. Zusätzlich kann eine einfache Veränderung dieser Flächen zur Veränderung der Ventilzeitschaltdauern für jede Operationsart erzielt werden. Andere Modifikationen dieser Nockenflächen sind für den Fachmann leicht zu ersehen.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß eine Maschine mit einer einzigartigen Ventilanordnung unter Verwendung eines Zylinder- oder Kolbenventils geschaffen worden ist. Diese Ventileinrichtung ist leicht ohne die Verwendung von mehreren Elementen, wie sie normalerweise bei herkömralichen Ventilsystemen angewendet werden müssen, wie beispielsweise Stößel, hydraulische Hebel, Kipphebel oder dergleichen, betätigbar. Selbstverständlich können gewisse Veränderungen oder Abwandlungen innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung bei der vorliegenden Verbesserung an Maschinen vorgenommen werden.
- 31 -
.-37-.
Leerseite

Claims (10)

  1. GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER
    Clark Newell Fishel 6704 Shady Cedar Circle Austin, Texas 78734 V.St.A.
    "Ventilanordnung für Maschinen"
    3120494 KLAUS DELFS
    DIPL ING
    PATENTANWÄLTE ULRICH MENGDEHL
    DIPL-CHEM. DR RER. NAT.
    HEINRICH NIEBÜHR
    DIPL-PHYS DR PHIL HABIL
    EUROPEAN PATENT"ATTORNEYS :" . ' 2000 HAMBURG 13
    POSTFACH 25 70
    ROTH ENBAUM-
    CHAUSSEE 58
    TEL (040)4102008
    TELEX 212 921 SPEZ
    RICHARD GLAWt
    DR ING
    WALTER MOLL
    DlPL-PHYS. DR HER. NAT.
    ÖFF. BEST DOLMETSCHER
    8000 MÜNCHEN 26
    POSTFACH 162
    LIEBHERRSTR. 20
    TEL. (089)226548
    TELEX 5 22 505 SPEZ
    TELECdPIER (089) 223938
    MÜNCHEN A 78
    P at entansprüche
    ι 1y Kolben- und Zylinder-Maschine mit einer Ventilanordnung zum Steuern der Ein- und Auslaßkanäle gekennzeichnet durch
    a) eine zylindrische Ventilkammer (26) angrenzend an den Maschinenzylinder (13), mit im Abstand zueinander mündenden Einlaß- und Auslaßkanälen (22 und 23) zum Verbinden der Ansaug- und Absaugeinrichtungen (36 und 37) mit dem Zylinder?
    b) einen Ventilkolben (27), der innerhalb der Ventilkammer (26) axial verschiebbar ist, mit einer Öffnung zum wahlweisen
    I ί— Ν-» ~Γ ^
    Verbinden der Kanäle (22 und 23) mit den Ansaug- und Absaugeinrichtungen (36 und 37);
    c) ein am Maschinenkörper (12) gelagertes Schwungrad (28), das durch mit dem Kolben (19) verbundene Drehantriebsmittel (17, 31) angetrieben wird;
    d) Nockenflächen (42 und 43), die an einer Seite des Schwung rades (28) vorgesehen sind und direkt mit einem Nockenfolgerteil (54) des Ventilkolbens (27) zusammenwirken, um den Ventilkolben (27) während der Umdrehung des Schwungrades (28) zur wahlweisen Durchflußsteuerung der Kanäle in zeitlicher Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des Kolbens (19) im Maschinen-Zylinder (13) axial zu verschieben; und
    e) eine Einrichtung (57), die den Ventilkolben (27) axial gegen das Schwungrad (28) drückt, um den Nockenfolger (54) während dem Betrieb mit den Nockenflächen (42 und 43) in Eingriff zu halten.
  2. 2. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnung des Ventilkolbens (27) durch einen mittleren Teil (48) mit einem reduzierten Durchmesser gebildet ist,
    der zwei axial im Abstand zueinander befindliche zylindrische Teile (46 und 47) des Ventilkolbens (27) miteinander verbindeto
  3. 3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich = net, daß die Öffnung im Ventilkolben (61) durch eine Öffnung
    (67) in einem Steg (66) gebildet ist, der zwei axial im Abstand zueinander befindliche zylindrische Endteile (71 und 72) des Ventilkolbens (61) miteinander verbindet.
  4. 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich= η e t , daß jeder zylindrische Endteil (71,72) umlaufende Dichtungen (87, 88, 89, 91) in der Nähe seiner Enden trägt und axial sich erstreckende, diametral einander gegenüberliegen= de Aussparungen (84 und 86) aufweist, in denen Längsdichtungen , (77,78 und8i) angeordnet sind.
  5. 5. Maschine nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e kennzeichnet, daß der Nockenfolger (54) eine drehbar montierte Rolle (99) aufweist.
  6. 6. Maschine nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e kennzeichnet , daß die Nockenflächen (42 und 43) wenigstens einen Vorsprung (42) und wenigstens eine Aussparung (43) relativ zur. Seitenfläche des Schwungrades (28) aufweisen.
  7. 7. Maschine nach jedem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Maschine die Form einer Pumpe, eines Kompressors oder eines Motors aufweist.
  8. 8. Maschine nach jedem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
    gekennzeichnet, daß die Maschine (100) ein Zylinderpaar (101 und 105) aufweist, die miteinander in Verbindung stehen, um eine gemeinsame Kompressionszone (104) für die Kolben (102 und 103) zu bilden, in der eine einzige Ansaug- und Absaugeinrichtung (111 und 112) zur Kompressionszone (104) führt, und jeder Kolben (101 und 105) rotierende Antriebselemente (121 oder 122) aufweist, die antriebsmäßig mit dem Schwunj rad (123) verbunden sind.
  9. 9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich· net, daß die Zylinder (101 und 105) in Form eines umgekehrten V fluchtend angeordnet sind.
  10. 10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Zylinder (101 und 105) zueinander einen Winkel zwischen 80 und 179 ° einnehmen.
DE19813120494 1980-05-23 1981-05-22 Ventilanordnung fuer maschinen Withdrawn DE3120494A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15276880A 1980-05-23 1980-05-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3120494A1 true DE3120494A1 (de) 1982-04-22

Family

ID=22544355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813120494 Withdrawn DE3120494A1 (de) 1980-05-23 1981-05-22 Ventilanordnung fuer maschinen

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS5718409A (de)
DE (1) DE3120494A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110088430A (zh) * 2016-09-09 2019-08-02 Jp领域股份有限公司 用于内燃机的可变行程阀设备
RU2823514C1 (ru) * 2023-11-28 2024-07-23 Юрий Иванович Терентьев Механизм газораспределения двухтактного двухцилиндрового оппозитного двигателя внутреннего сгорания

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58128409A (ja) * 1982-01-25 1983-08-01 Yanmar Diesel Engine Co Ltd スプール式吸,排気弁の駆動機構
JPS58128407A (ja) * 1982-01-25 1983-08-01 Yanmar Diesel Engine Co Ltd サイドカム式スプ−ルバルブエンジン
KR100354588B1 (ko) * 1999-08-11 2002-09-30 주식회사 진우콜렉션 손톱깍이
US8108995B2 (en) 2005-09-23 2012-02-07 Jp Scope Llc Valve apparatus for an internal combustion engine
US8528511B2 (en) 2005-09-23 2013-09-10 Jp Scope, Inc. Variable travel valve apparatus for an internal combustion engine
CN110439620A (zh) * 2019-08-16 2019-11-12 新昌次长电子科技有限公司 一种石油行业低温余热的蒸汽发电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110088430A (zh) * 2016-09-09 2019-08-02 Jp领域股份有限公司 用于内燃机的可变行程阀设备
RU2823514C1 (ru) * 2023-11-28 2024-07-23 Юрий Иванович Терентьев Механизм газораспределения двухтактного двухцилиндрового оппозитного двигателя внутреннего сгорания

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5718409A (en) 1982-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0543301B2 (de) Brennkraftmaschine
DE10311358B4 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine, Verfahren zu ihrem Betreiben sowie Vorrichtung zum Verstellen der Hubfunktion eines Ladungswechselventils
DE60225773T2 (de) Brennkraftmaschine
CH667132A5 (de) Drehkolben-eintakt-verbrennungsmotor.
DE3120494A1 (de) Ventilanordnung fuer maschinen
DE69224441T2 (de) Brennkraftmaschine mit rotierendem kolben
DE1601818B2 (de) Schwenkkolben-brennkraftmaschine
DE3150654C2 (de) Rotationskolben-Brennkraftmaschine
DE4304125A1 (de) Aufgeladener Viertaktmotor
DE69021878T2 (de) Kolbenmaschine mit pumpenzylindern und kraftzylindern.
EP0198504A2 (de) Vierzylindermotor mit verlängerter Expansion
DE69400367T2 (de) Brennkraftmaschine
DE3687821T2 (de) Zweitakt - brennkraftmaschine.
DE19506963A1 (de) Wechselhubmotor
DE2033820C3 (de) Brennkraftmaschine
WO2023093927A1 (de) Arbeitskraftmaschine
DE3137979A1 (de) Hebelkolbenmotor
DE2247908A1 (de) Verbrennungskraftmotor
EP0128539A2 (de) Viertaktarbeitsverfahren für den Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Hilfskolben und Motor hierzu
DE3507766A1 (de) Brennkraftmaschine
DE102010020877B4 (de) Doppelzylinder-Zweitaktmotor mit Gleichstromspülung
DE3207804A1 (de) Drehkolbenmaschine
DE19755771A1 (de) Verbrennungskraftstoff betriebene Hydropumpe
DE2901870A1 (de) Drehschiebergesteuerte brennkraftmaschine
AT404865B (de) Zweitakt-brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee