DE4111571A1 - Articulated single- or double-acting motor - has four jointed bars hinged to work with guide rods moving in slots - Google Patents

Articulated single- or double-acting motor - has four jointed bars hinged to work with guide rods moving in slots

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    • 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
    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft

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Abstract

The articulated cylinder works as a single or double acting displacement pump or motor. It has four jointed bars (1) of the same shape and proportions provided with equidistantly spaced parallel connection eyes (2) with concentric holes (3). The jointed bars are held together as a hinged arrangement by bolts (4) such that the links change position as the guide rods (6) slide in slots (8) in the guide wall (7). USE/ADVANTAGE - Cylinder arranged as periodically oscillating hypocycloid displacement engine between two parallel guide walls and capable of application as a hydropneumatic motor or IC engine.

Description

Der erfindungsgemäße Gelenkzylinder kann verschiedene technische Aufgaben wirtschaftlich vorteilhaft erfüllen.The articulated cylinder according to the invention can perform various technical tasks fulfill economically advantageous.

Diese sind: Förderung von Gasen und Flüssigkeiten durch äußeren Antrieb bzw. Energiezufuhr, desweiteren Energieumwandlung von Druck- und Wärmeener­ gie in mechanische, hydropneumatische oder elektrische Energie. Die Gelenk­ zylinderfunktion ist abgeleitet von einer modifizierten Hyperzykloide, deren Parameterverhältnis R=2r und r=c ist. Als Modifizierung werden die Gelenk­ achsen gradlinig auf dem X-Y-Kreuz nicht bis in die idealen Totlagen geführt. Die Bewegungsumkehr findet vor Erreichen der Totlage statt. Durch das dyna­ mische Gleichgewicht des Gelenkzylinders kann dieser mit einer hohen Schwin­ gungszahl betrieben werden. Somit ist die Raumleistung größer und wirtschaft­ licher als die gleichvolumiger Kolbenzylinder-Verdränger mit Kurbelantrieb.These are: Pumping of gases and liquids by external drive or energy supply, further energy conversion of pressure and heat gie in mechanical, hydropneumatic or electrical energy. The joint cylinder function is derived from a modified hypercycloid, Parameter ratio R = 2r and r = c. As a modification, the joint The axes on the X-Y cross are not straight to the ideal dead center. The movement reversal takes place before the dead center is reached. By the dyna The balance of the articulated cylinder can mix with a high swing be operated. Thus, the room performance is larger and more economical licher than the same-volume piston cylinder displacers with crank drive.

Der erfindungsgemäße Gelenkzylinder als periodisch schwingender hypozykloider Verdränger zwischen zwei parallelen Führungswänden gleitschwingend angeord­ net, besteht im wesentlichen aus vier formflächigen Gelenklaschen, gelenkig mittels Gelenkkolben scharnierartig an den Enden gelagert. Deren Achsen wer­ den als Funktionsmittelpunkte auf dem x-y Funktionsachsenkreuz mittels Füh­ rungswand in Gleitnuten gradlinig geführt. Die im Gelenk angelenkten Führungs­ schieber übertragen äußere Krafteinwirkungen zwecks periodischer Volumenver­ drängungen zwischen Maxima und Minima durch gradlinige gegensinnige Verschie­ bung der Gelenkachsen. Die funktionsgerechte Volumenveränderung des Gelenkzy­ linders kann mit Hilfe verschiedener bekannter Betätigungsorgane erreicht werden:The articulated cylinder according to the invention as a periodically oscillating hypocycloid Displacer arranged between two parallel guide walls in a sliding manner net, consists essentially of four shaped articulated straps, articulated hinged at the ends by means of articulated pistons. Whose axes the as function centers on the x-y function axis cross using Füh guiding wall in linear grooves. The guide articulated in the joint sliders transmit external forces for the purpose of periodic volume reduction crowding between maxima and minima through straight-line contradictory differences exercise of the joint axes. The functional volume change of the joint cylinder Linders can be achieved with the help of various known actuators will:

  • a) mittels einer hüllhypozykloider Kurve, welche konzentrisch als in sich geschlossene, symmetrische, radiale Kurvenform in ein zwischen den Führungs­ wänden drehbar gelagertes Rad eingearbeitet wird und dessen angetriebene Rotation funktionale Kurvensteigungen über Rollen, an den Führungsschieber­ enden angeordnet, in Gelenkhub umwandeln;a) by means of an envelope hypocycloid curve, which is concentric as in itself closed, symmetrical, radial curve shape in a between the guide walls rotatably mounted wheel is incorporated and its driven Rotation of functional curve gradients over rollers, to the guide slide ends arranged, convert to articulated stroke;
  • b) mittels linearer hydropneumatischer Verdränger bestehend aus Plunger und Zylinder, welche über die vier Führungsschieber bzw. Gelenkachsen an den Ge­ lenklaschen volumenverändernd Arbeit leisten und deren Beaufschlagung funk­ tionsgerecht mit Hilfe rechnergesteuerter bekannter Ventile erfolgt; b) by means of linear hydropneumatic displacers consisting of plunger and Cylinder, which is connected to the Ge Steering brackets do volume-changing work and apply radio to them done appropriately with the help of computer-controlled known valves;  
  • c) mittels linearer elektromagnetischer Führungsschieberbewegung, welche eben­ falls rechnergesteuert funktionsgerecht erfolgt.c) by means of linear electromagnetic guide slide movement, which just if it is functionally controlled by computer.

Zur funktionsgerechten Förderung von Gasen und Flüssigkeiten dienen bekannte selbststeuernde oder kurven- bzw. rechnergesteuerte Ventile, welche in den Führungswänden angeordnet sind.Well-known are used for the functional conveying of gases and liquids self-controlling or cam or computer controlled valves, which in the Guide walls are arranged.

Der beschriebene Aufbau des Gelenkzylinders zur Pumpenförderung gilt auch bei der Verwendung als Motorzylinder, als hydropneumatischer Motor oder auch als Wärmekraftmaschine zur Umwandlung von Wärmeenergie in eine andere Energie­ form. Dabei wirkt der Gelenkzylinder als Dampf-, oder als Verbrennungsmotorzy­ linder. Zur Energieumwandlung dienen die unter a-c aufgeführten Einrichtun­ gen.The structure of the articulated cylinder described for pump delivery also applies to the use as a motor cylinder, as a hydropneumatic motor or as Heat engine for converting thermal energy into another energy form. The articulated cylinder acts as a steam or as an internal combustion engine lighter. The facilities listed under a-c are used for energy conversion gene.

Zur Abdichtung zwischen Gelenklaschenseitenflächen und Führungswänden sind beidseitig in die Gelenklaschenseitenflächen mehrere grade oder gebogene Rechtecknuten eingebracht, in welche Dichtleisten vom herrschenden Funktions­ druck spaltfrei abdichtend an die Führungswandfläche angelegt werden. Mit Hilfe ähnlicher Dichtleisten in passenden Nuten werden die Passungsspiele der Gelenkaugenspalte und Gelenkstirnflächen abgedichtet.For sealing between the joint flap side surfaces and guide walls several straight or curved on both sides in the joint plate side surfaces Rectangular grooves introduced into which sealing strips from the prevailing function pressure is applied without a gap to the guide wall surface. With With the help of similar sealing strips in matching grooves, the fitting games of the Joint clefts and end faces sealed.

Bisher wurde die Funktion des inneren Gelenkzylinders beschrieben, analog dem Plungerzylinder als einfach wirkendem Verdränger.So far, the function of the inner joint cylinder has been described, analogously the plunger cylinder as a single-acting displacer.

Werden die Führungswände zwischen den Gleitnutenwänden der Führungsschieber geschlossen, so entsteht um den Gelenkzylinder herum ein vierteiliger verän­ derlicher Verdrängerraum, welcher den Gelenkzylinder zum Differentialverdrän­ ger werden läßt. Je nach Verwendungszweck können die vier Verdrängerräume ventilgesteuert funktionsgerecht beaufschlagt werden.The guide walls between the sliding groove walls of the guide slide closed, a four-part change arises around the articulated cylinder usual displacement space, which displaces the articulated cylinder to the differential ger can be. Depending on the purpose, the four displacement rooms can function controlled by valve.

Der Verwendungszweck bestimmt die Werkstoffauswahl. Zur Förderung aggressiver Gase wird die Verwendung von Kunststoff und Glas vorgeschlagen; Grauguß, Bronze und Stahl zur Umwandlung von hydraulischer und mechanischer Energie, als Wärmekraftzylinder wird hochtemperaturbeständige Keramik vorgeschlagen.The intended use determines the choice of material. To promote more aggressive Gases are suggested to use plastic and glass; Cast iron, Bronze and steel for the conversion of hydraulic and mechanical energy, High-temperature-resistant ceramic is proposed as a thermal power cylinder.

Leistungsvergleich:
Bei gleicher Drehzahl und bei gleichem Zylindervolumen bietet der erfindungs­ gemäße Gelenkzylinder als Pump-, Motor-, oder als Wärmekraftzylinder bezogen auf einen bekannten Zweitaktprozeß eine vierfache Leistungssteigerung, und bezogen auf einen Viertaktprozeß eine achtfache Leistungssteigerung. Das bedeutet bei gleicher Leistung eine wesentliche Werkstoff-und Gewichtser­ sparnis bei gleichzeitig gesenkten Herstellungskosten.
Performance comparison:
At the same speed and with the same cylinder volume, the articulated cylinder according to the invention as a pump, motor, or as a thermal power cylinder, based on a known two-stroke process, offers a four-fold increase in performance and an eight-fold increase in performance based on a four-stroke process. For the same performance, this means a significant saving in material and weight, while at the same time reducing manufacturing costs.

Da der einfach wirkende hypozykloide Gelenkzylinder in den Drehwinkelstel­ lungen 0°-90°-180°-270° ein Zylindervolumenminimum und in den Dreh­ winkelstellungen 45°-135°-225°-315° ein Maximum aufweist, besitzt der doppeltwirkende Differentialgelenkzylinder eine äußere Volumenveränderung um 45° verdreht. Nämlich bei 45°-135°-225°-315° Differentialvolumen­ minimum und bei 0°-90°-180°-270° ein Maximum. Da das Differentialvo­ lumen der äußeren Verdrängung größer ist als das innere Ge­ lenkzylindervolumen, kann dies unter Druck stehende Gasvolumen den Gaswechsel in der 45°-315° Stellung ventilgesteuert vom äußeren zum inneren Volumen ausführen, um somit vorgespannte Frischluft dem Wärmeumwandlungsprozeß zuzu­ führen. Damit kann eine weitere Leistungssteigerung gegenüber bekannten Ver­ brennungskraftmaschinen erreicht werden.Because the single-acting hypocycloid articulated cylinder in the angular position lungs 0 ° -90 ° -180 ° -270 ° a cylinder volume minimum and in the rotation has a maximum angle of 45 ° -135 ° -225 ° -315 ° double-acting differential joint cylinders an external volume change rotated by 45 °. Namely at 45 ° -135 ° -225 ° -315 ° differential volume minimum and at 0 ° -90 ° -180 ° -270 ° a maximum. Since the Differentialvo lumen of the outer displacement is larger than the inner Ge steering cylinder volume, this can be the gas change under gas pressure in the 45 ° -315 ° position valve-controlled from the outer to the inner volume execute, in order to thus supply biased fresh air to the heat conversion process to lead. This can be a further increase in performance compared to known Ver internal combustion engines can be achieved.

Die Steuerung des Wärmekreisprozesses bedingten Gaswechsels können auch durch Steuerschlitze bekannter Bauart ausgeführt werden. Hierzu werden die Auslaß­ schlitze in einer Führungswand angeordnet, die Einlaßschlitze in der gegen­ überliegenden Führungswand. Die Schwingung des Gelenkzylinders öffnet nahe der 45°-135°-225°-315° Stellung zuerst die Auslaßschlitze (28) zwecks ausreichender Brenngasentspannung bis zur Öffnung der Einlaßschlitze (29). The control of the gas cycle-related gas exchange can also be carried out by control slots of known design. For this purpose, the outlet slots are arranged in a guide wall, the inlet slots in the opposite guide wall. The oscillation of the articulated cylinder near the 45 ° -135 ° -225 ° -315 ° position first opens the outlet slots ( 28 ) for sufficient fuel gas relaxation until the inlet slots ( 29 ) open.

BildbeschreibungImage description

Fig. 1 stellt einen Querschnitt durch einen einfachwirkenden Gelenkzylinder dar. Vier Gelenklaschen (1) sind gelenkig mit Hilfe der Gelenkaugen (2) Gelenkaugenbohrungen (3) und Gelenkbolzen (4) miteinander und mit vier Führungsschiebern (6) form-und kraftschlüssig gekoppelt. Parallele Führungswände (7) mit 90° gekreuzten Formgleitnuten zur Gleitführung der Führungsschieber (6) versehen, durch Zugankerschrauben ortsfest zueinander justiert, schließen den einfachwirkenden Gelenkzylinder durch gleitdichtende Dichtleisten 35 in Nuten 34 geführt als Zylinder­ deckel stirnseitig ab. In die Führungswände zentrisch eingebaut sind selbsttätige Rückschlagventile (16 und 32) oder gesteuerte Einlaß-und Auslaßventile (23 und 24). Fig. 1 shows a cross section through a single-acting joint cylinder. Four joint straps (1) of the hinge eyes being hingedly (2) Spherical bearing bores (3) and hinge pins (4) and form-positively coupled to each other and four guide slides (6) by means. Parallel guide walls ( 7 ) with 90 ° crossed form sliding grooves for sliding guidance of the guide slide ( 6 ), fixed to each other by tie bolts, close the single-acting articulated cylinder guided by sliding sealing sealing strips 35 in grooves 34 as a cylinder cover on the front. Automatic check valves ( 16 and 32 ) or controlled inlet and outlet valves ( 23 and 24 ) are installed centrally in the guide walls.

Fig. 2 stellt den in Fig. 1 in Minimalstellung dargestellten einfachwirkenden Gelenkzylinder in der Maximal-45°- 315°-Stellung dar. Fig. 2 shows the single-acting articulated cylinder shown in Fig. 1 in the minimum position in the maximum 45 ° - 315 ° position.

Fig. 3 stellt eine einzelne Gelenklasche (1) dar in der Seitenansicht, mit scharnierartiger Formgebung der Gelenkaugen (2) mit Gelenkaugenboh­ rungen (3) eingearbeitet in die Seitenflächen und Scharnierformflächen mehrere Nuten (34) z. B. je 2 Stück zur Aufnahme von Dichtleisten (35) der Ölabstreifleisten (39). Die zur Gelenkzylinderinnenseite gerich­ tete Gelenklaschenseite ist eine abgewinkelte, geradflächige Formflä­ che. Zur Vergrößerung des Widerstandmomentes ist die äußere Gelenk­ laschenseite gewölbt, so daß diese in der Mittenebene zwischen den Gelenkaugenbohrungen den höchsten Querschnitt aufweist. Der Schnitt auf der Schnittlinie a-a zeigt einen Querschnitt durch die Gelenklasche (1) die Gelenkaugenbohrungen (3) so wie die Nuten ge­ zeigt sind. Fig. 3 shows a single hinge plate ( 1 ) in side view, with hinge-like shape of the hinge eyes ( 2 ) with hinge eye bores ( 3 ) incorporated into the side surfaces and hinge form surfaces several grooves ( 34 ) z. B. 2 pieces each for receiving sealing strips ( 35 ) of the oil scraper strips ( 39 ). The link plate side facing the inside of the joint cylinder is an angled, straight surface. To increase the section modulus, the outer joint side is curved so that it has the highest cross-section in the center plane between the joint eye bores. The section on the section line aa shows a cross section through the hinge plate ( 1 ), the hinge eye holes ( 3 ) as the grooves are shown ge.

Fig. 4 stellt einen Führungsschieber (6) in zwei Ansichten und im Schnitt bb dar. In die Scharnierformfläche sind z. B. drei Nuten (34) zur Aufnah­ me von Teilen (35 od. 39) eingearbeitet. Fig. 4 shows a guide slide ( 6 ) in two views and in section bb. In the hinge molding surface z. B. three grooves ( 34 ) for recording me parts ( 35 or 39 ) incorporated.

Fig. 5 stellt ein Kurvenrad (14), welches in der Seitenansicht und im Schnitt aa dargestellt ist. Die in die Radscheibe eingebrachte konzentrische in sich geschlossene Formkurve ist eine modifi­ zierte Hüllhypozykloide mit den erzeugenden Parametern im Ver­ hältnis R=2r; r=c. Im Schnitt aa werden beidseitig der Rad­ scheibe zylindrische Lagersitze (42) gezeigt, welche zum An­ schluß z. B. an einen Flansch mit stirnseitigen Gewindelöchern (44) versehen sind. Fig. 5 shows a cam wheel ( 14 ), which is shown in side view and in section aa. The concentric, self-contained shape curve introduced into the wheel disc is a modified envelope hypocycloid with the generating parameters in the ratio R = 2r; r = c. In section aa cylindrical wheel bearing seats ( 42 ) are shown on both sides of the wheel, which for the connection to z. B. are provided on a flange with front threaded holes ( 44 ).

Fig. 6 stellt einen doppeltwirkenden Gelenkzylinder dar, bei welchem eine Führungswand (7) entfernt wurde, um das Innere des Ge­ lenkzylinders zu zeigen. Die zylindrischen Bögen (47) zwischen Formgleitnuten (8) schließen im Verein mit den Führungsschie­ bern (6) und äußerer Formflächen (41) vier veränderliche Teil­ volumen ab, die sich gegensinnig zum inneren Gelenkzylinder­ volumen verändern. Diese Teilräume sind mittels Rückschlagven­ tilen (16 u. 32) in der Lage Gas und Flüssigkeiten zu fördern. Fig. 6 shows a double-acting articulated cylinder in which a guide wall ( 7 ) has been removed to show the inside of the Ge articulated cylinder. The cylindrical arches ( 47 ) between form sliding grooves ( 8 ) in conjunction with the guide slide bern ( 6 ) and outer mold surfaces ( 41 ) from four variable part volumes that change in the opposite direction to the inner joint cylinder volume. These subspaces are capable of pumping gas and liquids using non-return valves ( 16 and 32 ).

Fig. 7 stellt einen Schnitt aa von Fig (6) dar, und zeigt den Quer­ schnitt eines rückschlagventilgesteuerten Gelenkzylinders mit in den Führungswänden (7) eingebauten Rückschlagventilen (16 u. 32). Zugankerschrauben (30) distanzieren Teile (7) ortsfest. Zwischen diesen befinden sich die Gelenkzylinder­ teile (1 u. 4) sowie Führungsschieber (6) an deren Enden Rol­ len (12) auf Gelenkbolzen (4) drehbar gelagert sind. Außerdem sind Lagerring (20) mit Wälzlager (36) versehen formschlüssig zu Teilen (7) und Kurvenrad (14) zentriert. Fig. 7 shows a section aa of Fig. ( 6 ), and shows the cross section of a check valve-controlled articulated cylinder with built-in check valves ( 16 and 32 ) in the guide walls ( 7 ). Tie bolts ( 30 ) distance parts ( 7 ) stationary. Between these there are the articulated cylinder parts ( 1 and 4 ) and guide slide ( 6 ) at the ends of the roller len ( 12 ) on pivot pins ( 4 ) are rotatably mounted. In addition, bearing ring ( 20 ) with roller bearings ( 36 ) are positively centered on parts ( 7 ) and cam wheel ( 14 ).

Fig. 8 zeigt schematisch eine Wärmekraftmaschine bestehend aus dem Wärmekraftmaschinengelenkzylinder und dem hydraulischmechanisch gekoppelten Steuer- und Kurvengetriebe. Linearverdränger (17) sind durch Druckölleitungen (31) festver­ bunden und übertragen drehwinkelgerecht von der modifizierten hüllhypozykloiden Radkurve (18) mit Linearhubübersetzung umge­ kehrt proportional dem Linearverdrängerflächenverhältnis auf den Führungsschieber (6) des doppeltwirkenden Gelenkzylinders und umgekehrt. Der Gelenkzylinder im Verein mit den Führungsschie­ bern (6) und den Verbindungswänden (47) bilden vier Zylinder­ räume (51) welche bei Volumenvergrößerung über Ausgangsrück­ schlagventile (16) Verbrennungsluft ansaugen, und bei Volumen­ verringerung diese über die Ausstoßrückschlagventile (32) in die Preßluftkammer (33) verdichtend verdrängt werden. Fällt im Gelenkzylinder der herrschende Gasdruck unter den Öffnungs­ druck von Einlaßventil (23), strömt Verbrennungsluft in den Gelenkzylinder. Auslaßventil (24) ist zuvor von Steuernocken (25) geöffnet werden, somit schiebt die einströmende neue Ver­ brennungsluft Abgase aus dem Verbrennungsraum hinaus. Steuer­ nocken (25) wird von der Radkurve (18) angetrieben. Fig. 8 shows schematically a heat engine comprising the heat engine and the hydraulic cylinder joint mechanically coupled control and cam mechanism. Linear displacers ( 17 ) are firmly connected by pressure oil lines ( 31 ) and transferred in accordance with the angle of rotation from the modified enveloping hypocycloid wheel curve ( 18 ) with linear stroke ratio in reverse proportionally to the linear displacement area ratio on the guide slide ( 6 ) of the double-acting articulated cylinder and vice versa. The articulated cylinder in combination with the guide slide bern ( 6 ) and the connecting walls ( 47 ) form four cylinder spaces ( 51 ) which suck in combustion air when the volume is increased via output check valves ( 16 ), and when the volume is reduced, this via the exhaust check valves ( 32 ) into the compressed air chamber ( 33 ) can be displaced by compression. If the prevailing gas pressure in the articulated cylinder falls below the opening pressure of the inlet valve ( 23 ), combustion air flows into the articulated cylinder. Exhaust valve ( 24 ) is previously opened by control cams ( 25 ), so the incoming new combustion air pushes exhaust gases out of the combustion chamber. Control cam ( 25 ) is driven by the wheel curve ( 18 ).

Fig. 9 zeigt schematisch einen doppeltwirkenden Gelenkzylinder durch Elektromagnete (38) über die Führungsschieber (6) funktions­ gerecht gesteuert. Ventile (16 u. 32) steuern den Gasstrom zu den Zylinderräumen (51); Ventile (23 u. 24) den Gasstrom in den Gelenkzylinder und zu einem nachgeschalteten Prozeß. Fig. 9 shows schematically a double-acting articulated cylinder functionally controlled by electromagnets ( 38 ) via the guide slide ( 6 ). Valves ( 16 and 32 ) control the gas flow to the cylinder spaces ( 51 ); Valves ( 23 and 24 ) the gas flow into the articulated cylinder and to a downstream process.

Fig. 10 zeigt schematisch zur Hälfte der Draufsicht eine Führungs­ wand (7) mit Formgleitnuten (8) ohne Verbindungswand (47) zweckentsprechend für einen einfachwirkenden Gelenkzylinder zur anderen Hälfte mit der Verbindungswand (47) für einen doppeltwirkenden Gelenkzylinder. Zwei formgleiche Führungs­ wände (7) bilden durch Zugankerschrauben (30) auf ortsfeste parallele Distanz gehalten, die Zylinderdeckel und den funk­ tionellen Schwingraum für den Gelenkzylinder. Der doppelt­ wirkende Gelenkzylinder bedingt je vier Ausgangsrückschlag­ ventile (16) und je vier Ausstoßrückschlagventile (32) in den Führungswänden (7). Dichtleiste (35) als gerade Rechteckleiste findet Aufnahme in unterschiedlichen Längen in den Nuten (34) der Gelenklaschen (1). Ölabstreifleiste (39) führt notwendiges Schmiernippelöl nach außen ab. Zu diesem Zweck ist diese mit Vertiefungen und Durchbrüchen versehen. Fig. 10 shows schematically half of the top view of a guide wall ( 7 ) with form sliding grooves ( 8 ) without connecting wall ( 47 ) appropriately for a single-acting hinge cylinder to the other half with the connecting wall ( 47 ) for a double-acting hinge cylinder. Two identical guide walls ( 7 ) are held in place by tie bolts ( 30 ) at a fixed parallel distance, forming the cylinder cover and the functional oscillation chamber for the articulated cylinder. The double-acting articulated cylinder requires four output check valves ( 16 ) and four exhaust check valves ( 32 ) in the guide walls ( 7 ). Sealing strip ( 35 ) as a straight rectangular strip is accommodated in different lengths in the grooves ( 34 ) of the joint plates ( 1 ). Oil squeegee ( 39 ) drains the necessary lubricating nipple oil to the outside. For this purpose, it is provided with recesses and openings.

Fig. 11 zeigt schematisch einen doppeltwirkenden Gelenkzylinder, welcher von vier gleichgeformten drehstarrangetriebenen Steu­ erkurven (48) gesteuert wird. Zahnritzel (49) im Eingriff mit Zahnrad (50) dienen zur synchronen Drehung von (49). Fig. 11 shows schematically a double-acting articulated cylinder, which is controlled by four identically shaped torsionally driven control curves ( 48 ). Pinion ( 49 ) in engagement with gear ( 50 ) are used for the synchronous rotation of ( 49 ).

Fig. 12 zeigt einen schlitzgesteuerten Gelenkzylinder in Halbschnit­ ten. In sich gegenüberliegenden Führungswänden (7) befinden sich Auslaßschlitze (28) und Einlaßschlitze (29) zur Steuerung von Brenngasen und Verbrennungsluft. Fig. 12 shows a slot-controlled articulated cylinder in half sections. In opposite guide walls ( 7 ) there are outlet slots ( 28 ) and inlet slots ( 29 ) for controlling fuel gases and combustion air.

SachwortverzeichnisSubject index

 1 Gelenklasche
 2 Gelenkauge
 3 Gelenkaugenbohrung
 4 Gelenkbolzen
 5 Verdrängerraum
 6 Führungsschieber
 7 Führungswand
 8 Formgleitnuten
 9 Radlagersitz
10 -
11 -
12 Rolle
13 modifizierte Hüllhypozykloide (innen)
14 Kurvenrad
15 Außenflächen der Gelenklaschen
16 Ansaugrückschlagventil
17 Linearverdränger
18 modifizierte hüllhypozykloide Radkurve (außen)
19 Führungsfläche gekrümmt
20 Lagerring
21 Dichtungskopf
22 Flügel
23 Einlaßventil
24 Auslaßventil
25 Steuernocken
26 Ventilantrieb
27 Vierwegeschieber
28 Steuerschlitz zum Ausstoßen
29 Gelenkzylinderdeckel
30 Zugankerschrauben
31 Druckölleitung
32 Ausstoßrückschlagventil
33 Preßluftkammer
34 Nute 3
35 Dichtleiste
36 Wälzlager
37 Verzahnung
38 Elektromagnet
39 Ölabstreifleiste
40 Winkelfläche
41 zylindrische Wölbung
42 zylindrischer Lagersitz
43 Bund
44 Gewindeloch
45 zylindrischer Gleitlagersitz zwischen Teil 6 u. 12
46 abgedichtete Stirnfläche von Führungswand 7
47 Verbindungswand
48 radiale Kurvenscheibe
49 Zahnritzel
50 Zahnrad
51 Zylinderräume
1 hinge strap
2 joint eye
3 joint eye hole
4 hinge pins
5 displacement room
6 guide slides
7 guide wall
8 form sliding grooves
9 wheel bearing seat
10 -
11 -
12 roll
13 modified envelope hypocycloids (inside)
14 cam wheel
15 outer surfaces of the hinge plates
16 suction check valve
17 linear displacers
18 modified envelope hypocycloid wheel curve (outside)
19 curved guide surface
20 bearing ring
21 sealing head
22 wings
23 inlet valve
24 exhaust valve
25 control cams
26 valve drive
27 four-way spool
28 control slot for ejection
29 articulated cylinder cover
30 tie bolts
31 pressure oil line
32 discharge check valve
33 compressed air chamber
34 groove 3
35 sealing strip
36 rolling bearings
37 gearing
38 electromagnet
39 Oil squeegee
40 angular surface
41 cylindrical curvature
42 cylindrical bearing seat
43 fret
44 threaded hole
45 cylindrical plain bearing seat between part 6 u. 12
46 sealed end face of guide wall 7
47 connecting wall
48 radial cam
49 pinions
50 gear
51 cylinder rooms

Claims (6)

1. Gelenkzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß vier gleichgroße, formflächige seitenflächenparallele Gelenklaschen (1) mittels an den Enden angeordneter Gelenkaugen (2) und deren konzentrischen Gelenkaugenbohrungen (3) durch Ge­ lenkbolzen (4) scharnierartig zusammengefügt, daß desweiteren die Gelenkbol­ zen (4) Gelenkaugen des Führungsschiebers (6) an den Gelenkzylinder anlenken, daß zwei Führungswände (7) mittels Zugankerschrauben (30) auf parallelem Ab­ stand gehalten, daß vier sich rechtwinklig kreuzende Formgleitnuten (8) in die Führungswände eingearbeitet, Führungsschieber (6) zur hypozykloiden Bewe­ gung des Gelenkzylinders aufnehmen, daß die Führungswände als Zylinderdeckel zwischen den Seitenwänden der Formgleitnuten im Falle der Funktion als ein­ fachwirkender, innerer Gelenkzylinder ohne Verbindungswand und im Falle der Funktion als doppelwirkender innerer und äußerer Differentialgelenkzylinder mittels zylinderraumbildenden Verbindungswänden 47 abgeschlossen sind, daß in den Führungswänden der Zylinderräume kurvengesteuerte oder selbsttätige Tellerventile angeordnet sind, daß zur Druckabdichtung in den Seitenflächen der Gelenklaschen, den Gelenkaugenstirnflächen, den Gelenkaugenzylinderform­ flächen Dichtleisten 35 in passenden Nuten eingebaut sind, daß je nach Verwen­ dungszweck alle oder verschiedene Gelenkzylinderteile aus Kunststoff, Glas, Bronze, Guß, Aluminium, Titan oder Stahl hergestellt werden, daß für die Verwendung als Wärmekraftzylinder Keramik ohne Schmierung verwendet wird.1. Articulated cylinder, characterized in that four equal-sized, flat side-face parallel link plates ( 1 ) by means of hinged eyes arranged at the ends ( 2 ) and their concentric articulated eye holes ( 3 ) by Ge hinge pin ( 4 ) joined together in a hinge-like manner, that further the hinge pin zen ( 4 ) Articulate the articulated eyes of the guide slide ( 6 ) on the articulated cylinder so that two guide walls ( 7 ) are held in parallel by means of tie bolts ( 30 ), that four form sliding grooves ( 8 ) intersecting at right angles are incorporated into the guide walls, guide slide ( 6 ) for hypocycloid movement of the articulated cylinder that the guide walls act as a cylinder cover between the side walls of the form sliding grooves in the case of function as a specialist, inner articulated cylinder without connecting wall and in the case of function as a double-acting inner and outer differential articulated cylinder by means of cylinder space-forming connecting walls EN 47 are completed that cam-controlled or automatic poppet valves are arranged in the guide walls of the cylinder chambers, that sealing strips 35 are installed in suitable grooves for pressure sealing in the side surfaces of the joint plates, the joint end faces, the joint eye cylinder shape, so that, depending on the intended use, all or different joint cylinder parts be made of plastic, glass, bronze, cast iron, aluminum, titanium or steel, that ceramic is used without lubrication for use as a thermal power cylinder. 2. Gelenkzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zylinder­ funktion eine modifizierte Hüllhypozykloide, als in sich geschlossene Innenkurve in einem Radkörper eingearbeitet, verwendet wird, daß die Kurvenfunktion von Funktionsparametern R=2r; r=c abgeleitet wird, daß der Kurvenanstieg bei Rotation mittels Rollen (12) an den Enden der Führungsschieber angeord­ net, gradlinig an die Gelenkzylindergelenke weitergeleitet wird, daß der Radkörper drehbar auf den Führungswänden und axial ortsfest gelagert wird, daß der Radkörper mit bekannter Verzahnung versehen, Antriebsmomente ein­ leitet oder Abtriebmomente abgibt.2. Articulated cylinder according to claim 1, characterized in that for the cylinder function, a modified envelope hypocycloid, incorporated as a closed inner curve in a wheel body, is used that the curve function of function parameters R = 2r; r = c is derived that the increase in the curve when rotating by means of rollers ( 12 ) angeord net at the ends of the guide slide, is passed straight to the articulated cylinder joints, that the wheel body is rotatably mounted on the guide walls and axially stationary, that the wheel body with known teeth provided, input torque initiates or outputs output torque. 3. Gelenkzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die funktions­ gerechte Bewegung der Führungsschieber mittels mindestens vier hydropneuma­ tischen Linearverdrängern bekannter Bauweise rechnergesteuert mittels be­ kannten Ventilen erfolgt. 3. Articulated cylinder according to claim 1, characterized in that the functional fair movement of the guide slide by means of at least four hydropneuma table linear displacers known design computer-controlled by means of be known valves.   4. Gelenkzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die funktions­ gerechte Bewegung der Führungsschieber mittels elektromagnetischer Kräfte, erzeugt durch bekannte Elektromagnete, rechnergesteuert erfolgt.4. Articulated cylinder according to claim 1, characterized in that the functional fair movement of the guide slide by means of electromagnetic forces, generated by known electromagnets, computer-controlled. 5. Gelenkzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung als Wärmekraftmaschinenzylinder die Energieumwandlung vorgenommen wird mit Hilfe der in Ansprüchen 2 oder 3 oder 4 aufgeführten Funktionsteile in mechanische, hydrostatische oder elektrische Energie.5. Articulated cylinder according to claim 1, characterized in that in the case of Use as a heat engine cylinder made the energy conversion is with the help of the functional parts listed in claims 2 or 3 or 4 in mechanical, hydrostatic or electrical energy. 6. Gelenkzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerschlitze den erforderlichen Gaswechsel zur periodischen Abwicklung eines Wärmekreis­ prozesses nahe der 45°-135°-225°-315° Stellung steuern, daß Auslaß­ schlitze in einer Führungswand (7) zeitlich vor dem Öffnen der Einlaßschlitze in der gegenüberliegenden Führungswand zur Brenngasentspannung freigegeben werden.6. Articulated cylinder according to claim 1, characterized in that control slots control the necessary gas exchange for the periodic processing of a heating circuit process near the 45 ° -135 ° -225 ° -315 ° position that outlet slots in a guide wall ( 7 ) before opening the inlet slots in the opposite guide wall for fuel gas relaxation are released.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2942266A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-20 Sycomoreen Deformable controlled geometry octagonal piston machine e.g. combustion engine for urban vehicle, has valves, injectors and/or spark plugs and adjustment piston serving as combustion management unit, when machine is combustion engine
DE102016200057A1 (en) * 2016-01-06 2017-07-06 Heinrich Menge internal combustion engine

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