DE804979C

DE804979C - Heissgaskolbenmaschine mit einem oder mehreren Zylindern

Info

Publication number: DE804979C
Application number: DEP20759A
Authority: DE
Inventors: Heinrich De Brey; Franciscus Lambertus Va Weenen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1947-01-31
Filing date: 1948-11-05
Publication date: 1951-05-04

Description

Heißgaskolbenmaschine mit einem oder mehreren Zylindern Heißgaskolbenmaschinen, wie z. B. Heißgasmotoren und nach dem umgekehrten Heißgasinotorprinzip arbeitende Kühlmaschinen, können bekanntlich derart ausgebildet werden, daß sich ilt einem einzigen Zylinder ein vollständiger Kreislauf abspielt. kIan kann dann, entsprechend der erforderlichen mechanischen oder kalorischen Leistung, gegebenenfalls mehrere dieser Zylinder verw-enden, die zusammen eine einzige Maschine bilden.
In einem solchen Zylinder bewegen sich zwei kolbenförmige Körper.
Die Bewegungen der beiden kolbenförmigen Körper sind gemäß einer graphischen Darstellung des Kurbeldrehungswinkel-Kolbenwegverhältnisses etwa sinusförmig, aber es soll, damit die Wirkung der Heißgaskolbenmaschine möglich ist, eine gewisse Phasenverschiebung zwischen den beiden Bewegungen bestehen.
Im allgemeinen wird man die beiden Bewegungen, um den Bau der Maschine zu vereinfachen, von einem einzigen Punkt ableiten. Dies bedeutet, daß ein System von Kupplungsteilen zwischen diesem Punkt und wenigstens einem der kolbenförmigen Körper erforderlich ist. Wenn der Punkt, von dem die Bewegung der kolbenförmigen Körper abgeleitet wird, in der Mittellinie des Zylinders liegt, ist eine Triebstange zwischen diesem Punkt und dein Arbeitskolben hinreichend: es soll jedoch ein System von Kupplungsteilen zwischen diesem Punkt und z. B. dem Verdränger vorgesehen werden, um die erforderliche Phasenverschiebung zu erzielen.
Liegt der Punkt, von dem die Bewegung der kolbenförmigen Körper abgeleitet wird, außerhalb der -Mittellinie des Zylinders, so sind im allgemeinen zwei Systeme von Kupplungsteilen zur Verbindung der zwei kolbenförmigen Körper mit dem besagten Punkt erforderlich.
Ein solches System von Kupplungsteilen weist ziemlich viele Gelenkpunkte auf, die alle Ölung brauchen und eine Quelle von Reibungsverlusten sein können; außerdem tritt Verschleiß auf. Es kann wichtig sein, diese Reibungsverluste und den Verschleiß möglichst herabzusetzen, und eines der dazu angewendeten Mittel besteht in einer Verringerung der Anzahl Gelenkpunkte.
Nach der Erfindung ist bei einer Heißgaskolbenmaschine mit einem oder mehreren Zylindern, bei der in jedem Zylinder zwei kolbenförmige Körper beweglich sind und bei der die Bewegung des einen kolbenförmigen Körpers in bezug auf den anderen in der Phase verschoben ist, in dem System von Kupplungsteilen, das einen oder die beiden in jedem "Zylinder vorhandenen kolbenförmigen Körper mit dem Punkt verbindet, durch den die Bewegungen bedingt werden, der am kolbenförmigen Körper befestigte Kupplungsteil in einer Richtung federnd. Durch die Bauart nach der Erfindung kann ein Gelenkpunkt entfallen, und zwar gerade der Gelenkpunkt, der am wenigsten zugänglich und am schwierigsten zu ölen ist.
Vorzugsweise ist nach der Erfindung einer der kolbenförmigen Körper ein Arbeitskolben, während der andere Kolben ein Verdränger ist. Der Arbeitskolben ist durch eine Triebstange mit einer Kurbel verbunden, während der Verdränger mittels eines Systems von Kupplungsteilen mit der Triebstange verbunden ist, dessen am Verdränger befestigter Kupplungsteil in einer Richtung federnd ist.
Nach einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung besteht der federnde Teil aus einer Blattfeder.
hie Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2, die als Ausführungsbeispiele aufzufassen sind, näher erläutert.
Fig. i zeigt eine Heißgaskolbenmaschine, die als Heißgasmotor ausgebildet ist und bei der mit i ein Zylinder bezeichnet ist, der einen Teil e größeren Durchmessers aufweist. In diesem Zylinder i sind zwei kolbenförmige Körper 3 und 4 bewegbar. Im Teil 2 ist ein dosenförmiger Körper 5 untergebracht, dessen beide Enden durch eine große Anzahl Röhrchen 6 verbunden sind. Diese Röhrchen 6 werden auf nicht näher angegebene Weise erhitzt, z. B. indem heiße Gase um dieselben geführt werden. Weiter sind im Zylinder i ein Regenerator 7 und ein Kühler 8 untergebracht. Schließlich ist der Zylinder i mit Kühlrippen 9 versehen, längs denen ein Kühlmittel, wie z. B. Luft, strömen kann.
Die vom Heißgasmotor angetriebene Welle io ist mit einer Kurbel i i versehen, mit der zwei Kupplungsteil: 12 und 13 verbunden sind. Der Kupplungsteil 12 ist mittels eines Hebels 14, der um einen festen Punkt 15 drehbar ist, mit einem Kupplungsteil 16 verbunden, der nach der Erfindung in einer Richtung federnd und mit den Kolben 3 verbunden ist. Hierdurch kann der ungünstig gelegene Gelenkpunkt am Kolben 3 entfallen.
Andererseits ist der Kupplungsteil 13 mittels eines Hebels 17, der um einen festen Punkt 18 drehbar ist, mit einem Kupplungsteil 19 verbunden, der ebenfalls nach der Erfindung aus einer Blattfeder besteht, die einerseits gelenkig mit dem Hebel 17 und andererseits fest mit dem Kolben 4 verbunden ist.' Durch diese Anwendung der Erfindung kann der sonst erforderliche Gelenkpunkt am Kolben 4 entfallen.
Da die Bewegungen der Kolben 3 und 4 von einem Punkt, d. h. der Kurbel i i, abgeleitet werden, wird eine gewisse Phasenverschiebung zwischen den Bewegungen bestehen, und zwar wird der Kolben 4 dem Kolben 3 bei der angedeuteten Drehrichtung voreilen.
Bei der Heißgaskolbenmaschine nach Fig. 2, die gegebenenfalls als ein Heißgasmotor ausgebildet ist, ist mit 2o ein Zylinder bezeichnet, in dem ein Arbeitskolben 21 und ein Verdränger 22 angeordnet sind. Der obere Teil des Zylinders 20 ist von einem Mantel 23 umgeben. Im zylindrischen Raum zwischen Zylinder 20 und Mantel 23 sind Heizelemente 24, ein Regenerator 25 und Kühlteile 26 angeordnet. Rings um den Mantel 23 ist ein zweiter Mantel 27 angeordnet; in der Öffnung 28 dieses Mantels 27 kann z. B. ein nicht näher dargestellter Brenner angeordnet werden. Dieser Brenner heizt den Kopf des Mantels 23, wobei die Verbrennungsgase längs der Heizelemente 29 streichen und durch die Öffnung 3o entweichen können. Ein Kühlmittel, wie z. B. Wasser, strömt durch eine Öffnung 31 längs der Kühlrippen 32 und entweicht durch eine Öffnung 33. Der Verdränger 22 besitzt eine Geradführung 34, die im Arbeitskolben 21 beweglich ist. Letzterer ist mittels einer gabelförmigen Triebstange 35 mit einer Kurbel 36 verbunden. Mit der Triebstange 35 ist ein Hebel 37 gelenkig verbunden. Dieser Hebel 37 ist einerseits gelenkig mit einem Kupplungsteil 38 verbunden, der um einen festen Punkt 39 drehbar ist. Mit dem Kupplungsteil 38 ist seinerseits ein Teil 40 gelenkig verbunden. Dieser mit dem Verdränger 22 verbundene Teil 40 besitzt einen Teil 41, der gemäß der Erfindung in einer Richtung federnd ist. Durch diese Anwendung der Erfindung kann der ungünstig gelegene Gelenkpunkt am Verdränger 22 entfallen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Heißgaskolbenmaschine mit einem oder mehreren Zylindern, bei der in jedem Zylinder zwei:kolbenförmige Körper beweglich sind und die Bewegung des einen kolbenförmigen Körpers in bezug auf den anderen in der Phase verschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem System von Kupplungsteilen, das einen oder die beiden in jedem Zylinder vorhandenen kolbenförmigen Körper mit dem Punkt verbindet, durch den die Bewegungen bedingt werden, der am kolbenförmigen Körper befestigte Kupplungsteil in einer Richtung federnd ist. z. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einer der kolbenförmigen Körper ein Arbeitskolben und der andere ein Verdränger ist und daß der Arbeitskolben durch eine Triebstange mit einer Kurbel verbunden ist, während der Verdränger mittels eines Systems von Kupplungsteilen mit der Triebstange verbunden ist, dessen am Verdränger befestigter Kupplungsteil in einer Richtung federnd ist. 3. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Teil aus einer Blattfeder besteht.