DE892393C

DE892393C - Rotating auxiliary machine drive for liquid-cooled free-flight piston machines

Info

Publication number: DE892393C
Application number: DEW6382A
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl-Ing Wachsmuth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-07-29
Filing date: 1951-07-29
Publication date: 1953-10-08

Description

Rotierender Hilfsmaschinenantrieb für flüssigkeitsgekühlte Freiflugkolbenmaschinen Die einem unmittelbaren Antrieb von rotierenden Hilfsmaschinen, wie Kühlventilator, Lichtmaschine, Wasserpumpe usw., bei Freiflugkolbenmaschi,nen entgegenstehenden Schwierigkeiten, die einerseits durch die relativ großen Trägheitsmomente der Hilfsmaschinen und andererseits durch die außerordentlich hohe Anfahrbeschleunigung (diese Maschinen erreichen mit dem ersten Hub ihre Nennschwingzahl) und die Veränderlichkeit ihres Hubes bedingt sind, führten dazu, derartige Hilfsmaschinen mehr oder weniger unabhängig von der Freiflubkolbenmaschine anzutreiben. In diesem Sinne vorgeschlagene bzw. ausgeführte Lösungen sind: Antrieb der Hilfsmaschinen durch einen Druckluftmotor, mittels einer Abgasturbine, mittels eines vom Betrieb der Freiflugkolbenmaschine unabhängigen zusätzliehen Verbrennungsmotors und mittels hydraulischen Antriebes, derart, daß die Freiflugko.lbenmaschine eine schwingend angetriebene Pumpe antreibt, die unter Zwischenschaltung eines Druckmittelspeichers ihr Fördermittel einem rotierenden, die Hilfsmaschinen antreibenden Flüssigkeitsmotor zuführt.Rotating auxiliary machine drive for liquid-cooled free-flight piston machines Direct drive of rotating auxiliary machines, such as cooling fans, Alternator, water pump, etc., in the case of free-flight piston machines, opposing Difficulties caused on the one hand by the relatively large moments of inertia of the auxiliary machines and on the other hand due to the extraordinarily high starting acceleration (these machines reach their nominal frequency with the first stroke) and the variability of their Hubes are conditioned, led to such auxiliary machines more or less independent to be driven by the free-air piston machine. In this sense proposed or implemented solutions are: drive the auxiliary machines by a compressed air motor, by means of an exhaust gas turbine, by means of one of the operation of the free-flight piston engine independent additional combustion engine and hydraulic drive, in such a way that the free-flight aircraft engine drives a pump driven to oscillate, which with the interposition of a pressure medium accumulator their conveying means to a rotating, supplies the auxiliary machinery driving fluid motor.

Letztere Lösung ist technisch einfach und billig, ergibt keine freien Massenkräfte und gibt weitgehend Freiheit bezüglich Lage und Anordnung der anzutreibenden Hilfsmaschinen.The latter solution is technically simple and cheap, does not result in a free one Mass forces and gives largely freedom with regard to the position and arrangement of those to be driven Auxiliary machines.

Nachteilig ist die Notwendigkeit, bei dem derzeitigen Stand der Technik einen weiteren Betriebsstoff, die Hydraulikflüssi.gkeit, zu den schon notwendigen, drei Betriebsstoffen Brennstoff, Schmieröl und Wasser vorzusehen, sofern nicht, was ebenfalls schon vorgeschlagen wurde, der Hydraulikkreislauf an den Schmierölkreislauf angeschlossen bzw. mit Motorenschmieröl betrieben wird.The disadvantage with the current state of the art is the necessity another operating material, the hydraulic fluid, in addition to the already necessary three operating materials fuel, lubricating oil and water are to be provided, unless, what has also already been proposed, the Hydraulic circuit is connected to the lubricating oil circuit or operated with engine lubricating oil.

Bei den benötigten relativ großen Umlaufmengen an Hydraulikflüssigkeit und der -hohen, insbesondere kaltem Schmieröl eigenen Viskosität befriedigt diese Lösung jedoch nicht, da die ungeeignete Hydraulikflüssigkeit zu honen Rohrleitungswiderständen führt und dadurch der Wirkungsgrad oder Übertragung schlecht wird.With the relatively large amounts of hydraulic fluid required to circulate and the high viscosity inherent in particularly cold lubricating oil satisfies this The solution is not, however, as the unsuitable hydraulic fluid honing the pipeline resistances leads and thereby the efficiency or transmission becomes poor.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des hydraulischen Hilfsmaschinenantriebes. Erfindungsgemäß werdender Treibmittelkreislauf für die hydraulische Übertragung und der Kühlkreislauf für den Motorkompressor zu einem Kreislauf unter Benutzung der gleichen Kreislaufflüssigkeit vereinigt.The present invention relates to a further development of the hydraulic Auxiliary machine drive. According to the invention the propellant circuit for the hydraulic transmission and the cooling circuit for the motor compressor into one Circuit combined using the same circuit fluid.

Auf diese Weise wird i. die Zahl der erforderlichen Betriebsstoffe durch den hydraulischen An-' trieb der Hilfsmaschinen nicht erhöht, 2. entfallen sonst notwendige Sondermaßnahmen zur Kühlung des Treibmittelkreislaufes für die hydraulische Übertragung, 3. erübrigt sich bei entsprechender Kreislaufschaltung eine eigene Kühlmittelpumpe für -den Kühlkreislauf, 4. wird bei Benutzung einer nicht erstarrenden Treibmifitelflüssigkeit, z. B. C51 entsprechend niedriger Viskosität, die Einfriergefahr des Kühlsystems vermieden, 5. kommt auch bei niedrigen Außentemperaturen die Kreislaufflüssigikeit schnell auf ihre Betriebstemperatur, womit ein günstiger Wirkungsgrad der hydraulischen Übertragung gesichert ist.In this way i. the number of consumables required not increased by the hydraulic drive of the auxiliary machines, 2. omitted otherwise necessary special measures to cool the propellant circuit for the hydraulic transmission, 3. is not necessary with an appropriate circuit switching a separate coolant pump for -the cooling circuit, 4. when using a non-solidifying propellant fluid, e.g. B. C51 correspondingly low viscosity, the risk of freezing of the cooling system is avoided, 5. also occurs at low outside temperatures the circulating fluid quickly to its operating temperature, which is a cheaper one The efficiency of the hydraulic transmission is assured.

Das der Erfindung zugehörige Schaltschema, wobei die zu kühlende Freiflugkolbenmaschine mit dem ihr nachgeschalteten Rückkühler in den Saugkrtis tdes hydraulischen Übertragers geschaltet ist, zeigt Ausführungsbeispiel Abb. i.The circuit diagram associated with the invention, with the free-flight piston machine to be cooled with the downstream cooler in the suction circuit of the hydraulic transformer is switched, embodiment Fig. i shows.

Abb. 2 zeigt eine Variante, bei der im Gegensatz zu Abb. .i Motor und Kompressor hinsichtlich der Kühlmittelführung. nicht hintereinander, sondern parallel geschaltet sind, eine Anordnung, diie zwei in ihrer Größe entsprechend kleiner ausgelegte Kühler erforderlich macht.Fig. 2 shows a variant in which, in contrast to Fig. .I Motor and compressor with regard to the coolant flow. not one after the other, but are connected in parallel, an arrangement the two corresponding in size makes smaller designed cooler required.

In Abb. i stellt dar i die Druckpumpe, die von der nur eine Schwingbewegung ausführenden Welle z der zu kühlenden Freiflugkolbenmaschine 3 angetrieben wird, 4 einen geeigneten Druckspeicher, 5 den vorzugsweise als Zahnradmotor ausgebildeten hydraulischen Antriebsmotor für den Lüfter 6, 7 den Rückkühler und 8 die die vorgenanntenGeräte zu einem Kreissystem verbindenden Rohrleitung.In Fig. I represents i the pressure pump, which is produced by only one oscillating movement executing shaft z of the free-flight piston machine 3 to be cooled is driven, 4 a suitable pressure accumulator, 5 the one preferably designed as a gear motor hydraulic drive motor for the fan 6, 7 the dry cooler and 8 the aforementioned devices to a pipe connecting a circle system.

In Abb. 2 teilt sich der der Freiflugkolbenmaschine zufließende Flüssigkeitsstrom in zwei Teilströme, von denen der eine den Kompressorteil der Maschine und nach seinem Austritt den Kühler 7, der andere den Motorteil und den Kühler 7' durchfließt, und,die sich hinter den Kühlern wieder vereinen, um gemeinsam dem Saugstutzen der Druckpumpe ii: wieder zuzufließen.In Fig. 2, the flow of liquid flowing into the free-flight piston engine is divided in two partial flows, one of which is the compressor part of the machine and after its outlet flows through the radiator 7, the other through the engine part and the radiator 7 ', and, which reunite behind the coolers to join the suction port of the Pressure pump ii: to flow in again.

Besonders einfach wird die hydraulische Übertragung, wenn auch für die Druckpumpe i eine Zahnradpumpe verwendet wird. Der schwingende Antrieb macht dabei allerdings die Vorsehung von Saug- und Druckventilen erforderlich.Hydraulic transmission is particularly simple, albeit for the pressure pump i a gear pump is used. The oscillating drive makes however, the provision of suction and pressure valves is required.

Abb. 3 zeigt die zu einer schwingend angetriebenen Zahnradpumpe gehörige Ventilanordnung. Es stellt dar io die Zahnradpumpe mit ihren je nach der Drehrichtung wechselnden Saug- und Druckkanälen ii und 'i2; @i3 und u3' vier Rückschlagventile, die, bezogen auf die Pumpe, als Saug-bzw. Druckventile wirken, derart, daß die Saugventile der sich zur Pumpe hin gabelnden Saugleitung 14, die Druckventile der Druckleitung 15 zugeordnet sind.Fig. 3 shows that belonging to a gear pump driven to oscillate Valve arrangement. It represents the gear pump with its depending on the direction of rotation alternating suction and pressure channels ii and 'i2; @ i3 and u3 'four check valves, which, based on the pump, as suction or. Pressure valves act such that the suction valves the suction line 14 bifurcating towards the pump, the pressure valves of the pressure line 15 are assigned.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rotating auxiliary machine drive for liquid-cooled free-flight piston machines, in particular free-flight piston compressors, consisting of a liquid motor, preferably a gear motor, and a pressure pump, which is driven to oscillate by the free-flight piston machine and delivers the working medium to the liquid motor, characterized in that the working medium belonging to the hydraulic circuit is also the coolant for the free-flight piston engine.

2. Rotating auxiliary machine drive according to claim i, characterized in that the pressure pump motor and optionally Pressure accumulator existing hydraulic unit in place of the coolant circulation pump in the cooling circuit of the free-flight piston machine is switched on. Enclosed print: Swiss patent specification No. 2o8 6o9.