EP0093732B1 - Device in a pressure system - Google Patents
Device in a pressure system Download PDFInfo
- Publication number
- EP0093732B1 EP0093732B1 EP82903224A EP82903224A EP0093732B1 EP 0093732 B1 EP0093732 B1 EP 0093732B1 EP 82903224 A EP82903224 A EP 82903224A EP 82903224 A EP82903224 A EP 82903224A EP 0093732 B1 EP0093732 B1 EP 0093732B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- piston
- pump
- cylinder unit
- valves
- annular groove
- 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
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/05—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
- F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Definitions
- the invention relates to a device in a pressure system which has a cylinder-piston arrangement which is connected to a piston pump and has an oscillating piston, the cylinder of the pump being connected to a pressure accumulator and a substantially pressure-free reservoir of the pressure medium via positive-controlled valves, and the piston of the cylinder-piston arrangement is rigidly connected to at least one piston assigned to a pump.
- Devices of this type are mostly used to convey pressure media from the storage container under pressure into the pressure accumulator, the pump usually being driven by an explosion motor.
- the pump usually being driven by an explosion motor.
- special cases e.g. B. if pressure from a pressure system is to be built up in another pressure system without there being a transfer of the pressure medium, it also happens that the cylinder-piston arrangement provided for driving the pump is acted upon by a pressure medium.
- a device of the type mentioned was z. B. proposed by FR-A-2 306 384.
- two pumps are controlled via a rotary slide valve which is driven by a hydraulic motor which acts as a metering device for metering the supply of pressure medium to the pumps, synchronization between the hydraulic motor, the rotary slide valve and the motor / pump system being provided.
- a check valve is arranged in the line leading from the pumps to the pressure vessel, which prevents flow from the pressure vessel to the pumps.
- DE-A-26 48 958 has disclosed a device in which one pump piston is rigidly connected to a piston of an explosion motor and each pump via a valve controlled by a regulator, which is controlled as a function of the conditions in the explosion motor, can be connected to a pressure vessel or can be shut off from it. Furthermore, each pump is connected to a high pressure tank via a check valve, which prevents flow from the high pressure tank to the pump. A throttle is still arranged in each connecting line of the pump.
- the pistons of two pumps are acted upon by a pressure medium and drive the two pistons of the explosion motor against one another in order to achieve the corresponding compression.
- the valve is switched over and the pump is separated from the pressure vessel.
- the pistons of the pump are driven against their rest position and push out the pressure medium, which reaches the high pressure tank via the throttles and the check valve.
- the aim of the invention is now to propose a device of the type mentioned at the outset which is distinguished by a simple structure and in which a separate starting device can nevertheless be dispensed with.
- this is achieved in that the piston of each cylinder-piston arrangement is resiliently supported in both directions of movement to form an oscillatory system and the valves of the pump are controlled by a separate motor independently of the position of the piston relative to the associated cylinder of the cylinder-piston arrangement , wherein there is also no functional connection between the cylinder-piston arrangement and the engine and the valves of the pump are connected to the pressure accumulator or to the essentially pressure-free reservoir of the pressure medium by means of connections which can be flowed through in both flow directions.
- valves or slide valves of the pump allows them to be used to start the explosion motor by actuating the valves in the same way as in normal operation and thus applying pressure medium coming from the pressure accumulator to the piston of the pump.
- the pressure medium is pushed out of the pump cylinder by the spring action of the gas cushion compressed in the cylinder of the explosion engine, if an ignition occurs, by the action of the explosion in the cylinder of the engine.
- the pistons are connected to each other by the application of pressure medium to the pump and the control of the valves the pump is excited to oscillate, the frequency of which is equal to the frequency of the positive control of the valves.
- the z. B. can be formed by an explosion motor, when moving to a dead center to give energy to the spring, which may preferably be formed by a gas cushion, the piston is after reaching its dead center from the energy stored in the spring first in the accelerates in the opposite direction, so that, in contrast to the known solutions, there is an oscillatable system in which, since a flow from and to the pressure accumulator and to the pump is possible in both directions, a constant energy exchange between the pump and the single pressure accumulator is also possible. This ensures that the energy required to compress the explosion motor can be taken from the pressure accumulator and that the energy released by the explosion in the motor can be introduced into the pressure accumulator.
- the ignition in the explosion engine can be carried out in the usual way either by auto-ignition when the critical pressure is reached or by spark ignition, the latter taking place in a known manner depending on the position of the piston.
- valves are designed as rotary valves which are driven by a separate motor via a toothed belt drive or a toothed wheel gear.
- the control of the valves of the pump takes place via a common cam disk and the tappet controlled by this, resulting in a very simple construction in which the mutual phase position of the valves always corresponds to the predetermined values.
- this solution cannot lead to changes in the phase position when the speed of the drive of the valve control changes, as is the case with separate and, for. B. coupled via a belt or chain drive cam discs.
- the piston of the cylinder-piston arrangement is connected to two pistons of two pumps via a straight rod, it being particularly advantageous if the pistons of the two pumps are connected to it by means of straight rods of the same design and projecting from both end faces of the piston of the cylinder-piston arrangement, and the inlet and outlet openings of the cylinder housing of the cylinder-piston arrangement are arranged in the central region thereof.
- the gas exchange in the cylinder-piston arrangement designed as an explosion engine takes place by utilizing the gas vibrations in the intake and exhaust pipes in the manner that is customary in internal combustion engines, the intake and gas exchange ratios being able to be optimized in a simple manner due to the constant frequency of the piston oscillation is.
- the gas exchange can also be supported by a blower.
- the explosion can be caused by spark ignition, such as in a gasoline engine, by injecting fuel into the highly compressed air, such as in a diesel engine, or by blowing in combustible gas during the compression stroke and then igniting the combustible mixture thus formed as a result of the high temperature which arises during the compression.
- a particularly preferred embodiment of a device according to the invention is characterized in that the rods serving to connect the pistons slide into the enclosing guides, each of which has a circumferential annular groove machined into its bore and a radially extending and axially annular groove connected to a fuel line has in the direction of the pump spaced bore, which optionally opens into a further annular groove and that each rod is provided with two axially spaced recesses, preferably circumferential grooves, which produce the connection from the annular groove to the combustion chamber of the cylinder-piston arrangement or from the annular groove to the bore connected to the fuel line at different positions of the piston of the cylinder-piston arrangement.
- combustible gas can flow in through an annular gap which is formed by the annular groove of the rod connecting the pistons closer to the cylinder of the explosion motor, and opens briefly during the compression stroke in order to close the combustion chamber with the annular groove serving as the storage chamber to the bore of the guide connect, from which the flammable gas under pressure flows into the combustion chamber and mixes with the air there.
- the combustible gas flows at the top dead center of the piston of the explosion motor through a second annular gap formed by the second annular groove of the piston rod into the annular groove of the bore in the guide.
- the pressure of the combustible gas can be regulated with a suitable valve in order to be able to adapt the inflowing quantity and thus the output to the requirements.
- the output can be regulated as a function of the pressure in the pressure accumulator in such a way that it increases as the pressure in the pressure accumulator falls and the pressure therefore remains essentially constant regardless of the removal of the pressure medium from the pressure accumulator.
- Either gaseous fuel or vaporized liquid fuel can be used as the combustible gas.
- the evaporation of liquid fuel can either be done by using the exhaust heat in a suitable, thermostatically controlled heat exchanger or by means of a whisk that converts mechanical energy into heat in a small chamber and thereby evaporates the fuel.
- the whisk can expediently be driven by means of a hydraulic motor or a small turbine acted upon by the pressure accumulator.
- the explosion engine 1 is designed as a two-stroke engine, in which the inlet opening 2 z. B. is connected to a carburetor, not shown.
- a carburetor not shown.
- an injection of fuel would also be possible, with the control of the injection taking place as a function of the position of the piston 3 of the explosion engine.
- the piston 3 is designed as a flat piston, but a piston provided with a nose can of course also be used.
- the usual piston rings have not been taken into account in the illustration for reasons of simplicity.
- the exhaust opening 4 in the cylinder housing 5 is connected to conventional silencers or mufflers, not shown.
- the piston 3 of the explosion motor 1 is connected by means of the rod 6 to the piston 7 of the pump 8, the cylinder housing 9 of which is axially aligned with the cylinder housing 5 of the explosion motor 1 and connected to the latter, possibly also being formed in one piece with respect to the housing halves.
- the piston 7 of which could possibly also be formed by the rod 6 or its free end face two openings 12, 13 which can be closed by valves 10, 11 are arranged, which are connected via pipes 14, 15 to a reservoir 16 for the pressure medium or a pressure accumulator 17 are connected.
- valves 10, 11 are pretensioned by the springs 18, 19 which hold the valves in the closed position.
- the valves are controlled by means of the plungers 20, 21 which are held in contact with the cam disk 24 by the springs 22, 23, which in turn is driven by the motor 25.
- the motor 25, which is preferably designed as an electric motor, has a device, not shown, which ensures that it comes to a standstill only in a certain position of the cam disk 24, in which the valve 11 is securely closed and the valve 10 is kept open.
- a valve 26 is arranged in the pipeline 15, which closes as soon as the power supply to the motor 25 is interrupted.
- a vent hole 26 is provided in the cylinder housing.
- the pistons 3 and 7 are driven back very quickly and before the valve 11 is closed, as a result of which the medium in the cylinder housing 9 is pushed out via the valve 11 to the pressure accumulator 17.
- the pistons 3, 7 are again driven forward, whereby pressure medium from the open valve 10 Storage container 16 is sucked.
- the fuel mixture sucked in by the piston driven back by the previous explosion is compressed again and then brought to ignition.
- a spring 27 is provided which urges the piston 7 to the right, so that it can in no case remain in the left extreme position, in which an automatic start using the print medium would be impossible.
- a spring-loaded safety valve 28 is provided, which allows the pressure medium to flow off if, for example, B. comes to an explosion of fuel mixture in the cylinder housing 5 with simultaneously closed valves 10 and 11 of the pump 8.
- the piston 3 of the explosion motor 1 is rigidly connected to the pump pistons 7, 7 'via the rods 6, 6'.
- This piston arrangement is set in vibration by the pressure oil from the pressure container 17, since this flows into the cylinder housings 9, 9 'via the valves 11, 11', which are designed as rotary slide valves and are driven by a separate motor, not shown, and alternately onto the pump pistons 7, 7 'presses.
- the cylinder housings 9, 9 ' are connected to the essentially unpressurized storage container 16 via the rotary slide valves which serve as valves 10, 10' and the liquid is ejected.
- the gas cushions in the cylinder space 71, 71 ' serve as springs and support the alternately loaded pistons 7, 7' of the pumps 8, 8 '.
- the annular groove 83 connected to a fuel line 82 via a radially extending bore 81 is connected through the annular groove 91 of the rod 6 to a storage chamber which is formed by an annular groove 100 of the guide 101 of the rod 6 and the combustible gas under pressure in the annular groove 83 flows through the annular groove 91 into the annular groove 100.
- the annular groove 111 briefly connects the annular groove 100 serving as a storage chamber to the cylinder space 71 and the combustion Bare gas flows into this cylinder space 71 and mixes there with the combustion air. This gas mixture is now compressed and ignited.
- the annular groove 111 After passing through a certain distance to the left, the annular groove 111 briefly connects the annular groove 100 of the guide 101 of the rod 6 serving as a storage chamber to the cylinder space 71 and the combustible gas flows into the latter and mixes with the combustion air pre-compressed there. This gas mixture is compressed further by the piston 3 moving to the left, the connection between the annular groove 100 and the left cylinder space 71 being closed again by the rod 6 before the left extreme position is reached. The compression of the gas mixture in the left cylinder chamber 71 leads to an explosion of the mixture in the area of the left extreme position of the piston arrangement.
- the pressure of the combustible gas in the annular groove 83 is set with the regulating valve 130.
- the combustible gas is produced by vaporizing liquid fuel.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung in einem Drucksystem, die eine mit einer Kolbenpumpe verbundene, einen oszillierenden Kolben aufweisende Zylinder-Kolbenanordnung aufweist, wobei der der Zylinder der Pumpe über zwangsgesteuerte Ventile mit einem Druckspeicher und einen im wesentlichen drucklosen Vorratsbehälter des Druckmediums verbunden ist und der Kolben der Zylinder-Kolbenanordnung mit mindestens einem einer Pumpe zugeordneten Kolben starr verbunden ist.The invention relates to a device in a pressure system which has a cylinder-piston arrangement which is connected to a piston pump and has an oscillating piston, the cylinder of the pump being connected to a pressure accumulator and a substantially pressure-free reservoir of the pressure medium via positive-controlled valves, and the piston of the cylinder-piston arrangement is rigidly connected to at least one piston assigned to a pump.
Derartige Einrichtungen dienen meist dazu um Druckmedien vom Vorratsbehälter unter Druck in den Druckspeicher zu fördern, wobei der Antrieb der Pumpe meist über einen Explosionsmotor erfolgt. In Sonderfällen, z. B. wenn von einem Drucksystem Druck in einem anderen Drucksystem aufgebaut werden soll, ohne daß es zu einem Transfer des Druckmediums kommen soll, kommt es aber auch vor, daß die zum Antrieb der Pumpe vorgesehene Zylinder-Kolbenanordnung mit einem Druckmedium beaufschlagt wird.Devices of this type are mostly used to convey pressure media from the storage container under pressure into the pressure accumulator, the pump usually being driven by an explosion motor. In special cases, e.g. B. if pressure from a pressure system is to be built up in another pressure system without there being a transfer of the pressure medium, it also happens that the cylinder-piston arrangement provided for driving the pump is acted upon by a pressure medium.
Eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art wurde z. B. durch die FR-A-2 306 384 vorgeschlagen. Bei dieser sind zwei Pumpen über einen Drehschieber gesteuert, der von einem als Dosiereinrichtung zur Dosierung der Zufuhr von Druckmedium zu den Pumpen wirkenden Hydraulikmotor angetrieben ist, wobei eine Synchronisierung zwischen dem Hydraulikmotor, dem Drehschieber und dem Motor/Pumpensystem vorgesehen ist. Dabei ist in der von den Pumpen zum Druckbehälter führenden Leitung ein Rückschlagventil angeordnet, das einen Fluß vom Druckbehälter zu den Pumpen verhindert.A device of the type mentioned was z. B. proposed by FR-A-2 306 384. In this case, two pumps are controlled via a rotary slide valve which is driven by a hydraulic motor which acts as a metering device for metering the supply of pressure medium to the pumps, synchronization between the hydraulic motor, the rotary slide valve and the motor / pump system being provided. In this case, a check valve is arranged in the line leading from the pumps to the pressure vessel, which prevents flow from the pressure vessel to the pumps.
Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht in dem sehr großen konstruktiven Aufwand, der durch die Anordnung des als Dosiereinrichtung dienenden Hydraulikmotors, der auch eine Sumpfpumpe antreibt, gegeben ist, wobei für diesen Motor noch eine entsprechende Druckquelle vorgesehen werden muß.The disadvantage of this known device is the very great design effort, which is given by the arrangement of the hydraulic motor serving as a metering device, which also drives a sump pump, a corresponding pressure source must also be provided for this motor.
Weiters wurde durch die DE-A-26 48 958 eine Einrichtung bekannt, bei der je ein Pumpenkolben mit einem Kolben eines Explosionsmotors starr verbunden ist und jede Pumpe über ein von einem Regler gesteuertes Ventil, das in Abhängigkeit von den Verhältnissen im Explosionsmotor gesteuert ist, mit einem Druckbehälter verbindbar oder von diesem absperrbar ist. Weiters ist jede Pumpe über ein Rückschlagventil mit einem Hochdruckbehälter verbunden, das einen Fluß vom Hochdruckbehälter zur Pumpe verhindert. Dabei ist noch in jeder Anschlußleitung der Pumpe eine Drossel angeordnet.Furthermore, DE-A-26 48 958 has disclosed a device in which one pump piston is rigidly connected to a piston of an explosion motor and each pump via a valve controlled by a regulator, which is controlled as a function of the conditions in the explosion motor, can be connected to a pressure vessel or can be shut off from it. Furthermore, each pump is connected to a high pressure tank via a check valve, which prevents flow from the high pressure tank to the pump. A throttle is still arranged in each connecting line of the pump.
Bei entsprechender Stellung des gesteuerten Ventils werden die Kolben zweier Pumpen von einem Druckmedium beaufschlagt und treiben die beiden Kolben des Explosionsmotors gegeneinander, um die entsprechende Verdichtung zu erreichen. Ist diese erreicht, wird das Ventil umgeschaltet und die Pumpe vom Druckbehälter getrennt. Nach erfolgter Zündung werden die Kolben der Pumpe gegen ihre Ruhelage getrieben und schieben das Druckmedium aus, das über die Drosseln und das Rückschlagventil in den Hochdruckbehälter gelangt.With the corresponding position of the controlled valve, the pistons of two pumps are acted upon by a pressure medium and drive the two pistons of the explosion motor against one another in order to achieve the corresponding compression. When this is reached, the valve is switched over and the pump is separated from the pressure vessel. After ignition, the pistons of the pump are driven against their rest position and push out the pressure medium, which reaches the high pressure tank via the throttles and the check valve.
Der Nachteil dieser Lösung besteht in dem sehr hohen Regelungsaufwand, der für die Steuerung des Ventiles erforderlich ist. Außerdem ergibt sich durch die Drosseln ein beträchtlicher Leistungsverlust, der außerdem zu einer unerwünschten Temperaturerhöhung des Druckmediums führt.The disadvantage of this solution is the very high control effort required to control the valve. In addition, the throttles result in a considerable loss of power, which also leads to an undesirable increase in the temperature of the pressure medium.
Beiden Lösungen gemeinsam ist der Umstand, daß jeder Zyklus aus einer definierten Ruhelage heraus gestartet wird und eine Beaufschlagung der Pumpe mit dem im Hochdruckbehälter befindlichen Medium ausgeschlossen ist, wodurch sich die Notwendigkeit ergibt, einen weiteren Druckbehälter zur Speisung der Pumpe, die phasenweise als Motor arbeitet, um die zur Verdichtung der Luft im Explosionsmotor nötige Arbeit zu leisten, vorzusehen.Common to both solutions is the fact that each cycle is started from a defined idle position and that the medium in the high-pressure container cannot be exposed to the pump, which means that there is a need for another pressure container to supply the pump, which works in phases as a motor to provide the work necessary to compress the air in the explosion engine.
Ziel der Erfindung ist es nun, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und bei der trotzdem auf eine separate Anlaßvorrichtung verzichtet werden kann.The aim of the invention is now to propose a device of the type mentioned at the outset which is distinguished by a simple structure and in which a separate starting device can nevertheless be dispensed with.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Kolben einer jeden Zylinder-Kolbenanordnung zur Bildung eines schwingungsfähigen Systems in beiden Bewegungsrichtungen federnd, abgestützt ist und die Ventile der Pumpe mittels eines separaten Motors unabhängig von der Lage des Kolbens zum zugeordneten Zylinder der Zylinder-Kolbenanordnung gesteuert sind, wobei zwischen der Zylinder-Kolbenanordnung und dem Motor auch keine funktionelle Verbindung besteht und die Ventile der Pumpe über mit in beiden Strömungsrichtungen umgedrosselt durchströmbaren Verbindungen mit dem Druckspeicher bzw. dem im wesentlichen drucklosen Vorratsbehälter des Druckmediums verbunden sind.According to the invention this is achieved in that the piston of each cylinder-piston arrangement is resiliently supported in both directions of movement to form an oscillatory system and the valves of the pump are controlled by a separate motor independently of the position of the piston relative to the associated cylinder of the cylinder-piston arrangement , wherein there is also no functional connection between the cylinder-piston arrangement and the engine and the valves of the pump are connected to the pressure accumulator or to the essentially pressure-free reservoir of the pressure medium by means of connections which can be flowed through in both flow directions.
Damit ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau, bei dem sich der bei Kurbelwellen und Exzenterscheiben erforderliche sehr aufwendige Ausgleich der sich drehenden exzentrischen Massen erübrigt. Außerdem erlaubt es die Zwangssteuerung der Ventile oder Schieber der Pumpe diese zum Starten des Explosionsmotors zu verwenden, in dem man die Ventile ebenso wie im normalen Betrieb ansteuert und so den Kolben der Pumpe mit vom Druckspeicher kommenden Druckmedium beaufschlagt. Das Ausschieben des Druckmediums aus dem Pumpenzylinder erfolgt durch die Federwirkung des im Zylinder des Explosionsmotors komprimierten Gaspolsters falls es zu einer Zündung kommt, durch die Wirkung der Explosion im Zylinder des Motors. In jedem Falle werden die miteinander verbundenen Kolben durch die Beaufschlagung der Pumpe mit Druckmedium und die Ansteuerung der Ventile der Pumpe zu einer Schwingung angeregt, deren Frequenz der Frequenz der Zwangssteuerung der Ventile gleich ist.This results in a very simple construction in which the very complex compensation of the rotating eccentric masses required for crankshafts and eccentric disks is unnecessary. In addition, the positive control of the valves or slide valves of the pump allows them to be used to start the explosion motor by actuating the valves in the same way as in normal operation and thus applying pressure medium coming from the pressure accumulator to the piston of the pump. The pressure medium is pushed out of the pump cylinder by the spring action of the gas cushion compressed in the cylinder of the explosion engine, if an ignition occurs, by the action of the explosion in the cylinder of the engine. In any case, the pistons are connected to each other by the application of pressure medium to the pump and the control of the valves the pump is excited to oscillate, the frequency of which is equal to the frequency of the positive control of the valves.
Durch die Wirkung der Explosionen im Zylinder des Motors eilt die Schwingung der Kolbenanordnung der mit konstanter Frequenz angetriebenen Steuerung der Ventile oder Schieber in der Phase voraus und es kommt zu einem Ausschieben des Druckmediums in den Druckspeicher und zu einem Ansaugen aus dem im wesentlichen drucklosen Vorratsbehälter.Due to the effects of the explosions in the cylinder of the engine, the oscillation of the piston arrangement leads the phase of the control of the valves or slide valves, which is driven at a constant frequency, and the pressure medium is pushed out into the pressure accumulator and sucked out of the essentially pressure-free reservoir.
Da der Kolben der Zylinder-Kolbenanordnung, die z. B. durch einen Explosionsmotor gebildet sein kann, bei seiner Bewegung auf einen Totpunkt zu Energie an die Feder, die vorzugsweise durch einen Gaspolster gebildet sein kann, abgibt, wird der Kolben nach dem Erreichen seines Totpunktes von der in der Feder zuerst gespeicherten Energie in der entgegengesetzten Richtung beschleunigt, sodaß sich zum Unterschied von den bekannten Lösungen ein schwingfähiges System ergibt, bei dem, da eine Strömung vom und zum Druckspeicher und zur Pumpe in beiden Richtungen möglich ist, auch ein ständiger Energieaustausch zwischen der Pumpe und dem einzigen Druckspeicher möglich ist. Damit wird sichergestellt, daß die zum Verdichten des Explosionsmotors notwendige Energie vom Druckspeicher entnommen werden kann und die durch die Explosion im Motor frei werdende Energie in den Druckspeicher eingebracht werden kann. Dadurch ist weiters auch sichergestellt, daß die Pumpe bzw. der Explosionsmotor zwar ihre Phasenlage gegenüber den Ventilen ändern können, nicht aber außer Tritt fallen können. So wird z. B. beim Ausbleiben der Explosionen im Motor dieser von der Pumpe, die dann als Motor läuft, angetrieben, wobei die Energie dem Druckspeicher entnommen wird und die Pumpe samt der Zylinder-Kolbenanordnung den Ventilen in der Phase nacheilt. Ohne besondere Vorkehrungen wird dies solange der Fall sein als der Druck im Speicher ausreicht, die Summe der Reibungswiderstände in der Pumpe und der Zylinder-Kolbenanordnung zu überwinden. Selbstverständlich wird man jedoch für eine selbsttätige Abschaltung des die Ventile steuernden Motors bei Erreichung eines minimalen, für einen Start der Einrichtung ausreichenden Druck Sorge tragen.Since the piston of the cylinder-piston arrangement, the z. B. can be formed by an explosion motor, when moving to a dead center to give energy to the spring, which may preferably be formed by a gas cushion, the piston is after reaching its dead center from the energy stored in the spring first in the accelerates in the opposite direction, so that, in contrast to the known solutions, there is an oscillatable system in which, since a flow from and to the pressure accumulator and to the pump is possible in both directions, a constant energy exchange between the pump and the single pressure accumulator is also possible. This ensures that the energy required to compress the explosion motor can be taken from the pressure accumulator and that the energy released by the explosion in the motor can be introduced into the pressure accumulator. This also ensures that the pump or the explosion motor can change their phase position relative to the valves, but cannot fall out of step. So z. B. in the absence of explosions in the engine this is driven by the pump, which then runs as a motor, the energy being taken from the pressure accumulator and the pump, together with the cylinder-piston arrangement, lagging the valves in phase. Without special precautions, this will be the case as long as the pressure in the accumulator is sufficient to overcome the sum of the frictional resistances in the pump and the cylinder-piston arrangement. However, it will of course be ensured that the motor controlling the valves is automatically switched off when a minimum pressure sufficient to start the device is reached.
Die Zündung im Explosionsmotor kann in üblicher Weise entweder durch Selbstzündung bei Erreichung des kritischen Druckes oder durch Fremdzündung erfolgen, wobei letztere in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens erfolgt.The ignition in the explosion engine can be carried out in the usual way either by auto-ignition when the critical pressure is reached or by spark ignition, the latter taking place in a known manner depending on the position of the piston.
In konstruktiver Hinsicht ergeben sich besonders einfache Verhältnisse, wenn die Ventile als Drehschieber ausgebildet sind, die über einen Zahnriementrieb oder ein Zahnradgetriebe von einem separaten Motor angetrieben sind.In terms of design, there are particularly simple conditions if the valves are designed as rotary valves which are driven by a separate motor via a toothed belt drive or a toothed wheel gear.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerung der Ventile der Pumpe über eine gemeinsame Nockenscheibe und von dieser gesteuerten Stößel erfolgt, wodurch sich eine sehr einfache Konstruktion ergibt, bei der die gegenseitige Phasenlage der Ventile stets den vorbestimmten Werten entspricht. Insbesondere kann es bei dieser Lösung nicht zu Änderungen der Phasenlage bei Änderungen der Drehzahl des Antriebes der Ventilsteuerung kommen, wie dies bei separaten und z. B. über einen Riemen- oder Kettentrieb gekoppelte Nockenscheiben möglich wäre.According to a further feature of the invention it is provided that the control of the valves of the pump takes place via a common cam disk and the tappet controlled by this, resulting in a very simple construction in which the mutual phase position of the valves always corresponds to the predetermined values. In particular, this solution cannot lead to changes in the phase position when the speed of the drive of the valve control changes, as is the case with separate and, for. B. coupled via a belt or chain drive cam discs.
Eine weitere im Hinblick auf die Justierung der gegenseitigen Lage der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der beiden Ventile einer Pumpe sehr günstige Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß die Verbindung des Kolbens der Zylinder-Kolbenanordnung mit dem Kolben der Pumpe über eine gerade Stange erfolgt, wobei die freie Stirnseite dieser Stange gegebenenfalls die Kolbenfläche der Pumpe bildet.Another solution which is very favorable with regard to the adjustment of the mutual position of the opening and closing times of the two valves of a pump is characterized in that the piston of the cylinder-piston arrangement is connected to the piston of the pump via a straight rod, the free end face of this rod forms the piston surface of the pump if necessary.
Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer als Explosionsmotor ausgebildeten Zylinder-Kolbenanordnung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der Kolben der Zylinder-Kolbenanordnung über eine gerade Stange mit zwei Kolben zweier Pumpen verbunden ist, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die Kolben der beiden Pumpen über gleich ausgebildete und von beiden Stirnseiten des Kolbens der Zylinder-Kolbenanordnung abstehenden geraden Stangen mit diesem verbunden sind und die Einlaß- und Auslaßöffnungen des Zylindergehäuses der Zylinder-Kolbenanordnung in dessen Mittelbereich angeordnet sind.In a device according to the invention with a cylinder-piston arrangement designed as an explosion motor, according to a further feature of the invention it is provided that the piston of the cylinder-piston arrangement is connected to two pistons of two pumps via a straight rod, it being particularly advantageous if the pistons of the two pumps are connected to it by means of straight rods of the same design and projecting from both end faces of the piston of the cylinder-piston arrangement, and the inlet and outlet openings of the cylinder housing of the cylinder-piston arrangement are arranged in the central region thereof.
Dadurch ist es besonders leicht den Explosionsmotor durch Beaufschlagung der beiden Pumpen mit Druckmedium zu starten.This makes it particularly easy to start the explosion engine by pressurizing the two pumps with pressure medium.
Der Gaswechsel in der als Explosionsmotor ausgebildeten Zylinder-Kolbenanordnung erfolgt durch Ausnützung der Gasschwingungen in den Ansaug- und Auspuffrohren in der Weise, wie sie bei Verbrennungsmotoren üblich ist, wobei aufgrund der konstanten Frequenz der Kolbenschwingung auf einfache Weise eine Optimierung der Ansaug- und Gaswechselverhältnisse möglich ist. Der Gaswechsel kann außerdem durch ein Gebläse unterstützt werden.The gas exchange in the cylinder-piston arrangement designed as an explosion engine takes place by utilizing the gas vibrations in the intake and exhaust pipes in the manner that is customary in internal combustion engines, the intake and gas exchange ratios being able to be optimized in a simple manner due to the constant frequency of the piston oscillation is. The gas exchange can also be supported by a blower.
Die Explosion kann durch Funkenzündung wie beim Ottomotor, durch Einspritzung von Kraftstoff in die hochverdichtete Luft wie beim Dieselmotor oder durch Einblasen von brennbarem Gas während des Verdichtungshubes und anschließende Zündung des so gebildeten brennbaren Gemisches infolge der bei der Kompression entstehenden hohen Temperatur herbeigeführt werden.The explosion can be caused by spark ignition, such as in a gasoline engine, by injecting fuel into the highly compressed air, such as in a diesel engine, or by blowing in combustible gas during the compression stroke and then igniting the combustible mixture thus formed as a result of the high temperature which arises during the compression.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die zur Verbindung der Kolben dienenden Stangen in die umschließenden Führungen gleiten, von denen jede eine in deren Bohrung eingearbeitete umlaufende Ringnut und eine mit einer Kraftstoffleitung verbundene, radial verlaufende und von der Ringnut axial in Richtung zur Pumpe hin beabstandete Bohrung aufweist, die gegebenenfalls in einer weiteren Ringnut mündet und daß jede Stange mit zwei axial voneinander beabstandeten Ausnehmungen, vorzugsweise umlaufenden Nuten versehen ist, die bei verschiedenen Stellungen des Kolbens der Zylinder-Kolbenanordnung die Verbindung von der Ringnut zum Verbrennungsraum der Zylinder-Kolbenanordnung bzw. von der Ringnut zur mit der Kraftstoffleitung verbundenen Bohrung herstellen.A particularly preferred embodiment of a device according to the invention is characterized in that the rods serving to connect the pistons slide into the enclosing guides, each of which has a circumferential annular groove machined into its bore and a radially extending and axially annular groove connected to a fuel line has in the direction of the pump spaced bore, which optionally opens into a further annular groove and that each rod is provided with two axially spaced recesses, preferably circumferential grooves, which produce the connection from the annular groove to the combustion chamber of the cylinder-piston arrangement or from the annular groove to the bore connected to the fuel line at different positions of the piston of the cylinder-piston arrangement.
Brennbares Gas kann bei dieser Ausführungsform durch einen Ringspalt einströmen, der durch die dem Zylinder des Explosionsmotors nähere Ringnut der die Kolben verbindenden Stange gebildet ist, und sich während des Verdichtungshubes kurz öffnet, um den Brennraum mit der als Vorratskammer dienenden Ringnut der Bohrung der Führung zu verbinden, von der das dort befindliche, unter Druck stehende brennbare Gas in den Verbrennungsraum strömt und sich dort mit der Luft mischt. Das brennbare Gas strömt im oberen Totpunkt des Kolbens des Explosionsmotors durch einen zweiten, durch die zweite Ringnut der Kolbenstange gebildeten Ringspalt in die Ringnut der Bohrung der Führung. Durch diese Konstruktion ergibt sich der Vorteil einer geringen Zahl an bewegten Teilen, da die die Kolben verbindende Stange zugleich die Kraftstoffzufuhr zum Brennraum des Explosionsmotors steuert. Dabei kann mit einem geeigneten Ventil der Druck des brennbaren Gases geregelt werden, um die einströmende Menge und somit die abgegebene Leistung an den Bedarf anpassen zu können. Die Leistung kann in Abhängigkeit vom Druck im Druckspeicher so geregelt werden, daß sie bei fallendem Druck im Druckspeicher steigt und somit der Druck unabhängig von der Entnahme des Druckmediums aus dem Druckspeicher im wesentlichen konstant bleibt.In this embodiment, combustible gas can flow in through an annular gap which is formed by the annular groove of the rod connecting the pistons closer to the cylinder of the explosion motor, and opens briefly during the compression stroke in order to close the combustion chamber with the annular groove serving as the storage chamber to the bore of the guide connect, from which the flammable gas under pressure flows into the combustion chamber and mixes with the air there. The combustible gas flows at the top dead center of the piston of the explosion motor through a second annular gap formed by the second annular groove of the piston rod into the annular groove of the bore in the guide. This construction has the advantage of a small number of moving parts, since the rod connecting the pistons also controls the fuel supply to the combustion chamber of the explosion engine. The pressure of the combustible gas can be regulated with a suitable valve in order to be able to adapt the inflowing quantity and thus the output to the requirements. The output can be regulated as a function of the pressure in the pressure accumulator in such a way that it increases as the pressure in the pressure accumulator falls and the pressure therefore remains essentially constant regardless of the removal of the pressure medium from the pressure accumulator.
Als brennbares Gas kann entweder gasförmiger Treibstoff oder verdampfter flüssiger Treibstoff verwendet werden. Die Verdampfung von flüssigem Treibstoff kann entweder durch Ausnützung der Auspuffwärme in einem geeigneten, thermostatisch geregelten Wärmetauscher oder mittels eines Quirls erfolgen, der mechanische Energie in einer kleinen Kammer in Wärme umwandelt und dabei den Treibstoff verdampft. Der Antrieb des Quirls kann zweckmäßigerweise mittels eines Hydraulikmotors oder einer kleinen vom Druckspeicher beaufschlagten Turbine erfolgen.Either gaseous fuel or vaporized liquid fuel can be used as the combustible gas. The evaporation of liquid fuel can either be done by using the exhaust heat in a suitable, thermostatically controlled heat exchanger or by means of a whisk that converts mechanical energy into heat in a small chamber and thereby evaporates the fuel. The whisk can expediently be driven by means of a hydraulic motor or a small turbine acted upon by the pressure accumulator.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt. Dabei zeigt
- Figur 1 eine Ausführungsform mit nur einer und
Figur 2 eine solche mit zwei Pumpen pro Zylinder eines Explosionsmotors.
- Figure 1 shows an embodiment with only one and
- Figure 2 one with two pumps per cylinder of an explosion engine.
Gemäß Figur 1 ist der Explosionsmotor 1 als Zweitaktmotor ausgebildet, bei dem die Einlaßöffnung 2 z. B. mit einem nicht dargestellten Vergaser verbunden ist. Selbstverständlich wäre auch eine Einspritzung von Kraftstoff möglich, wobei die Steuerung der Einspritzung in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 3 des Explosionsmotors erfolgen müßte. Der Kolben 3 ist zwar als flacher Kolben ausgebildet, doch kann selbstverständlich auch ein mit einer Nase versehener Kolben verwendet werden. Ferner sind, da dies nicht Bestandteil der Erfindung ist, die üblichen Kolbenringe bei der Darstellung aus Gründen der Einfachheit unberücksichtigt geblieben.According to Figure 1, the explosion engine 1 is designed as a two-stroke engine, in which the inlet opening 2 z. B. is connected to a carburetor, not shown. Of course, an injection of fuel would also be possible, with the control of the injection taking place as a function of the position of the
Die Auspufföffnung 4 im Zylindergehäuse 5 ist mit üblichen, nicht dargestellten Schalldämpfern bzw. Auspufftöpfen verbunden.The exhaust opening 4 in the cylinder housing 5 is connected to conventional silencers or mufflers, not shown.
Der Kolben 3 des Explosionsmotors 1. ist mittels der Stange 6 mit dem Kolben 7 der Pumpe 8 verbunden, deren Zylindergehäuse 9 axial mit dem Zylindergehause 5 des Explosionsmotors 1 fluchtet und mit letzterem verbunden, gegebenenfalls auch einstückig in Bezug auf Gehäusehälften ausgebildet ist.The
Im Zylindergehäuse 9 der Pumpe 8, deren Kolben 7 gegebenenfalls auch durch die Stange 6 bzw. deren freie Stirnfläche gebildet sein könnte, sind zwei durch Ventile 10, 11 verschließbare Öffnungen 12, 13 angeordnet, die über Rohre 14, 15 mit einem Vorratsbehälter 16 für das Druckmedium bzw. einem Druckspeicher 17 verbunden sind.In the
Diese Ventile 10, 11 stehen unter Vorspannung der Federn 18, 19, welche die Ventile in Schließstellung halten. Die Steuerung der Ventile erfolgt mittels der Stößel 20, 21 die durch die Federn 22, 23 in Kontakt mit der Nockenscheibe 24 gehalten sind, die ihrerseits vom Motor 25 angetrieben ist. Der Motor 25, der vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet ist, weist eine nicht dargestellte Einrichtung auf die sicherstellt, daß er nur in einer bestimmten Lage der Nockenscheibe 24, in der das Ventil 11 sicher geschlossen und das Ventil 10 offen gehalten ist zum Stillstand kommt. Weiters ist in der Rohrleitung 15 ein Ventil 26 angeordnet, das schließt, sobald die Stromversorgung des Motors 25 unterbrochen ist.These
Um die Ausbildung von Gaspolstern an der Rückseite des Kolbens 7 zu vermeiden ist in dem Zylindergehäuse ein Entlüftungsloch 26 vorgesehen.In order to avoid the formation of gas cushions on the back of the piston 7, a
Um die dargestellte Einrichtung in Betrieb zu nehmen genügt es die Nockenscheibe 24 mittels des Motors 25 in Drehung zu versetzen, und das Druckmedium vom Druckspeicher 17 über das geöffnete Ventil 26 und das Ventil 11 in die Pumpe 8 einströmen zu lassen, wobei das Ventil 10 aufgrund der Form der Nockenscheibe 24 geschlossen ist. Dadurch wird der Kolben 7 zurückgedrängt und der Kolben 3 verdichtet nach dem Überstreichen der Einlaß- und Auslaßöffnungen 2, 4 den im Zylindergehäuse 5 befindlichen Gaspolster. Dieser wirkt als Feder und treibt die beiden Kolben 3 und 7 nach dem Schließen des Ventiles 11 und Öffnen des Ventiles 10, welcher Vorgang durch die Drehung der Nockenscheibe 24 bedingt ist, wieder zurück, wobei die Kolben 3, 7 aufgrund der Massenträgheit über die Einlaß- und Auslaßöffnungen 2, 4 weiterlaufen und es zu einem Ansaugen vor im nicht dargestellten Vergaser aufbereiteten Kraftstoffgemisch kommt. Dieses Gemisch wird danach wieder verdichtet, sobald das Ventil 10 schließt und das Ventil 11 öffnet und Druckmedium in die Pumpe 8 einströmt.In order to put the illustrated device into operation, it is sufficient to set the
Sobald sich die Frequenz der oszillierenden Bewegung der Kolben 3, 7 aufgrund der sich erhöhenden Drehzahl des Motors 25 genügend erhöht hat bzw. den Betriebswert erreicht hat, wird genügend Brennstoffgemisch angesaugt und es kommt bei der anschließenden Verdichtung zur Zündung des Gemisches u. zw. entweder durch Zündung aufgrund der Erreichung des kritischen Druckes oder einer Fremdzündung mittels einer nicht dargestellten Einrichtung, die in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 3 oder vom Druck in von der Pumpe 8 abgekehrten Ende des Zylindergehäuses 5 gesteuert ist.As soon as the frequency of the oscillating movement of the
Kommt es zur Explosion des Kraftstoffgemisches, so werden die Kolben 3 und 7 sehr rasch und schon vor dem Schließen des Ventiles 11 zurückgetrieben, wodurch das im Zylindergehäuse 9 befindliche Medium über das Ventil 11 zum Druckspeicher 17 hinausgeschoben wird. Beim nachfolgenden, durch die Komprimierung des zwischen der Rückseite 31 des Kolbens 3 und der dieser zugekehrten Stirnfläche des Zylindergehäuses 5 eingesperrten Gaspolsters, der als Feder wirkt, werden die Kolben 3, 7 wieder nach vor getrieben, wodurch über das geöffnete Ventil 10 Druckmedium aus dem Vorratsbehälter 16 angesaugt wird. Gleichzeitig wird das vom durch die vorherige Explosion zurückgetriebene Kolben angesaugte Kraftstoffgemisch wieder verdichtet und anschließend zur Zündung gebracht.If there is an explosion of the fuel mixture, the
Beim Übergang vom Startvorgang, bei dem Druckmedium im Zylinder gehäuse 9 der Pumpe 8 unter Abgabe von mechanischer Arbeit entspannt wird, zum Normalbetrieb bleibt die Drehzahl des die Nockenscheibe 24 antreibenden Motors 25 konstant und es ändert sich lediglich die Phasenlage der Kolben 3 und 7 in Bezug auf die Lage der Ventile 10, 11 bzw. der Nockenscheibe 24.During the transition from the starting process, in which the pressure medium in the
Beim Abstellen der Einrichtung genügt es die Brennstoffzufuhr zum Explosionsmotor 1 zu unterbrechen und den Motor 25 abzustellen, wobei letzteres mit einer geringen Verzögerung erfolgen kann. Während des Auslaufens des Motors 25 vermindert sich die Schwingfrequenz der Kolben 3, 7 in gleichem Maße wie die Drehzahl der Nockenscheibe 24, wobei sichergestellt ist, daß die Nockenscheibe 24 letztlich in einer Stellung stehen bleibt, in der das Ventil 11 geschlossen ist, das Ventil 10 dagegen offen steht.When the device is switched off, it is sufficient to interrupt the fuel supply to the explosion engine 1 and to switch off the
Um nach dem Abstellen der Einrichtung eine Stellung der Kolben 3, 7 sicherzustellen, die ein abermaliges Starten der Einrichtung ermöglicht, ist eine Feder 27 vorgesehen, welche den Kolben 7 nach rechts drängt, sodaß dieser in keinem Falle in der linken Extremposition stehen bleiben kann, in welcher ein selbsttätiges Starten mittels des Druckmediums unmöglich wäre.In order to ensure that the
Zur Vermeidung eines größeren Schadens im Falle eines Gebrechens bei der Ventilsteuerung ist ein federbelastetes Sicherheitsventil 28 vorgesehen, welches ein Abströmen des Druckmediums ermöglicht falls es im Fehlerfalle z. B. zu einer Explosion von Kraftstoffgemisch im Zylindergehäuse 5 bei gleichzeitig geschlossenen Ventilen 10 und 11 der Pumpe 8 kommt.To avoid major damage in the event of a breakdown in the valve control, a spring-loaded
Der Kolben 3 des Explosionsmotors 1 ist mit den Pumpenkolben 7, 7' starr über die Stangen 6, 6' verbunden. Diese Kolbenanordnung wird durch das Drucköl aus dem Druckbehälter 17 in Schwingung versetzt, da dieses über die mit einem separaten, nicht dargestellten Motor angetriebenen als Drehschieber ausgebildeten Ventile 11, 11' in die Zylinderghäuse 9, 9' einströmt und abwechselnd auf die Pumpenkolben 7, 7' drückt. In der der Druckperiode folgenden drucklosen Periode werden die Zylindergehäuse 9, 9' über die mit derselben Drehzahl laufenden als Ventile 10, 10' dienenden Drehschieber mit dem im wesentlichen drucklosen Vorratsbehälter 16 verbunden und die Flüssigkeit ausgeschoben. Die Gaspolster im Zylinderraum 71, 71' dienen dabei als Federn und unterstützen die wechselweise beaufschlagten Kolben 7, 7' der Pumpen 8, 8'.The
Durch die Zündung des brennbaren Gasgemisches in den Zylinderräumen 71, 71' infolge der bei der Verdichtung des Gaspolsters entstehenden hohen Temperatur kommt es zur Explosion dieses brennbaren Gasgemisches. Wegen des Druckes der Explosionen in den Zylinderräumen 71, 71' eilt die aus den Kolben 3,7 und 7' bestehende Kolbenanordnung in der Phase der Drehung der Drehschieber 10, 11 und 10', 11' voraus und es kommt zu einem Ausschieben des Druckmediums in den Druckbehälter 17 und zu einem Ansaugen aus dem im wesentlichen drucklosen Vorratsbehälter 16. Je höher die Explosionsdrücke sind, umso mehr eilt die Kolbenanordnung der Drehschieberdrehung in der Phase voraus und umso mehr Druckmedium wird in den Druckbehälter 17 gefördert.The ignition of the combustible gas mixture in the
Wenn sich die Kolbenanordnung in der rechten Extremlage befindet, wird die über eine radial verlaufende Bohrung 81 mit einer Kraftstoffleitung 82 verbundene Ringnut 83 durch die Ringnut 91 der Stange 6 mit einer Vorratskammer verbunden, die durch eine Ringnut 100 der Führung 101 der Stange 6 gebildet ist und das in der Ringnut 83 unter Druck stehende brennbare Gas strömt durch die Ringnut 91 in die Ringnut 100.When the piston assembly is in the right extreme position, the
In der rechten Extremlage der Kolbenanordnung 3, 7, 7' kommt es auch zur Zündung des in dem rechts vom Kolben 3 gelegenen Zylinderraum 71' befindlichen Gasgemisches, wobei das brennbare Gas vor Erreichung der rechten Extremlage der Kolbenanordnung über die Ringnut 111' der Stange 6' von der als Vorratskammer dienenden Ringnut 100' in den Zylinderraum 71' eingeströmt ist.In the right extreme position of the
Wenn sich die Kolbenanordnung durch die Explosion im rechten Zylinderraum 71' nun wieder nach links bewegt verbindet die Ringnut 111 kurzzeitig die als Vorratskammer dienende Ringnut 100 mit dem Zylinderraum 71 und das brennbare Gas strömt in diesen Zylinderraum 71 und mischt sich dort mit der Verbrennungsluft. Dieses Gasgemisch wird nun komprimiert und gezündet.If the piston arrangement now moves again to the left as a result of the explosion in the right-hand cylinder space 71 ', the
Bei der durch eine Explosion im rechten Zylinderraum 71' bedingten Bewegung der Kolbenanordnung nach links wird die bei der vorherigen Bewegung der Kolbenanordnung nach rechts in den Zylinderraum 71 eingeströmte Luft verdichtet und nach der Freigabe der Einlaßöffnung 2 vom Gebläse 140 verdichtete Frischluft in den Zylinderraum 71' eingeblasen und gleichzeitig die Verbrennungsgase durch die ebenfalls freigegebene Auslaßöffnung 4 ausgeschoben, sodaß diese über das Auspuffrohr 180 in den Auspuffsammler 190 gelangen.When the piston arrangement moves to the left as a result of an explosion in the right cylinder chamber 71 ', the air which has flowed into the
Nach dem Durchlaufen einer bestimmten Wegstrecke nach links verbindet die Ringnut 111 kurzzeitig die als Vorratskammer dienende Ringnut 100 der Führung 101 der Stange 6 mit dem Zylinderraum 71 und das brennbare Gas strömt in diesen ein und mischt sich mit der dort vorkomprimierten Verbrennungsluft. Dieses Gasgemisch wird durch den sich nach links bewegenden Kolben 3 weiter verdichtet, wobei vor Erreichung der linken Extremlage die Verbindung zwischen der Ringnut 100 und dem linken Zylinderraum 71 durch die Stange 6 wieder geschlossen wird. Durch die Komprimierung des Gasgemisches im linken Zylinderraum 71 kommt es im Bereich der linken Extremlage der Kolbenanordnung zur Explosion des Gemisches.After passing through a certain distance to the left, the
Bei der Annäherung an die linke Extremlage der Kolbenanordnung 3, 7, 7' wird die über eine radial verlaufende Bohrung 81' mit einer Kraftstoffleitung 82 verbundene Ringnut 83' durch die Ringnut 91' der Stange 6' mit einer Vorratskammer verbunden, die durch eine Ringnut 100' der Führung 101' der Stange 6' gebildet ist und das in der Ringnut 83' unter Druck stehende brennbare Gas strömt durch die Ringnut 91' in die Ringnut 100'. Von dieser aus gelangt es bei Annäherung des Kolbens 3 an seine rechte Extremlage in den Zylinderraum 71' über die Ringnut 111'.When approaching the extreme left position of the
Der Druck des brennbaren Gases in der Ringnut 83 wird mit dem Regulierventil 130 eingestellt.The pressure of the combustible gas in the
Das brennbare Gas wird durch Verdampfen von flüssigem Kraftstoff hergestellt, wozu ein mit einem Antrieb z. B. einer Hydraulikturbine 201 versehener Quirl 200 vorgesehen ist, wobei die Verdampfung durch die in die Flüssigkeit eingebrachte mechanische Energie und das Herausschleudern von kleinen Flüssigkeitspartikel erreicht wird.The combustible gas is produced by vaporizing liquid fuel. B. a
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0494581A AT384658B (en) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | SETUP IN A PRINTING SYSTEM |
AT4945/81 | 1981-11-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0093732A1 EP0093732A1 (en) | 1983-11-16 |
EP0093732B1 true EP0093732B1 (en) | 1986-04-16 |
Family
ID=3570188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP82903224A Expired EP0093732B1 (en) | 1981-11-16 | 1982-11-10 | Device in a pressure system |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4620836A (en) |
EP (1) | EP0093732B1 (en) |
JP (1) | JPS58501954A (en) |
AT (1) | AT384658B (en) |
BR (1) | BR8207973A (en) |
CA (1) | CA1208494A (en) |
DE (1) | DE3270672D1 (en) |
ES (1) | ES517380A0 (en) |
IT (2) | IT1191228B (en) |
WO (1) | WO1983001816A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19613080C1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-01-23 | Waldemar Reimann | Pump for liquids, with reduced pressure fluctuation |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH659107A5 (en) * | 1985-11-21 | 1986-12-31 | Ernst Marcus | FREE PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
US5464331A (en) * | 1993-11-09 | 1995-11-07 | Sawyer; James K. | Engine and power output |
US5785505A (en) * | 1996-10-21 | 1998-07-28 | Caterpillar Inc. | Integral fluid pump and internal combustion engine |
EP0882873B1 (en) * | 1997-06-03 | 2003-03-12 | HANDTMANN, Thomas | Piston pump |
US6314924B1 (en) | 1999-02-22 | 2001-11-13 | Caterpillar Inc. | Method of operating a free piston internal combustion engine with a short bore/stroke ratio |
EP1232335B1 (en) * | 1999-11-24 | 2004-02-04 | Bosch Rexroth AG | Free-piston engine |
DE10026728A1 (en) | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Mannesmann Rexroth Ag | Free piston motor for converting energy from petrol/oil into hydraulic energy has control piston to determine changeover from high pressure and low pressure reservoirs |
US6461117B2 (en) * | 2001-02-27 | 2002-10-08 | International Truck Intellectual Property Company, L.L.C. | Reversible volume oil pump |
DE202005005916U1 (en) * | 2005-04-12 | 2005-06-16 | Lincoln Gmbh & Co. Kg | Single line lubrication system with a motor driven reciprocating pump which also drives a release valve to return excess lubricant in the return phase of the pumping cycle |
US7740455B1 (en) * | 2007-07-09 | 2010-06-22 | Brian Nissen | Pumping system with hydraulic pump |
ES2707874T3 (en) * | 2010-05-19 | 2019-04-05 | Graco Minnesota Inc | Removable spacer clamp for adjustable piston pump |
EP2935888B1 (en) | 2012-12-18 | 2019-03-27 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Reciprocating compressor with vapor injection system |
US20170130748A1 (en) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Borgwarner Inc. | Multi-output charging device |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE20254E (en) * | 1937-01-26 | h robertson | ||
GB190900506A (en) * | 1908-01-10 | 1909-06-03 | Dagobert Timar | Improvements in and relating to Apparatus for Supplying Gas and Liquids. |
GB191109543A (en) * | 1910-05-10 | 1912-03-28 | Louis Francois Bellot | Improvements in or connected with Piston Pumps. |
GB277121A (en) * | 1924-05-20 | 1927-09-12 | Axel Uno Sture Danielsson | Improvements in or relating to fuel distributing devices for multi-cylinder engines |
US2454138A (en) * | 1944-10-25 | 1948-11-16 | Delzer Reinhold | Engine driven pump |
FR993920A (en) * | 1944-11-13 | 1951-11-08 | Power transmission system from reciprocating straight stroke motion | |
US2754654A (en) * | 1951-12-28 | 1956-07-17 | Alan Muntz & Co Ltd | Starting of internal-combustion-operated free-piston engines |
US2914909A (en) * | 1957-03-18 | 1959-12-01 | John T Kubik | Pump and turbine hydraulic transmission driven by an internal combustion engine having starter means therefor |
US3024591A (en) * | 1958-12-23 | 1962-03-13 | American Mach & Foundry | Bounce compensator for free piston engines |
FR1222707A (en) * | 1959-01-19 | 1960-06-13 | Distribution system for piston pump | |
CH400777A (en) * | 1960-08-12 | 1965-10-15 | Breinlich Richard Dr | Pump device with internal combustion engine for conveying a hydraulic fluid |
US3065703A (en) * | 1960-11-03 | 1962-11-27 | Int Harvester Co | Free piston engine pump |
CH430626A (en) * | 1964-05-21 | 1967-02-15 | Thum Helmut | Adjustable hydraulic axial piston motor |
BE672028A (en) * | 1964-11-25 | |||
US3995974A (en) * | 1974-09-18 | 1976-12-07 | Herron Allen R | Internal combustion assisted hydraulic engine |
IL46964A (en) * | 1975-03-30 | 1977-06-30 | Technion Res & Dev Foundation | Hydrost atic transmission system |
DE2648958C2 (en) * | 1976-10-28 | 1983-02-17 | Karl-Heinz 8722 Sennfeld Fengler | Hydraulic piston pump driven by a free piston internal combustion engine |
DE2849048A1 (en) * | 1978-11-11 | 1980-05-14 | Gutehoffnungshuette Sterkrade | FORCE CONTROL SYSTEM FOR PISTON COMPRESSOR VALVES |
-
1981
- 1981-11-16 AT AT0494581A patent/AT384658B/en not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-11-10 US US06/519,767 patent/US4620836A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-10 JP JP82503279A patent/JPS58501954A/en active Pending
- 1982-11-10 DE DE8282903224T patent/DE3270672D1/en not_active Expired
- 1982-11-10 EP EP82903224A patent/EP0093732B1/en not_active Expired
- 1982-11-10 WO PCT/AT1982/000031 patent/WO1983001816A1/en active IP Right Grant
- 1982-11-10 BR BR8207973A patent/BR8207973A/en unknown
- 1982-11-15 IT IT68335/82A patent/IT1191228B/en active
- 1982-11-15 IT IT8253928U patent/IT8253928V0/en unknown
- 1982-11-15 ES ES517380A patent/ES517380A0/en active Granted
- 1982-11-15 CA CA000415581A patent/CA1208494A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19613080C1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-01-23 | Waldemar Reimann | Pump for liquids, with reduced pressure fluctuation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3270672D1 (en) | 1986-05-22 |
ES8400803A1 (en) | 1983-11-01 |
EP0093732A1 (en) | 1983-11-16 |
WO1983001816A1 (en) | 1983-05-26 |
AT384658B (en) | 1987-12-28 |
IT1191228B (en) | 1988-02-24 |
IT8268335A0 (en) | 1982-11-15 |
BR8207973A (en) | 1983-10-04 |
ATA494581A (en) | 1987-05-15 |
IT8253928V0 (en) | 1982-11-15 |
CA1208494A (en) | 1986-07-29 |
ES517380A0 (en) | 1983-11-01 |
US4620836A (en) | 1986-11-04 |
JPS58501954A (en) | 1983-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0093732B1 (en) | Device in a pressure system | |
DE4220200C2 (en) | Four stroke internal combustion engine | |
EP0328602B1 (en) | Device for introducing fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine | |
CH636168A5 (en) | MULTI-CYLINDER CHARGED DIESEL ENGINE. | |
DE2916423A1 (en) | COMBUSTION MACHINE | |
EP0239560A1 (en) | Two-stroke internal-combustion engine with reciprocating pistons | |
CH667132A5 (en) | TURNING PISTON SINGLE-STOCK COMBUSTION ENGINE. | |
DE2610508C2 (en) | ||
DE2904947A1 (en) | DISTRIBUTOR INJECTION PUMP FOR MULTI-CYLINDER COMBUSTION ENGINES WITH COMPRESSION IGNITION | |
EP2116697B1 (en) | Drive unit with a fuel engine and a non-regulated self-actuating piston engine | |
DE19809300A1 (en) | Four stroke engine esp for driving portable equipment | |
DE612784C (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
DE2124064A1 (en) | Starter | |
DE3311453A1 (en) | SHARED CYCLE ENGINE | |
DE1426061A1 (en) | Rotary piston engine | |
DE3514230A1 (en) | Device for controlling a rotary-piston machine | |
DE2139795A1 (en) | Power plant | |
EP0540529B1 (en) | Fuel-injection device for spark-ignition internal-combustion engines | |
EP0318714B1 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engines | |
EP0233531A1 (en) | Combustible supply system for a rotary piston motor | |
DE3005345A1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A DISCONNECTING DEVICE FOR CONNECTING AND COUPLING A FIRST CRANKSHAFT TO OR FROM AT LEAST A SECOND CRANKSHAFT | |
DE2003923A1 (en) | Reciprocating machine operated with a compressible working medium | |
DE3825864A1 (en) | ROTATING PISTON TRANSFER DEVICE | |
DE886827C (en) | Free piston internal combustion engine | |
DE3041405A1 (en) | Cam driven engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19830706 |
|
AK | Designated contracting states |
Designated state(s): DE FR GB SE |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB SE |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3270672 Country of ref document: DE Date of ref document: 19860522 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee | ||
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Effective date: 19881111 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Effective date: 19881122 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19890731 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Effective date: 19890801 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
|
EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 82903224.2 Effective date: 19890726 |