DE744422C - Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe - Google Patents

Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe

Info

Publication number
DE744422C
DE744422C DEM150074D DEM0150074D DE744422C DE 744422 C DE744422 C DE 744422C DE M150074 D DEM150074 D DE M150074D DE M0150074 D DEM0150074 D DE M0150074D DE 744422 C DE744422 C DE 744422C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
group
compressor
pistons
machines
free
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.)
Expired
Application number
DEM150074D
Other languages
English (en)
Inventor
Ernest Mercier
Pierre Mercier
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
Priority to DEM150074D priority Critical patent/DE744422C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE744422C publication Critical patent/DE744422C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

  • Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe Bei der Anwendung von Freiflugkolbenmaschinen oder von Doppelkolbenmaschinen ist es üblich, zwei oder mehr Kraftmaschinen miteinander zu- kuppeln, die gegeneinander um einen Hub versetzt sind, um dadurch ,einen Krafthub bei jedem Hub der Maschine zu erzielen. -Bei solchen Verhältnissen kann man nämlich auf die Anwendung von Rückgewinnungsvorrichtungen und von Luftpolstern verzichten, um die Kolben nach der Mitte zurückzubringen und dabei die Verdichtung zu bewirken.
  • Solche Anordnungen kann man z. B. dadurch treffen, daß man zwei Kraftmaschinen mit Flugkolben hintereinander kuppelt und ingegenseitiger Verlängerung derart - anordnet, daß eine der Kraftmaschinen ihren Arbeitshub ausführt, während sich -die andere- im Verdichtungshub befindet. Die äußeren Kolben einer jeden Kraftmaschine sind starr miteinander verbunden; was auch für die inneren Kolben der Fall ist.
  • Diese allgemein bekannte Anordnung besitzt den Nachteil, daß -der Maschine eine große Länge -gegeben wird.
  • Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurde vorgeschlagen, mehrere um rillen Hub gegeneinander versetzte Maschinen nebeneinander anzuordnen, derart, daß deren Achsen parallel zueinander verliefen und daß deren mittlere Totpunkte sich in einer gleichen mittleren, rechtwinklig zu den Achsen verlaufenden Ebene befanden. Dadurch. wurde eine viel kürzere Kraftmaschinenanlage als bei hintereinanderliegenden Maschinen -erzielt. Bei mehr als drei Kraftmaschinen wird es aber schwer, die erforderlichen Verbindungen zwischen den beweglichen Teilen der am weitesten vorn Gehäuse abliegenden Maschinen zu sichern, wobei die Verbindungsteile mit großen frei tragenden Armen arbeiten.
  • Die Kraftmaschinengruppe gemäß der Erfndung unterscheidet sich von den - Maschinengruppen dieser Art dadurch, daß deren Kraftmaschinen alle in zwei Gruppen geteilt sind, die gleichmäßig um eine mittlere, parallel zur gemeinsamen Achse verlaufende Achse verteilt sind: Ferner kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß alle Maschinen einer gleichen Gruppe synchron zusammen arbeiten und in bezug auf die Maschinen der anderen Gruppe um einen Hub versetzt sind.
  • Es wurde. zwar bereits vorgeschlagen, mehrere Maschinen eines Treibgaserzeugers kreisförmig um eine mittlere Welle anzuordnen. Anstatt aber in zwei Gruppen geteilt zu sein, bei denen die Maschinen einer jeden Gruppe synchron zusammen arbeiten, sind bei der älte= ren Anordnung alle Maschinen gegeneinander versetzt. Es ergibt sich daraus, daß als Ver-. Bindung zwischen den beweglichen TeilW jener Maschine eine rotierende Schiefscheibe erforderlich ist, welche einen schlechten mechanischen Wirkungsgrad besitzt, wogegen bei der Anordnung gemäß der Erfindung alle Kolben der einen Gruppe, die sich auf einer gleichen Seite der mittleren Ebene befinden, starr mit allen Kolben der anderen Gruppe gekuppelt sind, die sich auf der anderen Seite der mittleren Ebene befinden. Es ergibt sich daraus eine große Vereinfachung der Verbindung und ein verbesserter mechanischer Wirkungsgrad. Außerdem gestattet es die Erfindung, bei Selbstverdichtern oder bei Treibgaserzeugern eine Anzahl von Verdichtern vorzusehen, die kleiner ist als die Zahl der Kraftmaschinen. Es kann z. B. nur ein doppelt wirkender Verdichter oder es können auch zwei einfach wirkende Verdichter vorgesehen sein.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, die als nicht beschränkendes Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
  • Fig. i ist eine schematische Darstellung. Fig.2 ist eine schematische Stirnansicht einer Maschine mit sechs Zylindern.
  • Die Fig. 3 und 4 sind Längsschnitte, welche die gleiche Maschine in zwei Endstellungen veranschaulichen.
  • Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführung.
  • Alle Mittelpunkte der Kraftzylinder der Maschine gemäß Fig. i sind gleichmäßig über einen Kreis verteilt, der sich in einer rechtwinklig zur gemeinsamen Richtung der Achsen der verschiedenen miteinander zu kuppelnden Doppelkolbenkraftmaschinen verlaufenden Ebene befindet. Haben alle Kraftzylinder den gleichen Durchmesser (was grundsätzlich nicht unbedingt notwendig ist), so müssen sie in gerader Zahl vorhanden sein. Die Kraftmaschinen werden dann in zwei Gruppen in ,abwechselnder Reihenfolge geteilt, wobei also ci, c.., es... zur ersten Gruppe und c3'. . . zur zweiten Gruppe gehören. Die Kolben der zweiten Gruppe sind um einen Hub gegen die Kolben der ersten Gruppe versetzt; die einen befinden sich somit im Arbeitshub, während die anderen ihren Verdichtungshub zurücklegen, und umgekehrt.
  • In jeder Gruppe sind die in Bezug auf dein inneren Totpunkt auf einer gleichen Seite befindlichen Kolben starr miteinander und auch starr mit den Kolben der anderen Gruppe gekuppelt, die sich auf der entgegengesetzten. Seite des Totpunktes befindet.
  • Eine jede der auf diese Weise gebildeten Colbengruppen .ist in üblicher Weise mit einer .:;gewissen Anzahl Verdichterkolben (oder V er-#J bei beweglichen Zylindern) verbunden.
  • Alan erzielt dadurch eine Freiflugkolbenmaschine nach Art der Motorkompressoren oder der Treibgaserzeuger, bei welcher ein Arbeitstakt auf jeden Hub entfällt und für deren Zylinder sich die Hintereinanderschaltung nicht mehr aufdrängt, worin der Zweck der Erfindung liegt.
  • Diese Anordnung läßt sich für zahlreiche Ausführungsarten anwenden.
  • Als Beispiel veranschaulichen die Fig.2 bis 4 eine Gruppe von sechs Kraftmaschinen, die mit einem einzigen Verdichter gekuppelt sind, wobei das Ganze als Treibgaserzeuger arbeitet, älso die Gesamtheit der vom Verdichter gelieferten verdichteten Luft zum Beschicken der sechs Kraftmaschinen verbraucht wird.
  • In Fig. 2 sind die drei Maschinen i der ersten Gruppe in Ansicht dargestellt, wogegen die drei Maschinen 2 der zweiten Gruppe im Schnitt dargestellt sind.
  • Sämtliche Kraftmaschinen sind über einen Kreis ähnlich wie die Bohrungen einer Revolvertrommel verteilt und umgeben das mittlere Rohr 9.
  • Lm dieses Rohr herum ist ebenfalls ein ringförmiger Verdichter 14 angeordnet, dessen Zylinder und Kolben beweglich gedacht sind. Alle beweglichen Teile, Kolben, mittleres Rohr, Verdichter, Zubehörteile, sind auf zwei getrennte Aggregate verteilt, von denen jedes ein nicht formveränderbares Ganzes bildet.
  • Das erste Aggregat umfaßt Die Kraftkolben 3 der ersten Gruppe auf der rechten Seite, die Kraftkolben 4' der zweiten Gruppe auf der linken Seite, den äußeren Mantel des Verdichters 14 einschließlich der Böden io, -welche die Saugventile tragen, wobei starre Kupplungen 5 die Kolben 3 mit den Böden des Verdichters verbinden und die starren Kupplungen 5' einerseits mit den Kraftkolben 4' mit Hilfe eines Kreuzes 8 und andererseits mit den Böden des Verdichters verbunden sind.
  • Das zweite Aggregat umfaßt: Die Kolben 4 der ersten Gruppe auf der linken Seite, die Kolben 3' der zweiten Gruppe auf der rechten Seite, das mittlere Rohr 9, mit dem die Kolben 3' durch ein Kreuz 7 verbunden sind und die Verbindung mit den Kolben 4. durch ein Kreuzstück 6 hergestellt ist, wobei der Kolben i i des Verdichters un. mittelbar auf das mittlere Rohr 9 festgekeilt ist.
  • Der Kolben des Verdichters ist hohl und mit Druckventilen versehen. Die verdrängte Luft folgt dem durch die Pfeile angedeuteten Weg, tritt durch die öffnungen 12 in -das Innere des mittleren Rohres 9 und durch weitere öffnungen 13 in das Druckluftgehäuse 15, von wo sie in diejenigen Kraftmaschinen eintritt, deren Einlaßöffnungen offenstehen.
  • Der Einfachheit halber sind auf der Zeichnung die mechanischen Aufhängevorrichtungen- nicht dargestellt, welche die beiden beweglichen Körper in jedem Augenblick in der richtigen gegensleitigen Lage halten. Diese Vorrichtungen bieten in der Tat nichts Besonderes und gehören nicht zur Erfindung.
  • Die beschriebene Anordnung hat ,eine ganz allgemeine Geltung, -sie läßt sich bei .einfachen Kraftverdichtergruppen mit zwei oder mehr Stufen ,anwenden sowie auch bei Kraftgaserzeugern für Tief- oder Hochdruck.
  • Die oben: als Beispiel beschriebene Anordnung läßt sich insbesondere für die Ausführung des Gegenstandes der französischen Patentschrift 855 ,; oo der Erfinder anwenden, welche sich auf Frefugkolben- und Freiflugzylindermaschinen ohne mechanische Verbindung durch Lenker und Kurbel bezieht. Es ist nämlich selbstverständlich, daß für jeden Teil der beiden beweglichen Körper im anderen Körper ein entsprechender, geometrisch identischer Teil: vorhanden ist und daß beide Teile in jedem Augenblick (in entgegengesetztem Sinne) genau die gleichen Drücke erleiden, und zwar sowohl bei normalem als auch bei gestörtem Betrieb.
  • Es ist übrigens klar, däß, falls dies aus besonderen Gründen von Nutzen ist, die mittleren Ebenen aller Kraftmaschinen nicht miteinander übereinzustimmen brauchen und daß nichts dagegen. spricht; daß diese Ebenen: parallel zueinander verlaufen und stufenweise angeordnet seien; nur die Länge der Maschine wird :dadurch vergrößert.
  • Fig.5 stellt einen Treibgas:erzeuger dar, der mit hochverdichteter Druckluft z. B. von 8 bis i o Atm. beschickt werden soll.
  • Aus diesem Grunde ist der einstufige Verdichter des vorhergehenden Beispiels durch einen zweistufigen Verdichter mit Kühlung der Luft zwischen den beiden Stufen ersetzt worden.
  • Der Verdichter 16 der ersten Niederdruckstufe besteht aus einem feststehenden zylindrischen Mantel, der die Saugventile und zwei bewegliche Böden i9 und 2o trägt. Der Boden 2o ist voll ausgebildet. Der Boden 19 besitzt eine volle Seite auf der Seite des Nieder druckverdichters. Die andere Seite isst weiter unten beschrieben. . .. Der Kolben 21 des Niederdruckverdichters ist auf das mittlere Rohr 9 und i i festgekeilt und steht mit dem Innern dieses Rohres durch die öffnLmgen 26 in Verbindung.
  • Der Verdichter der zweiten Hochdruckstufe hat einen beweglichen zylindrischen Mantel 17 und bewegliche Böden 18 und 19 wie beim oben beschriebenen Beispiel. Diese Böden sind hohl ausgebildet; sie tragen einerseits die Auslaßventile 27, andererseits besitzen sie öffnungen 28, die ungehindert mit dem zylindrischen Raum 29 in Verbindung stehen und auch durch die Öffnungen 30 und die Rohre 24 mit dem Einlaß der Kraftzylinder verbunden sind.
  • Die Bewegungsrichtung der Luft ist durch Pfeile angedeutet.
  • Im Innern des Rohres ist getrennt von diesem und ortsfest der Luftkühler 23 angeordnet, dessen Einlaß- und Auslaßrohre für das Wasser durch Stopfbüchsen durch den Boden 33 des mittleren Rohres hindurchtreten.
  • Die auf diese Weise erzielte Anordnung der Verdichter hat eine sehr gedrängte Bauart, die Zahl der Dichtungsvorrichtungen ist auf das geringste herabgesetzt; andererseits sichert sie genau gleiche Beanspruchungen durch die Gase der homologen Teile der beiden beweglichen Körper.
  • Diese beiden beweglichen Körper umfassen nämlich Einerseits die Kraftzylinder 3 mit ihren Kupplungen 5, die Kraftzylinder q.' mit ihren Kreuzstücken 8, die Längsverbindungsstangen 5', die in einer Stopfbüchse durch den Niederdruckverdichterkolben 21 hindurchtreten, die Verdichterböden 18, i9 und 2o, den zylindrischen Mantel des Hochdruckverdichters 17.
  • Andererseits die Kraftzylinder q. mit ihren Verb ndungsstücken 6, die Kraftzylinder 3' mit ihren Verbindungskreuzstücken 7, das mittlere Rohr 9, den Hochdruckverdichterkolben 22, den Niederdruckverdichterkolben 21.
  • Das mittlere Rohr hat in der Höhe der Kraftmaschinen einen gewürgten Querschnitt aufzuweisen, besitzt jedoch einen vergrößerten Querschnitt in der Höhe des Kühlers.
  • Dieses gleiche mittlere Rohr besitzt am rechten Ende eine Anlaßvorrichtung 3q. für Druckluftbetrieb.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kraftmaschinengruppe, bestehend aus einer Anzahl von Flugkolbenkraftmas@chinen mit zueinander parallel verlaufenden und gleichmäßig um eine mittlere, zu ihnen parallele Hauptachse verteilten Achsen, deren mittlere Totpunkte sich in einer gleichen mittleren, rechtwinklig zu diesen Achsen verlaufenden Ebene befinden, dadurch gekennzeichnet, daß diese- Maschinen in zwei Gruppen geteilt sind und daß die Maschinen .einer jeden Gruppe synchron arbeiten und in bezug auf die Maschinen der anderen Gruppe um einen Hub versetzt sind.
  2. 2. Kraftmaschmengruppe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede Maschine einer Gruppe sich zwischen zwei Maschinen der anderen Gruppe befindet.
  3. 3. Kraftmaschinengruppe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß alle zu einer Gruppe gehörigen und auf einer gleichen Seite der mittleren Ebene befindlichen Kolben (3 und 4) starr- miteinander und starr mit den Kolben (3', 4') verbunden sind, die zu der anderen, Gruppe gehören und sich auf der anderen Seite der mittleren Ebene befinden, derart, daß in an sich bekannter Weise zwei Gruppen beweglicher Teile entstehen und daß eine der Gruppen beweglicher Teile (4 und g') mit einem (i i) oder mit mehreren Kolben (21,- 22) eines Verdichters verbunden ist und daß die andere Gruppe beweglicher Teile (3 und 4') mit den Böden (i o) oder den anderen Kolben (18, 19, 2o) des Verdichters verbunden ist.
  4. 4. Freiflugkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinen im Kreise um ein mittleres Rohr (9) angeordnet sind,. das zum Zentrieren der gesamten Maschine dient und auf welchem alle Kolben (4) einer der auf einer Seite der mittleren Ebene befindlichen Gruppen befestigt sind, sowie alle Kolben (3') der anderen, auf der anderen Seite der mittleren Ebene befindlichen Gruppe.
  5. 5. Freiflugkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Rohr (9) zum Kuppeln eines oder zweier Kolben (i i oder 21, 22) des Verdichters mit einer der Gruppen beweglicher Teile (3' und 4) und zum Beschikken der Motoren mit verdichteter Luft dient, die vom Verdichter geliefert wird.
  6. 6. Freiflugkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter zweistufig ist und aus einem zylindrischen feststehenden Mantel (Fig. 5 ) besteht, der den Körper des Niederdruckverdichters bildet, die Luftsaugventile (16) trägt und den Böden (19, 2o) des Niederdruckverdichters als Führung dient, daß er ferner einen Hochdruckverdichter mit zylindrischem Körper (.17) und beweglichen Böden (18, 19) umfaßt, wobei einer (i g) dieser Böden beiden Verdichtern gemeinsam ist.
  7. 7. Freiflugkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die im Niederdruckverdichter verdichtete Luft in das mittlere Rohr (9) übertritt, wo sie durch einen Kühler (23) gekühlt wird, und von da aus in den Hochdruckverdichter überströmt. B.
  8. Fr eiflugkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft aus dem Hochdruckverdichter in die Kraftmaschinen durch einen zylindrischen Raum (29) überströmt, der konzentrisch zum Verdichter verläuft und mit diesem gemeinsame Böden (18, i g) besitzt.
  9. 9. Freiflugkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftanlasser (34) an einem Ende des mittleren Rohres (9) derart angeordnet ist, daß er in dieses Rohr fördert. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... Nr. 593 335; französische - ...... - 751267.
DEM150074D 1941-02-26 1941-02-26 Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe Expired DE744422C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM150074D DE744422C (de) 1941-02-26 1941-02-26 Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM150074D DE744422C (de) 1941-02-26 1941-02-26 Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE744422C true DE744422C (de) 1944-01-15

Family

ID=7336801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM150074D Expired DE744422C (de) 1941-02-26 1941-02-26 Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE744422C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE959237C (de) * 1954-01-21 1957-02-28 Freiflug Kompressorenbau G M B Ein- oder mehrstufiger Freiflugkolben-Luftverdichter in Zwillingsanordnung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR751267A (fr) * 1933-02-23 1933-08-30 Perfectionnements apportés aux moto-compresseurs à pistons libres opposés
DE593335C (de) * 1930-01-25 1934-02-24 Siemens Ag Treibgaserzeuger fuer Gasturbinen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE593335C (de) * 1930-01-25 1934-02-24 Siemens Ag Treibgaserzeuger fuer Gasturbinen
FR751267A (fr) * 1933-02-23 1933-08-30 Perfectionnements apportés aux moto-compresseurs à pistons libres opposés

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE959237C (de) * 1954-01-21 1957-02-28 Freiflug Kompressorenbau G M B Ein- oder mehrstufiger Freiflugkolben-Luftverdichter in Zwillingsanordnung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1703528C3 (de) Steuereinrichtung für einen mehrstufigen Taumelscheiben-Axialkolben- und Taumelkolben-Maschinensatz
DE6949804U (de) Freiflugkolben-tandemmaschine.
DE1280615B (de) Freiflugkolben-Treibgaserzeuger
DE744422C (de) Aus Flugkolbenkraftmaschinen bestehende Maschinengruppe
DE1998521U (de) Tandem-freikolbenmaschine.
DE325269C (de) Schuettelrutschenmotor
DE839279C (de) Sechszylinder-Verbrennungsmaschine
DE343932C (de) Mehrzylindrige Pumpe oder Kompressor mit direktem Arbeitszylinderantrieb
DE3825864A1 (de) Drehende kolben-versetzungseinrichtung
DE675468C (de) Treibgaserzeuger mit fliegenden Kolben
DE681653C (de) Zweistufiger Kolbenverdichter, insbesondere fuer Dampflokomotiven
DE698364C (de) Mehrstufiger, insbesondere zweistufiger Brennkraftverdichter oder Brennkrafttreibgaserzeuger mit gegenlaeufigen Freiflugkolben
DE649380C (de) Drehkolbenbrennkraftmaschine
DE943386C (de) Brennkraft-Luftverdichter mit achsparallelen Zylindergruppen und freifliegenden Kolben
DE959237C (de) Ein- oder mehrstufiger Freiflugkolben-Luftverdichter in Zwillingsanordnung
DE434037C (de) Diesellokomotive mit Druckluftantrieb
DE240794C (de)
DE489605C (de) Zweitakt-Brennkraftmaschine
DE621320C (de) Freiflugkolbenmaschine mit gegenlaeufigen Flugmassen
CH499009A (de) Freikolbenmaschine
DE751833C (de) Brennkraftmaschine
DE368769C (de) Mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschine
DE233993C (de)
DE736048C (de) Einfach Wirkende Zweitakt-Gegenkolben-Brennkraftmaschine
DE668705C (de) Stabilisierungsvorrichtung fuer Freiflugkolbenmaschinen