DE583345C - Verbrennungskraftmaschine mit in zwei gegenueberliegenden Zylindern gegenlaeufigen Kolben und mit Schubkurvengetriebe - Google Patents

Description

• Verbrennungskraftmaschine mit in zwei gegenüberliegenden Zylindern gegenläufigen Kolben und mit Schubkurvengetriebe . Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine mit in zwei gegenüberliegenden Zylindern gegenläufigen Kolben, deren Bewegung durch ein Schubkurvengetriebe auf die Welle übertragen und durch eine axial zum Kolben angeordnete Schraubenfeder kraftschlüssig erhalten wird.
• Es sind Maschinen dieser Art bekannt, bei welchen die die Bewegung des Kolbens vermittelnde Rolle m einem Kreuzkopf gelagert ist, der mit dem Kolben durch eine besondere Stange verbunden ist. Dies hat den Nachteil, daß ein besonderer Raum zur Unterbringung der Feder vorgesehen werden muß, der zwischen Welle und Zylinder eingeschaltet liegt und somit die. Bauhöhe der Maschine vergrößert, Dadurch ist nicht nur das Gewicht der hin und her gehenden Massen, sondern auch das Bäugewicht der ,Maschine unnötig hoch.
• Das Neue der Erfindung besteht darin, daß die Schraubenfeder innerhalb des Kolbens liegt und sich einerseits gegen :ein Verschlußstück des Kolbens, anderseits gegen feste Ankers abstützt. Die die Bewegung des Kolbens vermittelnde Rolle kann dadurch im Verschlußstück des Kolbens gelagert, also unmittelbar mit dem. Kolben verbunden werden, während die Feder zwischen diesem ' Verschluß.stück und zwei dieses Verschlußstück durchdringenden, sich gegen den Kolbenboden hin erstreckenden Ankern im Innenraum des Kolbens vorgespannt liegt, wobei die Kolbenwand die Führung der Feder mitübernimmt. Dadurch ist erreicht, daß die Feder keinen besonderen Platz benötigt und der Kolben somit der Welle auf ein Mindestmaß genähert werden kann. Baulänge und Baugewicht nehmen somit ebenso wie das Gewicht der hin und her gehenden -Massen Mindestwerte an, die es ermöglichen, die Maschine mit kleinem Leistungsgewicht, aber großem Gleichförmigkeitsgrad zu bauen.
• Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel an einer Viertaktverbrennungskraftmas@chine . mit seitlich einander gegenüberliegenden stehenden Ventilen veranschaulicht, bei welcher Kolben und Ventile unmittelbar von der Welle aus angetrieben werden.
• Fig: i zeigt einen Hauptschnitt durch die Zylinder quer zur Welle.
• Fig. 2 zeigt einen Hauptschnitt durch den linken Zylinder längs der Welle.
• Fig: 3 zeigt einen .Schnitt längs der Linie 4-A, der Fig. 2. -Die Maschine besteht aus ,einem in der Vertikalebene geteilten Gehäuse mit Zylinderbüchsen i, i', die außen mit Kühlrippen 2, 2! versehen und zu beiden Seiten der Welle i i, einander gegenüberliegend, angeordnet sind. In diesen Büchsen i, i' laufen die Kolben 3, 3'; sie werden durch Nocken 12, 12' unter Vermittlung der Rollen 13, 13' angetrieben, welch letztere in den Verschlußs,tüc en 15, 15' der Kolben 3, 3' mit Hilfe der Zapfen 16, 16' gelagert sind. 'Die Nocken i 2, 12' sind symmetrisch ausgebildet und bestehen mit der Welle i i aus einem Stück. Das Einlaßventil 17 sowie das Auslaßventil 18 sind zu beiden Seiten der Büchse i parallel zur Zylinderachse angeordnet und empfangen ihren Antrieb durch die Nocken i9, 2o unter Vermittlung der Rollen 21, 22, die mit Hilfe der Zapfen 23, 24 in den Stößeln 25, 26 gelagert sind. Hierbei sichern die Federn 27, 28 den Kraftschluß der Ventilbewegung.
• Der Kraftschluß der Kolbenbewegung wird durch die Federn 4, 4' herbeigeführt. Diese sind als Schraubenfedern mit quadratischem Querschnitt ausgebildet und liegen innerhalb der Kolben 3, 3'. Sie stützen sich hierbei einerseits gegen die Verschlußstück@ 15, 15' der Kolben, anderseits gegen die ZugarilQer 5,6 bzw. 51,6. Die einander gegenübie;rliegenden Zuganker 5, 5' und 6,6' sind miteinander durch die Naben 7, 8 vereinigt, mit deren Hilfe sie unter Vermittlung der Nadellager 9, 1 o auf der Welle i i drehbeweglich gelagert sind. Zur Hindurchführung der Anker 5, 6 und 5',6' ist das Verschlußst'ück 15, 15' zu beiden Seiten der Rolle 13, 13' mit Öffnungen versehen. Das Querschmttsprofil der Anker 5, 6 und 5', 6' ist dem Innendurchmesser der Feder 4, 4' ang.epaßt, so da:ß diese außen durch die Kolbenwand und innen durch die Anker geführt ist.
• Zum Ausbau der Feder 4, 4' wird die Zylinderbüchse i, i' samt den Steuerungsteilen entfernt und hierauf der Kolben 3, 3' vom Verschlußstück 15, 15' abgeschraubt. Nun wird die Feder 4, 4' an der freien Innenfläche auf einen Dorn gezogen, wodurch sie mit den Widerlagern am Ende der Anker 5, 6 bzw. 5', 6' außer Eingriff kommt. Mit diesem Dorn wird die Feder 4, 4' nach außen abgezogen. Der Verschluß 15, 15' samt Rolle 13, 13' kann nun auch über die Anker 5, 6 bzw. 5', 6' abgezogen und schließlich die Anker selbst durch Abstreifen von der Welle i i entfernt werden.
• Die Wirkungsweise der Maschine ist die folgende: Der Kolben 3 befinde sich bei.spi:elsweise zu Beginn des Verdichtungshubes im unteren Totpunkt, der gegenläufige Kolben 3' zu Beginn des Ausschubhübes gleichzeitig in unteren Totpunkt. Die Federn 4, 4' sind vorgespannt und drücken daher die Rolleu. 13, IS' dauernd gegen die Welle i i. Beginnen nun die im Sinne des Pfeiles bewegte: Nocken - i 2, 12' diese Rollen 13, 13' nach außen zu schieben, so werden die Federn 4, 4' unter Arbeitsaufnahme gespannt, weil sich ihr inneres Auflager - das Verschlußstück 15, 15' - mit dem Kolben 3, 3' gegen den oberen Totpunkt hin bewegt, während ihr äußeres Auflager - das Widerlager der Zuganker 5, 6 bzw. 5', 6' - durch die Welle i i festgehalten bleibt. Die für dieses Arbeitsspiel benötigte Leistung muß die lebendige Kraft des Schwungrades decken. Im oberen Totpunkt ist die größte Zusammendrückung der Feder 4,4' erreicht, der Kolben 3 beginnt nun seinen Arbeitshub, der gegenläufige Kolben 3' seinen Ansaughub. Hierbei entspannt sich die Feder 4, 4' unter Rückgabe ihrer Arbeit an das Schwungrad wieder, während gleichzeitig die vom Kolben 3 geleistete Arbeit als Nutzarbeit von der Welle i i - unter Wegfall der Reibungsax'beit natürlich - abgegeben wird. Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich nun bei vertauschten Kolben 3, 3' und vertauschten Nocken 12, 12' in Ergänzung eines vollen Viertaktspiels. Die Zugkräfte in den Ankern 5, 5' und 6, 6' heben sich gegenseitig auf, so daßy die Lager 9,, io derselben völlig entlastet sind. Aber auch die durch Feder und Massendruck erzeugten Druckkräfte an der Rolle 13, 13' heben sich gegenseitig auf, so daß die Lager der Welle i i weitestgehend entlastet sind. Der Uagleichförmigkeitsgrad der Maschine wird somit lediglich durch die Gaskräfte bestimmt. Durch geeignete Formgebung der Nocken ist es möglich, dem Schubkurvengetriebe jede beliebige Beschleunigungskurve zu unterlegen, z. B. die eines gewöhnlichen. Kurbeltriebes.
• Die Erfindung ist nicht auf das eine Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Feder 4, 4' kann statt mit quadratischem auch mit rundem Querschnitt ausgeführt sein. Statt der Rolle 13, ig' kann auch eine feste, mit dem Verschlußstück 15, 15' verbundene Gleitfläche oder ein drehbeweglich in ihm gelagerter Pilz Verwendung finden. Diese Einrichtungen können sowohl für Viertaktmaschnen als auch für Zweitaktmäschinen in Betracht kommen. Diese Maschinen mit gegenüberliegenden Zylindern können zu Reihenmaschinen (nebeneinander) zusammengebaut werden. Sie können aber auch zu Sternmaschinen (hintereinander) mit gerader oder ungerader Zylinderzahl vereinigt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verbrennungskrafünaschine mit in zwei gegenüberliegenden Zylindern gegenläufigen Kolben, deren Bewegung durch ein Schubkurvengetriebe auf die Welle übertragen und durch eine axial zum Kolben angeordnete Schraubenfeder kraftschlüssig erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (q.) innerhalb des Kolbens (3) liegt und sich einerseits gegen ein Verschlußstück (15) des Kolbens (3), anderseits gegen feste Anker (5, 6) abstützt. a. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (5, 5' bzw. 6, 6') der gegenläufigen Kolben (3, 3') miteinander vereinigt und auf der Welle (i i) drehbeweglich gelagert sind (7, 9 bzw. 8, io).