DE3882702T2 - Mechanismus zur übertragung einer bewegung. - Google Patents
Mechanismus zur übertragung einer bewegung.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bewegungsübertragungsmechanismus für eine Maschine, beispielsweise eine Wärmekraftmaschine, Kühlmaschine oder Wärmepumpe, die hermetisch abgedichtet oder mit einem Radialwellendichtung ausgestattet ist, wobei die genannte Maschine zwei sich hin- und herbewegende Kolben aufweist, die mit dem Bewegungsübertragungsmechanismus über Kurbelstangen verbunden sind, wobei die beiden Kolben der Verdrängerkolben und der Arbeitskolben der Maschine sind und sich auf der gleichen Achse bewegen.
- Derartige Maschinen arbeiten nach dem Prinzip der externen Wärmezufuhr bzw. der Wärmeentnahme unter Einhaltung der Stirling-, Ericsson- oder ähnlicher thermodynamischer Kreisprozesse.
- Solche Maschinen, z.B. gemäß CH-A-326 314 bekannte, sind hermetisch in einem Gehäuse mit oder ohne Radialwellendichtung abgeschlossen und werden durch ein für ihre Funktion geeignetes Arbeitsmedium, bevorzugt Helium oder Wasserstoff unter Druck gehalten. Ein gemeinsames Merkmal dieser Maschinen ist, daß ihre eigentliche Funktion von einem System von Wärmeaustauschern abhängt, welche notwendigerweise vor der Kontamination mit Öl, das den Wärmeaustausch behindert, geschützt werden müssen. Demgemäß muß der zugehörige Bewegungsübertragungsmechanismus entweder durch ein System mit Zirkulations- oder Planschöl geschmiert werden, das dann von den Wärmeaustauschern und den damit verbundenen hin- und hergehenden Kolben mittels komplizierter dynamischer, linearer Dichtungsvorrichtungen getrennt und demgegenüber abgedichtet werden, oder es müssen Bewegungsübertragungsmechanismen vorgesehen sein, die ohne Zirkulations- und Planschschmieröle arbeiten und daher die oben genannten dynamischen Dichtungsvorrichtungen für das Schmieröl nicht benötigen.
- Die Bewegungsübertragungsmechanismen für die oben genannten Maschinen haben mehrere integrierte Funktionen, die aufrechterhalten werden müssen, um einen zufriedenstellenden Betrieb der Maschinen zu sichern:
- - Führung der Kolben mit einem geeigneten und vorzugsweise optimalen Phasenwinkel für den thermodynamischen Prozeß;
- - Führung der Kolben in einer Weise, die die Seitenkräfte an den Kolben nicht ansteigen läßt, z.B. von den Kurbelstangen in einem Kurbelmechanismus, wodurch die Schmierung mit Zirkulations- oder Planschschmieröl notwendig würde;
- - Übertragung kinetischer Energie von einem Teil der Maschine, welcher Energie erzeugt, auf einen anderen Teil, welcher Energie verbraucht;
- - Völliger oder teilweiser Ausgleich der Massenträgheitskräfte, um Schwingungen zu vermeiden.
- Bei den oben genannten Maschinen werden im allgemeinen kinematische Maschinen und Freikolben-Maschinen unterschieden, so wie eine Zwischenform, die als Halb-Freikolbenmaschine bezeichnet werden kann. All diese Maschinen dienen in unterschiedlichem Kontext abhängig von der Ausführung und der Arbeitsweise des thermodynamischen Systems als Wärmekraftmaschinen, Kühlmaschinen und Wärmepumpen. Die Notwendigkeit von Bewegungsübertragungsmechanismen ergibt sich primär bei kinematischen und Halb-Freikolbenmaschinen, während Freikolbenmaschinen im allgemeinen ohne Bewegungsübertragungsmechanismen zufriedenstellend arbeiten.
- Kinematische Maschinen sind bisher auf Zirkulations- oder Plansch-Schmierölsysteme angewiesen gewesen, welche komplizierte und im Betrieb empfindliche lineare Dichtungsvorrichtungen benötigen. Das Risiko von Ölleckagen aus dem Bewegungsübertragungsmechanismus der Maschine zur Kolben- und Wärmeaustauscheinheit war bisher ein unangenehmes Hindernis für die erfolgreiche kommerzielle Nutzung von kinematischen Maschinen.
- Halb-Freikolbenmaschinen übertragen die Arbeitskräfte von den sich hin- und herbewegenden Arbeitskolben auf Komponenten des Systems, welche ebenso durch eine Hin- und Herbewegung die erzeugten Kräfte absorbieren, oder übertragen Arbeitskräfte von einer Hin- und Herbewegung in einer Energiequelle auf hin- und hergehende, die Energie absorbierenden Kolben. Diese Funktionen werden durch lineare Bewegungen gewährleistet, welche keinen Bewegungsübertragungsmechanismus benötigen. Andererseits ist ein Bewegungsübertragungsmechanismus notwendig, um nicht-arbeitende oder Arbeit absorbierende Kolben, sog. Verdrängerkolben zu führen. Da die erforderlichen Kräfte, die in einem solchen Bewegungsübertragungsmechanismus zu übertragen sind, vergleichsweise klein sind, ist es möglich, Lager mit einer begrenzten, abgedichteten Fettschmierung zu verwenden, auch dann, wenn der Bewegungsübertragungsmechanisinus auch dazu verwendet wird, die Massenträgheitskräfte in dem System zur Vermeidung von Schwingungen völlig oder teilweise auszugleichen. Hierfür wurden relativ komplizierte und teure Bewegungsübertragungsmechanismen der sogenannten rhombischen Getriebeart als notwendig erachtet, um diese Funktionen auf adäquate Weise zu erfüllen.
- Wie bereits oben gesagt, ist eine erfolgreiche kommerzielle Nutzung von kinematischen oder Halb-Freikolbenmaschinen aufgrund des Mangels an einfachen und preiswerten Bewegungsübertragungsmechanismen, die im Dauerbetrieb ohne Zirkulations- oder Plansch- Schmierölsysteme arbeiten und demgemäß ohne komplizierte lineare Dichtungsvorrichtungen arbeiten, bisher nicht möglich gewesen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Bewegungsübertragungsmechanismus vorzusehen, der kein Zirkulations- oder Plansch-Ölsystem erfordert, jedoch all den Anforderungen genügt, die an einen einfachen und kostengünstigen Bewegungsübertragungsmechanismus gestellt werden, der sowohl für kinematische Maschinen als auch für Halb-Freikolbenmaschinen verwendet werden kann.
- Eine weitere Aufgabe liegt darin, vollständig oder praktisch vollständig die in diesen Maschinen auftretenden Massenträgheitskräfte auszugleichen.
- Eine weitere Aufgabe liegt darin, sowohl die Übertragung von Kräften bei Hin- und Herbewegung für lineare Komponenten (antreiben und angetrieben) als auch für Drehkräfte für Drehkomponenten (antreiben und angetrieben) als auch, wo anwendbar, einer Kombination von Kräften bei Hin- und Herbewegung für Komponenten, die sowohl eine hin- und hergehende als auch eine rotatorische Funktion haben, zu ermöglichen.
- Schließlich zielt die Erfindung darauf, einen Bewegungsübertragungsmechanismus vorzusehen, der zwischen den antreibenden und angetriebenen Komponenten in den oben genannten Maschinensystemen sehr unterschiedlicher Art arbeitet: Wärmekraftmaschinen, Kühlmaschinen und Wärmepumpen, die gemäß den Stirling-, Ericsson- oder ähnlichen thermodynamischen Kreisprozessen arbeiten, drehende oder lineare elektrische Generatoren und Motoren, ebenso wie drehende und lineare hydraulische und pneumatische Pumpen und Motoren.
- Die oben aufgeführten Aufgaben werden durch einen Bewegungsübertragungsmechanismus gelöst, der über zwei sich gegenläufig drehende Kurbelsysteme verfügt, die an einer gemeinsamen Mittellinie zentriert sind, wobei die Seitenkräfte der beiden Kolben gegeneinander wirken und sich somit ausschalten, wobei die beiden sich gegenläufig drehenden Kurbelsysteme zwei sich gegensinnig drehende Kurbelräder umfassen, die untereinander synchronisiert sind, und wobei die beiden Kolben mit jedem der beiden sich gegenläufig drehenden Kurbelräder über separate Kurbelstangen verbunden sind.
- Des weiteren kann ein geeigneter und optimaler Phasenwinkel für die Bewegungen von Arbeits- und Verdrängerkolben der betreffenden Maschinen gewählt werden oder, wo sinnvoll, von unterschiedlichen Kolben in Mehrzylindermaschinen. Es hat sich gezeigt, daß die Geometrie des erfindungsgemäßen Bewegungsübertragungsmechanismus die Verwendung von permanent geschmierten und abgedichteten Wälzlagern in Nadel- oder Kugelausführung erlaubt, so daß Zirkulations- oder Planschöle nicht mehr benötigt werden. Überdies ermöglicht der erfindungsgemäße Bewegungsübertragungsmechanismus den völligen oder teilweisen Ausgleich der Massenträgheitskräfte, die durch die Bewegung der Kolben erzeugt werden.
- Beim erfindungsgemäß ausgestalteten Bewegungsübertragungsmechanismus kann die Hin- und Herbewegung der Kolben in ein oder mehr der folgenden Weisen genutzt werden:
- - als lineare Hin- und Herbewegung;
- - als Drehbewegung zweier gegensinnig mit derselben Drehgeschwindigkeit drehender Wellen;
- - als Drehmoment an einer einzigen drehenden Welle;
- Ausführungsbeispiele für die beschriebenen Anwendungen werden unter Bezugnahme auf Wärmekraftmaschinen nach Stirling zum Antrieb von Linear- oder Dreh-Generatoren erläutert. Figuren 1a-1c zeigen Energiesysteme, bei denen die im System 1-4 dargestellten Komponenten verschiedene antreibende oder angetriebene Einheiten darstellen. In einem ersten Fall handelt es sich bei der Komponente 1 um eine Wärmekraftmaschine nach Stirling als antreibende energieerzeugende Einheit, während 2, 3 und 4 Stromgeneratoren, also angetriebene, energieverbrauchende Einheiten sind. In Figur 1a ist ein linearer Stromgenerator mit 2 bezeichnet, und die Energieübertragung findet durch lineare Hin- und Herbewegungen zwischen dem Arbeitskolben der gewählten Wärmekraftmaschine und dem linearen Stromgenerator statt. In Figur 1b sind gegenläufige Stromgeneratoren mit 3 bezeichnet, und die Energieübertragung findet mittels zweier Drehwellen statt, die sich gegenläufig drehen. In Figur 1c ist schließlich ein Drehstromgenerator mit 4 bezeichnet, der mittels einer einzigen Welle die gesamte erzeugte Energie überträgt. In den in Bezug genommenen Fällen sind die Energiesysteme in Figuren 1a bis 1c sämtlich hermetisch abgedichtet, und das Arbeitsgas der Wärmekraftmaschine füllt das gesamte System, so daß Abdichtungen zum Einschließen des Arbeitsgases innerhalb des Systems entbehrlich sind.
- Für eine zweite Ausführungsform können dieselben Darstellungen verwendet werden, um Energiesysteme zu erläutern, bei denen 1 eine angetriebene, energieverbrauchende Einheit darstellt, wie eine Kühlmaschine oder Wärmepumpe, und 2, 3 und 4 Elektromotoren sind, 2 ein Linear-Elektromotor, 3 zwei gegenläufige Elektromotoren und 4 ein einzelner elektrischer Drehmotor. All diese Energiesysteme sind hermetisch abgedichtet und mit Arbeitsgas für die angetriebene Kühlmaschine oder die Wärmepumpe gefüllt.
- Eine dritte Variante sei erwähnt, bei der es sich in den Figuren 1a-1c bei den Energiesystemen 1 wiederum um eine antreibende energieerzeugende Einheit, z.B. eine Wärmekraftmaschine nach Stirling handelt, während die Einheiten 2, 3 und 4 angetriebene energieverbrauchende Einheiten, z.B. hydraulische Pumpen, sind. In diesem Fall handelt es sich in Figur 1 bei 2 um eine lineare hydraulische Pumpe, die für ihre Arbeitsweise eine hermetisch abgedichtete Metallmembran benötigt, welche als Dichtung zwischen dem gasförmigen Arbeitsmedium, z.B. Helium, der Wärmekraftmaschine und dem flüssigen Arbeitsmedium, Hydrauliköl, der hydraulischen Pumpe dient. Die Einheiten 3 in Figur 1b sind gegenläufige Hydraulikmotoren, die für ihre Funktion eine Radialwellendichtung zwischen dem Arbeitsgas der Wärmekraftmaschine und dem Hydrauliköl des Hydraulikmotors benötigen. Die Einheit 4 in Figur 1c ist ein hydraulischer Rotationsmotor, der auch mit einer Radialwellendichtung versehen ist. Bei dieser dritten Variante ist das Energiesystem hermetisch abgedichtet und unter Druck gehalten, jedoch sind aufgrund der verschiedenen Arbeitsmedien in den antreibenden und angetriebenen Einheiten Verschlußdichtungen nötig, die bei den ersten beiden Varianten nicht notwendig sind.
- Nachfolgend wird die Ausführungsform 1b der ersten Variante im Detail beschrieben. Figur 2 zeigt eine Ausführungsform entsprechend Figur 1b, bei der es sich bei der antreibenden Einheit um eine Wärmekraftmaschine mit thermodynamischem Stirling-Kreislauf (Heißgasmotor) und bei der angetriebenen Einheit um zwei gegenläufige Stromgeneratoren handelt. Die gestrichelten Linien im rechten Bereich der Figur zeigen die Komponenten innerhalb des Systems. Mit 5 ist die Energiequelle des Motors bezeichnet, eine Verbrennungskammer für gasförmige oder flüssige Brennstoffe, 6 bezeichnet den Luftvorwärmer für die Verbrennungskammer und einen Wassererhitzer, welcher die Abwärme verwendet, um das den Motor verlassende Kühlwasser zu erhitzen. Des weiteren bezeichnet 7 den Abhitzeverwerter des Motors, 8 den Wärmeaustauscher, 9 den Verdrängerkolben und 10 den Arbeitskolben. Der Bewegungsübertragungsmechanismus 11, der im weiteren genauer beschrieben wird, dient sowohl zum Führen des Verdrängerkolbens 9 in einem bestimmten Phasenwinkel im Verhältnis zum Arbeitskolben 10 als auch dazu, die lineare Bewegung des Arbeitskolbens ohne Erzeugung irgendwelcher Seitenkräfte auf den Kolben in zwei gegenläufige Drehbewegungen umzuwandeln, die den Stromgenerator 3 antreiben. Gleichzeitig gleicht der Bewegungsübertragungsmechanismus, teilweise oder ganz, die durch die Kolben erzeugten Massenträgheitskräfte aus. Das gesamte Energiesystem ist hermetisch abgedichtet und wird durch das Arbeitsgas, z.B. Helium, der Wärmekraftmaschine unter Druck gesetzt. Da das gesamte System lediglich ein Arbeitsmedium enthält, sind keine zusätzlichen Dichtungen zwischen den im System enthaltenen Einheiten notwendig. Die Energieversorgung erfolgt durch Verbrennen des Brennstoffes mit Luft. Die Energie wird durch die Wärmekraftmaschine in kinetische Energie umgewandelt und dann durch den Stromgenerator in elektrische Energie umgewandelt, welche schließlich durch Stromkabel mit hermetisch abgedichteten Durchführungen durch das Druckgehäuse des Energiesystems weitergeleitet wird. Nicht in elektrische Energie umgewandelte Wärme wird, falls gewünscht, als Heißwasser für Heizzwecke zurückgewonnen. Die vorrangige Aufgabe des Bewegungsübertragungsmechanismus 11 besteht darin, die von der Wärmekraftmaschine erzeugte kinetische Energie zum Stromgenerator derart zu übertragen, daß für einen zuverlässigen Dauerbetrieb kein Zirkulations- oder Planschöl notwendig ist.
- Der wesentliche Bewegungsübertragungsmechanismus wird nun unter Bezugnahme auf Figuren 3 und 4 detaillierter beschrieben, wobei Figur 3 den Mechanismus im Längsschnitt in einer Ebene zeigt, in der sowohl die Mittellinie 13 der Wärmekraftmaschine als auch die gemeinsame Mittellinie 14 der Stromgeneratoren liegen, während Figur 4 den Mechanismus im Querschnitt zeigt, der orthogonal zur Mittellinie der Wärmekraftmaschine liegt, jedoch die Mittellinie 14 des Stromgenerators enthält. Der Bewegungsübertragungsmechanismus besteht aus zwei gegenläufig drehenden Rädern 15, 16, welche im Verhältnis zueinander durch die in Figur 4 dargestellten Räder 17, 18 synchronisiert sind. Die sich gegenläufig drehenden Räder 15, 16 sind über eine Verzahnung mit den Synchronisationsrädern 17, 18 verbunden. Für die Funktion des Bewegungsübertragungsmechanismus ist lediglich eines der beiden Synchronisationsräder erforderlich. Die Synchronisationsräder, die keinerlei Energie übertragen und damit keinerlei nennenswerten Getriebekräften unterworfen sind, bestehen aus Kunststoff, gegebenenfalls mit selbstschmierenden Eigenschaften.
- Der Arbeitskolben, Teil 10 in Figur 2, der Wärmekraftmaschine weist zwei Kolbenstangen 19 in Figur 4 auf, welche am Kolben als Verlängerung des Kolbenmantels befestigt sind, durch den Bewegungsübertragungsmechanismus verlaufen und schließlich an dem Joch 20 (siehe Figur 3) befestigt sind. In seiner Mitte weist das Joch 20 eine Achse auf, deren beide Enden mit Nadel- Wälzlagern 22 mit einer begrenzten permanenten Fettschmierung versehen sind. Zwei Kurbelstangen 23, 24 sitzen mit ihren kleinen Enden auf diesen Lagern. Die Kurbelstange 23 ist mit ihrem großen Ende innerhalb des sich in eine Richtung drehenden Rades 15 und die Kurbelstange 24 mit ihrem großen Ende innerhalb des sich in entgegengesetzter Richtung drehenden Rades 16 angeordnet. So wie die kleinen Enden sitzen die großen Enden der Kurbelstangen auf Nadel-Wälzlagern 25, 26 mit begrenzter, permanenter Fettschmierung. Da die Räder 15 und 16 in entgegengesetzter Richtung drehen, bewegen sich die großen Enden der Kurbelstangen konstant in der in Figur 3 gezeigten Ebene in derselben Richtung und in identischer Weise, während die großen Enden sich in einer senkrecht zu der in Figur 3 dargestellten Ebene in entgegengesetzter Richtung bewegen. Auf diese Weise werden Seitenkräfte am Joch 20 und am Arbeitskolben der Wärmekraftmaschine eliminiert. Am Joch 20 wird ein kleines Drehmoment erzeugt, das jedoch schätzungsweise durch die Kolbenstangen des Arbeitskolbens aufgenommen wird oder, falls sich dies als notwendig erweist, durch eine spezielle Anordnung der kleinen Enden der Kurbelstangen, wie in Figur 5 gezeigt, eliminiert wird. Die Kolbenstangen des Arbeitskolbens sind deutlicher in Figur 6 dargestellt.
- Die Kurbelstangen der Arbeitskolben sind mit ihren großen Enden mittels Wälzlagern an Achsen 27 und 28 angeordnet, die an den Rädern 15 und 16 versenkt angeordnet sind. Diese Achsen sind so dimensioniert, daß sie Zapfen 29 und 30 enthalten, die mittels Nadel- Wälzlagern mit begrenzter permanenter Fettschmierung die großen Enden 31 und 32 der Kurbelstangen 33 und 34 tragen, die ihrerseits den Verdrängerkolben 9 der Wärmekraftmaschine in Figur 2 führen. Diese Führung wird über Nadel-Wälzlager 35 und 36 mit begrenzter permanenter Fettschmierung bewirkt, die am Zapfen 37 der Kolbenstange 38 des Verdrängerkolbens angeordnet sind.
- Die Zapfen für die großen Enden der Kurbelstangen 33 und 34 des Verdrängerkolbens sind so an den versenkten Achsen 27 und 28 für die großen Enden der Kurbelstangen des Arbeitskolbens angeordnet, daß ein geeigneter oder optimaler Phasenwinkel zwischen den Kolbenbewegungen erzielt wird. In Figur 7 ist dargestellt, wie dies zu erreichen ist.
- Genauso wie bei den Kurbelstangen der Arbeitskolben bewegen sich die langen Enden der zwei Kurbelstangen des Verdrängerkolbens in einer Ebene senkrecht zu der in Figur 3 in entgegengesetzter Richtung, so daß Seitenkräfte an der Kolbenstange 38 des Verdrängerkolbens vermieden werden. Genauso wie beim Joch des Arbeitskolbens kann ein kleines Drehmoment durch ein Lager der in Figur 5 dargestellten Ausführung eliminiert werden.
- Normalerweise ist nicht vorgesehen, die an den kleinen Enden der Kurbelstangen auftretenden kleinen Drehmomente auszugleichen, aber, falls wünschenswert oder im Bedarfsfall notwendig, sollte die Anordnung, so wie in Figur 5 dargestellt, ausgeführt werden, wo die Kurbelstangen des Arbeitskolbens mit 23 und 24 bezeichnet sind. In diesem Fall weist das kleine Ende einer Kurbelstange einen Zapfen 39 auf, der mittels Wälzlagern der zuvor beschriebenen Art innerhalb des und konzentrisch zu dem Zapfen 41 der anderen Kurbelstange angeordnet ist, wobei der letztere Zapfen mittels Wälzlagern am Joch 20 des Arbeitskolbens sitzt. Auf diese Weise werden die Torsionstendenzen am Joch des Arbeitskolbens eliminiert. In ähnlicher Weise werden Torsionstendenzen an der Kolbenstange des Verdrängerkolbens beseitigt.
- Die Verbindung des Arbeitskolbens 10 mit seiner Durchführung für die Kolbenstange 38 des Verdrängerkolbens zu dem Joch 20 wird aus Figur 6 deutlich, wo die Kolbenstange 19 des Arbeitskolbens eine direkte Verlängerung des Mantels des Arbeitskolbens bildet. Die Kolbenstangen sind am Joch 20, das eine Achse 21 aufweist, wie bereits beschrieben, befestigt.
- Figur 7 zeigt, wie der Phasenwinkel zwischen der Kurbelbewegung des Arbeitskolbens und der Kurbelbewegung des Verdrängerkolbens erhalten wird, indem das Zentrum 42 des Kurbelzapfens am großen Ende der Arbeitskolben-Kurbelstange sich um das Zentrum des Bewegungsübertragungsmechanismus' 43 in einer um -Winkelgrade versetzten Art bezüglich des Zentrums 44 des Kurbelzapfens am großen Ende der Verdrängerkolben- Kurbelstange bewegt. Auf diese Weise ist es möglich, einen geeigneten und optimalen Phasenwinkel für die Wärmekraftmaschine oder auch für die Kühlmaschine oder die Wärmepumpe zu wählen.
- Die in den Figuren 1a-1c dargestellten drei Antriebsarten sind ebenso aus den Figuren 3, 4 und 6 ersichtlich. Die Linearbewegung in Figur 1a wird von dem Arbeitskolben 10, seiner Kolbenstange 19 und seinem Joch 20, wie in Figur 6 dargestellt, direkt in eine lineare Komponente an der Maschine 2 übertragen, gleichviel, ob diese ein Linear-Stromgenerator oder ein Motor oder eine Linear-Hydraulikmaschine ist.
- Die zwei gegenläufig drehenden Maschinen 3 in Figur 1b werden durch die Wellenenden 45 und 46 in Figur 3 angetrieben.
- Die Rotationsmaschine in Figur 1c, wird schließlich durch eines der zwei Synchronisationsräder 17 oder 18 in Figur 4 angetrieben. In diesem Falle sollten die Synchronisierräder und die gegenläufig drehenden Räder 15 und 16 aus Materialien bestehen, welche permanent durch einen festen Schmierstoff geschmiert oder mittels eines gebundenen flüssigen Schmiermittels imprägniert sind. Auf diese Weise kann die Verwendung von Zirkulations- oder Planschölen vermieden werden, welches die Wärmeaustauscher der Wärmekraftmaschine, der Kühlmaschine oder Wärmepumpe, die gemäß dem Stirling-, Ericsson- oder einem ähnlichen thermodynamischen Kreisprozesse arbeiten, kontaminiert würden.
Claims (7)
1. Bewegungsübertragungsmechanismus (11) für eine
Maschine (1), beispielsweise eine
Wärmekraftmaschine, Kühlmaschine oder Wärmepumpe, die
hermetisch abgedichtet oder mit einer
Radialwellendichtung ausgestattet ist, wobei die genannte Maschine
(1) zwei sich hin- und herbewegende Kolben (9, 10)
besitzt, die mit dem
Bewegungsübertragungsmechanismus (11) über Kurbelstangen (33, 34, 23, 24)
verbunden sind, wobei die beiden Kolben (9, 10)
der Verdrängerkolben (9) und der Arbeitskolben
(10) der Maschine (1) sind und sich auf der
gleichen Achse (13) bewegen, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei gegensinnig drehende Kurbelsysteme
vorgesehen sind, die auf einer gemeinsamen Mittellinie
(14) zentriert sind, wobei die Seitenkräfte der
beiden Kolben (9, 10) gegeneinander wirken und
sich somit aufheben, und die beiden gegensinnig
drehenden Kurbelsysteme zwei sich gegensinnig
drehende Kurbelräder (15, 16) aufweisen, die
untereinander synchronisiert sind, und daß die
beiden Kolben (9, 10) mit jedem der beiden
gegensinnig drehenden Kurbelräder (15, 16) über
getrennte Kurbelstangen (33, 34 bzw. 23, 24)
verbunden sind.
2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mechanismus dazu dient, den
Verdrängerkolben (9) in einem bestimmten Phasenwinkel
( ) zum Arbeitskolben (10) zu führen.
3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mechanismus ebenfalls dazu dient, die
lineare Bewegung des Arbeitskolbens (10) in zwei
gegenläufige Drehbewegungen umzuwandeln, die
zumindest eine energieverbrauchende bzw.
energieerzeugende Einheit (2, 3, 4) antreiben oder von
dieser angetrieben werden.
4. Mechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegensinnig
drehenden Kurbelräder (15, 16) über zumindest ein
Synchronisationsrad (17, 18) synchronisiert sind.
5. Mechanismus nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (10) mit
zwei Kolbenstangen (19) ausgestattet ist, die an
einem Ende am Kolben (10) befestigt sind, durch
den Bewegungsübertragungsmechanismus (11)
verlaufen und am anderen Ende an einem Joch (20)
befestigt sind, das in seinem Zentrum einen Zapfen
(21) besitzt, an dessen Enden die Kurbelstangen
(23, 24) des Arbeitskolbens (10) mit einem Ende
montiert sind, wobei eine Kurbelstange (23) mit
ihrem anderen Ende an einem Kurbelrad (15) und die
andere Kurbelstange (24) mit ihrem anderen Ende an
dem anderen Kurbelrad angebracht sind.
6. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kurbelstangen (23, 24) des
Arbeitskolbens (10) an Achsen (27, 28) montiert sind, die
in den Rädern (15, 16) versenkt angeordnet sind
und Zapfen (29, 30) aufweisen, an denen jeweils
ein Ende (31, 32) der Kurbelstangen (33, 34) des
Verdrängerkolbens (9) angebracht ist, wobei die
anderen Enden der Kurbelstangen (33, 34) an einem
Zapfen (37) an der Kolbenstange (38) des
Verdrängerkolbens (9) angebracht sind.
7. Mechanismus nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zapfen (29, 30) für ein
Ende (31, 32) der Kurbelstangen (33, 34) für den
Verdrängerkolben (9) an den versenkt angeordneten
Achsen (27, 28) für das andere Ende der
Kurbelstangen (23, 24) für den Arbeitskolben (10) so
angeordnet sind, daß ein geeigneter oder optimaler
Phasenwinkel (θ) zwischen den Bewegungen der
Kolben (9, 10) erhalten wird.
Applications Claiming Priority (1)
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SE8700321A SE459441B (sv) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Roerelsemekanism foer hermetiskt sluten eller med roterande axeltaetning foersedd maskin |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SILENT CLEAN POWER I LUND AB, LUND, SE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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