EP1134381B1

EP1134381B1 - Piston machine

Info

Publication number: EP1134381B1
Application number: EP00810219A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Lehofer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: US20030106506A1; WO2001069063A1; US6926248B2; ES2222886T3; CA2403178C; DE50007126D1; AU2001229957B2; ATE271650T1; JP2003528242A; RU2254488C2; AU2995701A; JP3820371B2; CA2403178A1; EP1134381A1; CN1418285A; CN1298976C

Abstract

The internal combustion motor has a gearing between the pistons and the crankshaft with a swing lever (13,18) on a center pivot axis (14,20) in a gear housing (25). A rotating roller (15,19) is at the lever ends, on axes at right angles to the lever swing axis, to ride on a path (16,24) at the shaft (17) between them. The ends of the levers are linked to the pistons (7-10) by connecting rods (12).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenmaschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a piston engine according to the preamble of claim 1.

Derartige Kolbenmaschinen sind bekannt. Insbesondere sind Hubkolbenmotoren nach dem Otto- oder Dieselverfahren bekannt, bei welchen die lineare Hin- und Herbewegung der Kolben über Pleuelstangen, die mit einer Kurbelwelle zusammenwirken, in eine Rotationsbewegung umgewandelt werden. Die Bewegung der Kolben verläuft somit sinusförmig, der Bewegungsablauf der Kolben kann nicht beeinflusst werden, eine Optimierung des Verbrennungsvorgangs, beispielsweise bei Verbrennungsmotoren hinsichtlich einer schadstoffarmen Verbrennung kann nicht erreicht werden.Such piston machines are known. In particular, reciprocating engines are known by the Otto or Diesel process, in which the linear reciprocation of the pistons via connecting rods, which with a Interacting crankshaft can be converted into a rotational movement. The movement of the pistons is thus sinusoidal, the sequence of movements the piston cannot be influenced, an optimization of the combustion process, for example with regard to internal combustion engines Low pollutant combustion cannot be achieved.

In der EP-A-0 702 128 ist ein Mechanismus dargestellt, mittels welchem die lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens über eine Kurvenscheibe in eine Rotationsbewegung einer Welle umgewandelt wird. Durch die Verwendung einer Kurvenscheibe kann die Bewegungscharakteristik des Kolbens an den gewünschten Vorgang angepasst und optimiert werden, durch die hier dargestellte Anordnung wirken aber wechselnde Kräfte, insbesondere Querkräfte, auf die Wände des Kolbens, was sich negativ auf die Reibungsverhältnisse auswirkt und somit die Abnützung der entsprechenden Reibflächen vergrössert wird. Des weiteren weist die Kurvenscheibe eine grosse Differenz zwischen grösstem Radius und kleinstem Radius auf, wodurch die darauf abrollende Rolle, wenn die Welle im wesentlichen eine konstante Winkelgeschwindigkeit hat, während einer Umdrehung der Welle von einer Maximalgeschwindigkeit auf eine Minimalgeschwindigkeit abgebremst und wieder auf die Maximalgeschwindigkeit beschleunigt wird. Bei schnell laufenden Motoren kommt es hierbei wegen der Trägheit der Masse der Rolle zu Gleitbewegungen zwischen Rollenoberfläche und Kurvenscheibenoberfläche, wodurch auch hier die Abnützung relativ gross wird.In EP-A-0 702 128 a mechanism is shown by means of which the linear reciprocation of the piston over a cam is converted into a rotational movement of a shaft. By using it a cam disc can show the movement characteristics of the piston the desired process can be adjusted and optimized by the one shown here However, the arrangement is subject to changing forces, in particular transverse forces, on the walls of the piston, which negatively affects the frictional relationships affects and thus increases the wear of the corresponding friction surfaces becomes. Furthermore, the cam disc has a large difference between largest radius and smallest radius, whereby the rolling on it Roll when the shaft is essentially a constant angular velocity during one revolution of the shaft from a maximum speed slowed down a minimum speed and back to maximum speed is accelerated. It happens because of high-speed engines the inertia of the mass of the roll for sliding movements between the roll surface and cam surface, which also causes wear here becomes relatively large.

Aus der Veröffentlichung Nr. WO 88/05858 ist eine Verbrennungsmaschine entnehmbar, bei welcher die Kolben paarweise gegeneinanderwirkend angeordnet sind, und deren lineare Hin- und Herbewegung über an den Kolben befestigten Rollen auf eine Kurve übertragen wird, die die Form einer Ringfläche aufweist, die mit Erhöhungen und Vertiefungen versehen ist, und die mit der Welle fest verbunden ist. Durch diese Wahl von Kurvenflächen wird die Drehzahlschwankung der Rollen, die bei der oben beschriebenen Verwendung von Kurvenscheiben sehr gross ist, wesentlich verkleinert. Durch die Verwendung von bombierten Zylinderrollen, was zur Folge hat, dass die Tragkraft sehr stark abfällt, und wodurch die Bohrbewegung, die bei Zylinderrollen auftreten würde, vermieden werden kann, bleibt eine achsiale Schiebung der Rollen in den Steigungen der Kurvenscheibe dennoch bestehen, wodurch ein relativ grosser Verschleiss nicht verhindert werden kann. Des weiteren wirkt auch bei dieser Ausführungsform eine Reaktionskraft über den Kolben auf die Zylinderwand, wodurch auch hier eine grosse Reibung entsteht.From publication No. WO 88/05858 is an internal combustion engine removable, in which the pistons interact in pairs are arranged, and their linear back and forth movement on the piston attached rollers is transferred to a curve that has the shape of an annular surface has, which is provided with ridges and depressions, and with the Shaft is firmly connected. Through this choice of curved surfaces, the Speed fluctuation of the rollers in the use described above of cams is very large, significantly reduced. By using it of cambered cylindrical rollers, which means that the load capacity is very high drops sharply, and thereby the drilling movement that occur with cylindrical rollers would, can be avoided, remains an axial shift of the rollers in the slopes of the cam still exist, making a relative major wear and tear cannot be prevented. Furthermore, also acts this embodiment, a reaction force via the piston to the cylinder wall, which also creates a lot of friction here.

Eine ähnliche Anordnung ist in der US-A-1 770 311 dargestellt. Auch hier sind die Rollen an den Kolben befestigt, die auf einer ringflächenförmigen Kurve abrollen. Durch die Verwendung einer ringflächenförmigen Kurve tritt eine achsiale Schiebung der Rollen in den Steigungen der Kurve auf, was bezüglich Verschleiss nachteilig ist.A similar arrangement is shown in US-A-1 770 311. Also here the rollers are attached to the pistons, which are on an annular surface Roll the curve. By using an annular curve, a axial shift of the rollers in the slopes of the curve on what regarding Wear is disadvantageous.

In der Veröffentlichung WO 98/04820 wird ebenfalls eine Verbrennungsmaschine dargestellt, die im wesentlichen gleich aufgebaut ist, wie die vorgängig beschriebene, wobei anstelle einer Kurvenbahn, die als Kurvenfläche in einen Hohlzylinder eingelassen ist, eine Rippe verwendet wird, die umlaufend auf einem Zylinderkörper aufgesetzt ist. Durch diese Anordnung werden aber genau die gleichen Nachteile erhalten, wie bei der vorgängig beschriebenen Ausführungsform.The publication WO 98/04820 also describes an internal combustion engine shown, which is constructed essentially the same as that previously described, being instead of a cam track that as Curve surface is embedded in a hollow cylinder, a rib is used, which is placed all around on a cylinder body. By this arrangement but will get exactly the same disadvantages as the previous one described embodiment.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Kolbenmotor so zu gestalten, dass die Umwandlung der linearen Hin- und Herbewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Welle und umgekehrt so erhalten werden kann, dass die Reibung und der Verschleiss möglichst gering gehalten werden können. Des weiteren soll der Aufbau des hierzu erforderlichen Mechanismus einfach und kostengünstig sein. The object of the present invention is now one Piston engine to design so that the conversion of the linear reciprocation the piston get into a rotary motion of the shaft and vice versa can be that the friction and wear are as low as possible can be held. Furthermore, the structure of what is required for this Mechanism to be simple and inexpensive.

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale.According to the invention, this object is achieved by the Features listed claim 1.

Durch die Anordnung der Rollen auf einem Schwenkhebel können die Reaktionskräfte in optimaler Weise vom Gehäuse aufgenommen werden, so dass praktisch keine seitlich gerichteten Kräfte auf die Kolben wirken. By arranging the rollers on a swivel lever the reaction forces are optimally absorbed by the housing, so that practically no lateral forces act on the pistons.

Zudem verläuft die Bahn, auf welcher die Rollen abrollen, in einer Hohlkugelschale, deren Zentrum im Schnittpunkt der Schwenkachse des Schwenkhebels mit der Drehachse der Welle liegt. Die Fläche der Bahn ist in radialer Richtung gegen das Zentrum gerichtet, die beiden Rollen haben die Form eines Kegelstumpfs, wobei die Spitze des durch den Kegelstumpf definierten Kegels ebenfalls im oben definierten Zentrum liegt. Dadurch wird ein optimaler Abrollvorgang der Rollen auf der Bahn erreicht, es entsteht keine Bohrbewegung, eine achsiale Schiebung der Rolle wird vermieden, die Tragkraft ist wegen der Linienberührung zwischen Rolle und Bahn gross, der Verschleiss wird äusserst minim gehalten.In addition, the path on which the rolls roll runs in one Hollow spherical shell, the center of which is at the intersection of the pivot axis of the Swivel lever lies with the axis of rotation of the shaft. The area of the web is in directed radially towards the center, the two roles have the Shape of a truncated cone, the tip of which is defined by the truncated cone defined cone is also in the center defined above. This will an optimal rolling of the rolls on the web is achieved, there is none Drilling movement, an axial shift of the roller is avoided The load capacity is great because of the line contact between the roller and the web Wear is kept to a minimum.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die jeweilige Koppelstange fest mit dem entsprechenden Kolben verbunden ist und im Bereich, in welchem diese am Schwenkhebel angelenkt ist, in einer Linearfuhrung geführt ist, welche parallel zur Zylinderachse ausgerichtet ist. Dadurch wird eine optimale Führung der Kolben im Zylinder erreicht, die Reibung zwischen Kolben und Zylinder ist sehr gering, wodurch der Verschleiss und der Wirkungsgrad entsprechend verbessert wird.Another advantageous embodiment of the invention consists in that the respective coupling rod is firmly connected to the corresponding piston and in the area in which it is articulated on the swivel lever in a linear guide is guided, which is aligned parallel to the cylinder axis is. This ensures optimal guidance of the pistons in the cylinder Friction between piston and cylinder is very low, which means that Wear and the efficiency is improved accordingly.

In vorteilhafter Weise ist die Anlenkung zwischen Schwenkhebel und Koppelstange so ausgebildet, dass der Anlenkpunkt im Schwenkhebel im wesentlichen gegen dessen Schwenkachse hin und von dieser weg verschiebbar gelagert ist. Dadurch kann die Bogenbewegung des Schwenkhebels und die Linearbewegung der Koppelstange ohne zusätzliches Zwischenglied ausgeglichen werden.The articulation between the pivot lever and Coupling rod designed so that the pivot point in the pivot lever essentially against its pivot axis and slidable away from it is stored. This allows the arc movement of the pivot lever and the Linear movement of the coupling rod compensated without an additional intermediate link become.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Schwenkhebel aus einem Rahmen gebildet ist, zwischen dessen beiden parallelen Schenkeln die Welle verläuft und die beiden Schenkel jeweils mit einem Lagerzapfen ausgestattet sind, durch welche die Schwenkachse gebildet ist und die Lagerzapfen jeweils in einem Lager gelagert sind, welche Lager jeweils in einer Lasche gehalten sind, welche Laschen mit dem Gehäuse fest verbunden sind. Durch diese Konstruktion wird eine optimale Aufnahme der Kräfte, herrührend vom auf den Schwenkhebel wirkenden Drehmoment, erreicht, die Reibung kann äusserst gering gehalten werden.Another advantageous embodiment of the invention consists in that the pivot lever is formed from a frame between the two parallel legs the shaft runs and the two legs each with are equipped with a trunnion through which the pivot axis is formed is and the trunnions are each stored in a bearing, which bearings each are held in a tab, which tabs are fixed to the housing are connected. This construction ensures optimal absorption of the Forces resulting from the torque acting on the swivel lever are reached, the friction can be kept extremely low.

In vorteilhafter Weise sind die Lager in den Laschen, die mit dem Gehäuse fest verbunden sind, einstellbar ausgebildet, wodurch der Schwenkhebel justierbar wird und die beiden Rollen in optimaler Weise mit der Bahn zusammenwirken können.Advantageously, the bearings in the tabs with the Housing are firmly connected, adjustable, which makes the pivot lever becomes adjustable and the two rollers interact optimally with the web can.

Die Welle ist in vorteilhafter Weise mit Mitteln zur Übertragung der Rotationsbewegung auf weitere Übertragungselemente ausgestattet, beispielsweise zur Steuerung der Ventile und zum Antrieb von weiteren Aggregaten.The shaft is advantageously provided with means for transmitting the Rotational movement equipped on other transmission elements, for example to control the valves and to drive other units.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ventileinrichtung zum Öffnen und Schliessen von Einlass- und Auslassöffnungen in einem Zylinder einer Kolbenmaschine der vorgängig beschriebenen Art zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und die einen geringen Verschleiss hat.Another object of the invention is a valve device for opening and closing inlet and outlet openings in one Cylinder of a piston machine of the type described above create that is easy to set up and has little wear.

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die im Anspruch 7 aufgeführten Merkmale. Durch die Verwendung einer Dichtplatte, die an einem schwenkbaren Hebel angelenkt ist, und die im geschlossenen Zustand die jeweilige Öffnung im Zylinder überdeckt, wird eine optimale Dichtung erreicht, ohne dass komplizierte Flächen aufeinander eingeschliffen werden müssen.According to the invention, this object is achieved by the Claim 7 features listed. By using a sealing plate, which is hinged to a pivotable lever, and which in the closed state the respective opening in the cylinder covers, an optimal seal achieved without complex surfaces being ground on each other have to.

In vorteilhafter Weise ist die Dichtfläche der Dichtplatte eben ausgebildet, die entsprechende Fläche der Zylinderoberfläche, die die jeweilige Öffnung umgibt, kann ebenfalls eben ausgebildet sein, diese Flächen können in einfacher Weise erhalten werden.Advantageously, the sealing surface of the sealing plate is flat, the corresponding area of the cylinder surface that the respective opening surrounds can also be flat, these surfaces can in easily obtained.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dieser Ventileinrichtung besteht darin, dass die Dichtplatte bezüglich der Schwenkachse des schwenkbaren Hebels derart beweglich gehalten ist, dass die Dichtfläche der Dichtplatte sich bezüglich der die jeweilige Öffnung umgebenden Fläche selbsttätig einstellt. Dadurch wird eine optimale Dichtheit erreicht. There is a further advantageous embodiment of this valve device in that the sealing plate with respect to the pivot axis of the pivotable Lever is held so that the sealing surface of the sealing plate adjusts itself automatically with respect to the area surrounding the respective opening. This ensures optimal tightness.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dieser Ventileinrichtung besteht darin, dass an der Dichtplatte ein Gegengewicht angebracht ist, welches derart angeordnet ist, dass bei der Öffnungs- und Schliessbewegung der Dichtplatte diese bezüglich des Schwenkhebels im wesentlichen stillstehend ist. Da somit zwischen Dichtplatte und Schwenkhebel praktisch keine Bewegung stattfindet, ist es nicht erforderlich, eine Schmierung vorzusehen, wodurch der Aufbau wesentlich vereinfacht wird.There is a further advantageous embodiment of this valve device in that a counterweight is attached to the sealing plate, which is arranged such that during the opening and closing movement of the sealing plate this is essentially stationary with respect to the pivot lever. There there is practically no movement between the sealing plate and the swivel lever, it is not necessary to provide lubrication, which makes the structure is significantly simplified.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass mindestens die Dichtplatte aus einem keramischen Werkstoff hergestellt ist. Hiermit ist die erforderliche Temperaturbeständigkeit ohne Kühlung gegeben, ein Verzug und Wärmespannungen in der Dichtplatte, die von der Kühlung herrühren könnten, fallen somit weg.Another advantageous embodiment of the invention consists in that at least the sealing plate is made of a ceramic material is. This provides the required temperature resistance without cooling, a distortion and thermal stress in the sealing plate caused by the cooling could result, are therefore eliminated.

Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtungen werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine als Wärmemotor ausgebildete erfindungsgemasse Kolbenmaschine;

Fig. 2 eine Ansicht einer Gruppe der Zylinderanordnung in konstruktiver Ausgestaltung, zum Teil im Schnitt, des Wärmemotors gemäss Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch den Schwenkhebel entlang Linie III-III der Darstellung gemäss Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang Linie IV-IV durch den Schwenkhebel gemäss Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht auf eine erste Ausführungsform einer Ventileinrichtung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Ventileinrichtung gemäss Fig. 5, zum Teil im Schnitt;

Fig. 7 eine Ansicht auf eine weitere Ausführungsform einer Ventileinrichtung; und

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Ventileinrichtung gemäss Fig. 7, zum Teil im Schnitt.

Embodiments of the devices according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. It shows

1 shows a diagrammatic illustration of a piston engine according to the invention designed as a heat engine;

FIG. 2 shows a view of a group of the cylinder arrangement in a constructive configuration, partly in section, of the heat engine according to FIG. 1;

3 shows a sectional illustration through the pivoting lever along line III-III of the illustration according to FIG. 2;

4 shows a sectional view along line IV-IV through the pivoting lever according to FIG. 3;

5 shows a view of a first embodiment of a valve device;

6 shows a plan view of the valve device according to FIG. 5, partly in section;

7 shows a view of a further embodiment of a valve device; and

Fig. 8 is a plan view of the valve device of FIG. 7, partly in section.

Die als Wärmemotor ausgebildete Kolbenmaschine, wie sie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, umfasst zwei Gruppen 1 und 2 von jeweils vier Zylindern 3, 4, 5 und 6. In jedem Zylinder 3, 4, 5 und 6 ist jeweils ein Kolben 7, 8, 9 bzw. 10 linear verschiebbar angeordnet. Jeder Zylinder 3 bis 6 ist mit einer Ventileinrichtung 11 ausgestattet, mit welcher die Einlass- bzw. Auslassöffnungen des jeweiligen Zylinders 3 bis 6 geöffnet und geschlossen werden können, welche Ventileinrichtungen 11 später noch im Detail beschrieben werden.The piston engine designed as a heat engine, as shown in FIG. 1 is shown schematically, comprises two groups 1 and 2 of four cylinders each 3, 4, 5 and 6. In each cylinder 3, 4, 5 and 6 there is a piston 7, 8, 9 or 10 arranged linearly. Each cylinder 3 to 6 is with one Valve device 11 equipped with which the inlet and outlet openings of the respective cylinder 3 to 6 can be opened and closed, which valve devices 11 will be described in detail later.

An den Kolben 7, 8, 9 und 10 ist jeweils eine Koppelstange 12 befestigt. Die Koppelstange 12, die mit dem Kolben 7 verbunden ist, der sich im Zylinder 3 bewegt, ist an einem Endbereich eines Schwenkhebels 13 angelenkt. Die Koppelstange 12 des Kolbens 8, der sich im Zylinder 4 bewegt, ist an den anderen Endbereich des Schwenkhebels 13 angelenkt. Der Schwenkhebel 13 ist mittig um eine Schwenkachse 14 schwenkbar, die im Gehäuse der Kolbenmaschine gehalten ist, wie später noch beschrieben wird.A coupling rod 12 is attached to each of the pistons 7, 8, 9 and 10. The coupling rod 12, which is connected to the piston 7, which is in the cylinder 3 moves, is hinged to an end portion of a pivot lever 13. The coupling rod 12 of the piston 8, which moves in the cylinder 4, is on the other end portion of the pivot lever 13 articulated. The pivot lever 13 is pivotable centrally about a pivot axis 14, which is in the housing of the piston machine is held, as will be described later.

Ebenfalls an den beiden Endbereichen des Schwenkhebels 13 ist jeweils eine Rolle 15 angeordnet, deren Drehachsen jeweils senkrecht zu der Schwenkachse 14 des Schwenkhebels 13 stehen. Die Rollen 15 rollen auf einer Bahn 16 ab, die mit einer zentral angeordneten Welle 17 fest verbunden ist, und die mit Erhebungen und Vertiefungen versehen ist, wie später noch beschrieben wird.Is also at the two end regions of the pivot lever 13 each have a roller 15 arranged, the axes of rotation of which are perpendicular to each Stand pivot axis 14 of the pivot lever 13. The rollers 15 roll on one Track 16, which is fixedly connected to a centrally arranged shaft 17, and which is provided with elevations and depressions, as described later becomes.

In gleicher Weise ist die Koppelstange 12 des Kolbens 9, der im Zylinder 5 hin und her bewegbar ist, am einen Endbereich eines weiteren Schwenkhebels 18 angelenkt, während die Koppelstange 12 des Kolbens 10, der im Zylinder 6 hin und her bewegbar ist, am anderen Endbereich des weiteren Schwenkhebels 18 angelenkt ist. Auch dieser weitere Schwenkhebel 18 ist in gleicher Weise wie der Schwenkhebel 13 mit Rollen 19 ausgestattet. Der weitere Schwenkhebel 18 ist um die Schwenkachse 20 schwenkbar, die Drehachsen der Rollen 19 stehen ebenfalls senkrecht zu dieser Schwenkachse 20, die ebenfalls am Gehäuse gehalten ist.In the same way, the coupling rod 12 of the piston 9 is in the cylinder 5 is movable back and forth at one end area of another Pivoted lever 18 articulated, while the coupling rod 12 of the piston 10, which can be moved back and forth in the cylinder 6, further at the other end region Swivel lever 18 is articulated. This further pivot lever 18 is also Equipped with rollers 19 in the same way as the pivot lever 13. The further pivot lever 18 is pivotable about the pivot axis 20, the axes of rotation the rollers 19 are also perpendicular to this pivot axis 20, which is also held on the housing.

Die Rollen 19 rollen ebenfalls auf einer Bahn 24 ab, die fest mit der Welle 17 verbunden ist.The rollers 19 also roll on a track 24 that is fixed to the Wave 17 is connected.

Nachfolgend wird die Funktionsweise dieses Wärmemotors beschrieben. Durch Verdrehen der Welle 17 wird abwechslungsweise durch den Kolben 7 bzw. 8, die über die Koppelstangen 12 und den Schwenkhebel 13 in den Zylindern 3 bzw. 4 hin und her bewegbar sind, über einen Ansaugkanal 21 ein gasförmiges Medium angesaugt und verdichtet, wobei die Ventileinrichtung 11 die Einlass- bzw. Auslassöffnungen gesteuert öffnet und schliesst. Das komprimierte Gas wird in eine Hochdruckkammer 22 ausgestossen. Durch die Anordnung von vier Zylindern 3 und 4 (jeweils zwei pro Gruppe 1 bzw. Gruppe 2) und die entsprechend ausgelegte und ausgebildete Bahn 16 hat jeder der Kolben 7 bzw. 8 jeweils etwas über einen Viertel einer Umdrehung der Welle 17 für das Ausschieben des komprimierten Gases zur Verfügung, wodurch das Ausschieben mit kleiner Gasgeschwindigkeit stattfinden kann und die Strömungsverluste entsprechend gering sind. Der Verlauf der Bahn 16 mit ihren Erhöhungen und Vertiefungen, ist dabei der Charakteristik der Ventileinrichtung 11 und den entsprechenden Strömungsverhältnissen angepasst, so dass aus den Zylindern 3 und 4 ein praktisch kontinuierlicher und beinahe gleichmässiger Gasstrom in die Hochdruckkammer 22 strömt.The operation of this heat engine is described below. By rotating the shaft 17 is alternately by the Pistons 7 and 8, respectively, via the coupling rods 12 and the pivot lever 13 in the cylinders 3 and 4 can be moved back and forth via an intake duct 21 a gaseous medium is sucked in and compressed, the valve device 11 opens and closes the inlet and outlet openings in a controlled manner. The compressed gas is expelled into a high pressure chamber 22. Through the Arrangement of four cylinders 3 and 4 (two per group 1 and group 2) and the appropriately designed and trained track 16 has each of the Pistons 7 and 8 each slightly over a quarter of a revolution of the shaft 17th available for pushing out the compressed gas, which makes the Pushing out can take place with low gas velocity and the flow losses are correspondingly low. The course of the web 16 with their Raises and depressions is the characteristic of the valve device 11 and the corresponding flow conditions, so that from cylinders 3 and 4 are practically continuous and almost uniform Gas flow flows into the high pressure chamber 22.

In der Hochdruckkammer 22 wird dem verdichteten Gas Wärme zugeführt, was beispielsweise durch Verbrennung eines entsprechenden Brennstoffes in der Hochdruckkammer 22 erfolgen kann, dargestellt durch Bezugszeichen 23. Die Wärmezufuhr kann aber auch durch einen Wärmetauscher erfolgen, der beispielsweise durch eine äussere Wärmequelle bedienbar ist. Diese äussere Wärmequelle kann praktisch beliebig betrieben werden. Durch diese Wärmezufuhr dehnt sich das Verbrennungsgas aus und strömt über die Ventileinrichtung 11 in die Zylinder 5 und 6. Das Gas expandiert, die Kolben 9 und 10 weichen abwechslungsweise zurück und treiben über die Koppelstange 12, über den weiteren Schwenkhebel 18, die Rollen 19 und die Bahn 24 die Welle 17 an. Das expandierte Gas verlässt die Zylinder 5 und 6 über die durch die Ventileinrichtung 11 gesteuerten Auslassöffnungen. Auch in den Zylindern 5 und 6 erfolgt das Füllen durch das Verbrennungsgas wiederum durch langsames Überströmen und damit mit kleinem Energieverlust. Die Ventileinrichtungen 11 werden in bekannter Weise über die Welle 17 mit dem entsprechenden Antriebsmechanismus gesteuert.In the high-pressure chamber 22, heat is supplied to the compressed gas, what, for example, by burning an appropriate fuel can take place in the high pressure chamber 22, represented by reference numerals 23. The heat can also be supplied by a heat exchanger, which can be operated, for example, by an external heat source. This external heat source can be operated practically as desired. By this supply of heat expands the combustion gas and flows over it Valve device 11 into cylinders 5 and 6. The gas expands, the pistons 9 and 10 alternate back and drive over the coupling rod 12, the other pivot lever 18, the rollers 19 and the web 24 Wave 17 on. The expanded gas leaves cylinders 5 and 6 through the valve device 11 controlled outlet openings. Also in the cylinders 5 and 6, the combustion gas is again filled by slow Overflow and thus with little energy loss. The valve devices 11 are in a known manner on the shaft 17 with the corresponding Drive mechanism controlled.

Bei einem derartigen Wärmemotor kann beispielsweise das Gas in der Hochdruckkammer bei einem Druck von ca. 15 bis 20 bar auf eine Temperatur von etwa 1500 Kelvin erhitzt werden. Das Hubvolumen der Zylinder, die das erwärmte Gas aufnehmen ist etwa 2,5 mal so gross, wie das Hubvolumen der Zylinder, die das Gas ansaugen und komprimieren. Die Temperatur des ausströmenden Gases beträgt dann etwa 470 Kelvin.In such a heat engine, for example, the gas in the high pressure chamber at a pressure of approx. 15 to 20 bar to a temperature of around 1500 Kelvin. The stroke volume of the cylinders the heated gas is about 2.5 times the stroke volume the cylinders that suck in and compress the gas. The temperature of the escaping gas is then about 470 Kelvin.

In den Ansaugkanal 21 können im Bereich der Ventileinrichtungen 11 an sich bekannte Drosselscheiben 56 (Fig. 2) eingesetzt werden. Entsprechende Drosselscheiben werden auch im Bereich der Ventileinrichtungen 11 der Zylinder 5 und 6 eingesetzt. Dadurch kann die Füllung der Zylinder 3 und 4, welche das Gas ansaugen und komprimieren, beeinflusst werden. Bei nicht vollständiger Füllung wird der Kompressionsdruck kleiner, was zu einem kleineren Druck im Verbrennungsraum führt. Im Verbrennungsraum wird soviel Wärme zugeführt, dass sich in Verbindung mit der Abfuhr des erwärmten Gases in den Zylindern 5 und 6 ein konstanter Druck einstellt. Dieser Druck kann gemessen und über die Wärmezufuhr geregelt werden. Mit den entsprechenden Drosselscheiben kann vermieden werden, dass Gas in die Zylinder 5 und 6 zurückfliessen kann.In the intake duct 21 in the area of the valve devices 11 throttle disks 56 known per se (FIG. 2) can be used. Appropriate Throttle disks are also in the area of the valve devices 11 the cylinders 5 and 6 used. This allows the filling of cylinders 3 and 4, which suck in and compress the gas. With not When completely filled, the compression pressure becomes smaller, resulting in a smaller one Pressure in the combustion chamber. So much is in the combustion chamber Heat is supplied in connection with the removal of the heated gas a constant pressure is set in cylinders 5 and 6. This pressure can measured and regulated by the supply of heat. With the appropriate Throttle disks can prevent gas from entering cylinders 5 and 6 can flow back.

Beim vorgängig beschriebenen Beispiel wird ein offener Gaskreislauf beschrieben. Selbstverständlich ist es auch denkbar, den Wärmemotor mit geschlossenem Kreislauf auszugestalten. Hierbei kann die Wärmezuführung durch einen Wärmetauscher erfolgen, welcher beispielsweise über Sonnenenergie erwärmt wird. Das aus den Zylindern 5 und 6 ausgestossene Gas könnte einer Niederdruckkammer zugeführt werden, in welcher dem Gas Wärme entzogen wird, wonach dieses Gas wieder den Zylindern 3 und 4 zugeführt werden könnte. The example described above uses an open gas circuit described. Of course, it is also conceivable to close the heat engine Design cycle. Here, the heat supply done by a heat exchanger, for example, via solar energy is heated. The gas expelled from cylinders 5 and 6 could be fed to a low pressure chamber in which the gas Heat is removed, after which this gas is returned to cylinders 3 and 4 could be.

Aus Fig. 2, in welcher eine Gruppe 1 der in Fig. 1 beschriebenen Kolbenmaschine dargestellt ist, ist ersichtlich, wie die Zylinder 3, 4, 5 und 6 und die Welle 17 im Gehäuse 25 angeordnet sind. Ebenfalls am Gehäuse 25 ist die nicht dargestellte Schwenkachse gelagert, wie später noch beschrieben wird, um welche der Schwenkhebel 13 schwenkbar ist. Wie bereits erwähnt, sind die Rollen 15 jeweils an einem Endbereich des Schwenkhebels 13 drehbar gelagert und rollen auf der Bahn 16 ab. Diese Bahn 16 ist als eine Art Ringfläche ausgebildet, die durch eine Hohlkugelschale 26 gebildet ist. Diese Hohlkugelschale 26 weist einen abgeflachten Teil 27 auf, an welchem beispielsweise ein Zahnrad 28 befestigt ist, und welcher mit der Welle 17 fest verbunden ist. Das Zentrum der Hohlkugelschale 26 befindet sich im Schnittpunkt der Schwenkachse 14 des Schwenkhebels 13 mit der Drehachse 29 der Welle 17. Dadurch hat die in der Hohlkugelschale 26 verlaufende Bahn 16, die Erhebungen und Vertiefungen aufweist, immer den selben Abstand vom oben genannten Zentrum.From Fig. 2, in which a group 1 of those described in Fig. 1 Piston engine is shown, it can be seen how the cylinders 3, 4, 5 and 6 and the shaft 17 are arranged in the housing 25. Also on the housing 25 is the pivot axis, not shown, mounted, as will be described later, around which the pivot lever 13 is pivotable. As already mentioned, they are Rollers 15 are each rotatably mounted on an end region of the pivot lever 13 and roll on the web 16. This track 16 is designed as a kind of ring surface, which is formed by a hollow spherical shell 26. This hollow spherical shell 26 has a flattened part 27 on which, for example, a gear 28 is fixed, and which is fixed to the shaft 17. The center the hollow spherical shell 26 is located at the intersection of the pivot axis 14 of the pivot lever 13 with the axis of rotation 29 of the shaft 17. This has the in the hollow spherical shell 26 extending track 16, the elevations and depressions always the same distance from the center mentioned above.

Diese Hohlkugelschalen 26 mit den abgeflachten Teilen und die weiteren auf der Welle 17 angebrachten Zahnrädern 28 usw. dienen gleichzeitig als Schwungmasse, wodurch ein gleichförmiger Lauf der Kolbenmaschine gewährleistet ist.These hollow spherical shells 26 with the flattened parts and the other gears 28, etc. mounted on the shaft 17 serve simultaneously as a flywheel, which ensures that the piston machine runs smoothly is.

Die Fläche der Bahn 16 ist in radialer Richtung immer gegen das Zentrum gerichtet. Die Rollen 15, die auf der Bahn 16 abrollen, weisen die Form eines Kegelstumpfs auf, wobei die Spitze des durch den Kegelstumpf definierten Kegels ebenfalls im Zentrum liegt.The surface of the web 16 is always against that in the radial direction Center directed. The rollers 15, which roll on the web 16, have the shape of a truncated cone, the tip of which is defined by the truncated cone Kegels is also in the center.

Durch diese Anordnung ergeben sich für die Rollen 15 auf der gesamten Länge der Bahn 16 immer optimale Abrollbedingungen, es entsteht somit keine Bohrbewegung der Rolle bezüglich der Bahn, eine axiale Schiebung der Rolle wird vermieden, der Verschleiss ist somit sehr gering. Durch die stetige Linienberührung zwischen Rolle 15 und Bahn 16 ist auch die Tragkraft gross.This arrangement results for the rollers 15 on the whole Length of the web 16 always optimal rolling conditions, it is thus created no drilling movement of the roll with respect to the web, an axial shift the roll is avoided, the wear is therefore very low. By steady Line contact between roller 15 and track 16 is also the load capacity large.

In gleicher Weise rollen die Rollen 19, die am weiteren Schwenkhebel 18 befestigt sind, auf einer entsprechend geformten Bahn 24 ab, wodurch die Kolben 9 und 10 (Fig. 1) in den Zylindern 5 und 6 hin und her bewegt werden, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. Auch hier wird somit ein optimaler Abrollvorgang der Rollen 19 auf der entsprechenden Bahn 24 erreicht.In the same way, the rollers 19 roll on the further pivot lever 18 are attached, on a correspondingly shaped track 24, whereby the pistons 9 and 10 (FIG. 1) are moved back and forth in the cylinders 5 and 6, so that a detailed description can be dispensed with. Also here is an optimal rolling process of the rollers 19 on the corresponding Lane 24 reached.

Die Koppelstangen 12 sind mit den Kolben 7 und 8, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, fest verbunden. In gleicher Weise sind auch die Koppelstangen 12 fest mit den Kolben 9 bzw. 10 verbunden, die sich in den Zylindern 5 und 6 hin und her bewegen. Deshalb ist im Bereich des jeweiligen Schwenkhebels 13 bzw. 18 die Koppelstange 12 jeweils in einer Linearführung 30 geführt. Die Verbindung zwischen Koppelstange 12 und Schwenkhebel 13 bzw. 18 ist so ausgebildet, dass der Anlenkpunkt im wesentlichen gegen die Schwenkachse 14 bzw. 20 des Schwenkhebels 13 bzw. 18 hin und von dieser weg verschiebbar gelagert ist, so dass die Bogenbewegung des Schwenkhebels 13 bzw. 18 und die Linearbewegung der Koppelstange 12 ohne zusätzliches Zwischenglied ausgeglichen werden können. Dadurch wird ein optimaler Lauf der Kolben 7, 8, 9 und 10 in den jeweiligen Zylindern 3, 4, 5 und 6 erreicht.The coupling rods 12 are with the pistons 7 and 8, as shown in FIG. 2 is shown, firmly connected. The coupling rods are in the same way 12 firmly connected to the pistons 9 and 10, which are in the cylinders 5 and 6 to move back and fourth. Therefore, in the area of the respective pivot lever 13 or 18, the coupling rod 12 each guided in a linear guide 30. The connection between coupling rod 12 and pivot lever 13 or 18 is designed that the articulation point essentially against the pivot axis 14 or 20 of the pivot lever 13 or 18 to and from it is mounted so that the arc movement of the pivot lever 13 or 18 and the linear movement of the coupling rod 12 without an additional intermediate member can be compensated. This ensures that pistons 7, 8, 9 and 10 reached in the respective cylinders 3, 4, 5 and 6.

Wie ebenfalls aus Fig. 2 entnehmbar ist, kann die Welle 17 noch weitere Aggregate antreiben, wie dies im unteren Teil von Fig. 2 dargestellt ist, wie beispielsweise die Steuerung der Ventileinrichtungen 11.As can also be seen from FIG. 2, the shaft 17 can still drive further units, as shown in the lower part of FIG. 2, such as the control of the valve devices 11.

Wie des weiteren aus Fig. 2 ersichtlich ist, können die Kolbenflächen der Kolben 7, 8, 9 und 10 mit einer wärmeisolierenden Schicht 57 versehen sein. Entsprechend kann auch die Hochdruckkammer 22 (Fig. 1) mit wärmeisolierendem Material ausgekleidet sein.As can also be seen from Fig. 2, the piston surfaces the pistons 7, 8, 9 and 10 are provided with a heat-insulating layer 57 his. Accordingly, the high pressure chamber 22 (Fig. 1) with heat insulating Material lined.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass der Schwenkhebel 13 bzw. der weitere Schwenkhebel 18 die Form eines Rahmens 31 aufweist. Dieser Rahmen 31 ist aus zwei Schenkeln 32 und 33 gebildet, zwischen welchen die Welle 17 verläuft. An den beiden Schenkeln 32 und 33 ist jeweils ein Lagerzapfen 34 befestigt, der in ein Lager 35 eingreift, das jeweils in einer Lasche 36 gehalten ist, welche Lasche 36 am Gehäuse befestigt ist. Durch diese beiden Lagerzapfen 34 wird somit die Schwenkachse 14 bzw. 20 gebildet. From Fig. 3 it can be seen that the pivot lever 13 and the other Swivel lever 18 has the shape of a frame 31. This frame 31 is formed from two legs 32 and 33, between which the shaft 17 extends. A bearing journal 34 is fastened to each of the two legs 32 and 33, which engages in a bearing 35, which is each held in a tab 36, which tab 36 is attached to the housing. Through these two journals 34 thus the pivot axis 14 and 20 is formed.

Durch die Verwendung eines Schwenkhebels sind für die Bewegungsübertragung zwischen zwei Kolben und der Bahn lediglich zwei Rollen erforderlich, wodurch der Aufbau vereinfacht wird. Um eine optimale Lage der Rollen bezüglich der Bahn erreichen zu können, können die Lager 35, in welchen die Lagerzapfen des Schwenkhebels gelagert sind, in bekannter Weise einstellbar ausgebildet sein, beispielsweise mittels Stellschrauben.By using a swivel lever for motion transmission only two rollers between two pistons and the web required, which simplifies the construction. To an optimal location of the To be able to reach rolls with respect to the web, the bearings 35, in which the journals of the pivot lever are mounted in a known manner be adjustable, for example by means of adjusting screws.

Die beiden Schenkel 32 und 33 sind am Endbereich mit einem Verbindungssteg 37 miteinander verbunden. In diesem Verbindungssteg 37 ist ein Lagerbolzen 38 befestigt, auf welchem die Rolle 15 bzw. 19 drehbar und gegen achsiale Verschiebung gesichert gelagert ist. Am Lagerbolzen 38 sind zwei Stege 39 und 40 befestigt, welche jeweils mit einem Längsschlitz 41 versehen sind. In diese Längsschlitze 41 ist eine Lagerbüchse 42 längsverschiebbar eingesetzt, in welcher ein Achsstück 43 gehalten ist. Dieses Achsstück 43 ist beidseitig in den Linearführungen 30 geführt. An der Lagerbüchse 42 gehalten ist jeweils das entsprechende Ende der Koppelstange 12. Durch diese Lagerung ist die bogenförmige Schwenkbewegung des Schwenkhebels 13 bzw. 18 an die Linearbewegung der Koppelstange 12 ausgleichbar.The two legs 32 and 33 are at the end area with a connecting web 37 connected to each other. In this connecting web 37 is a Bearing pin 38 attached, on which the roller 15 and 19 rotatable and against axial displacement is stored securely. There are two on the bearing pin 38 Fastened webs 39 and 40, each provided with a longitudinal slot 41 are. A bearing bush 42 is inserted into these longitudinal slots 41 so as to be longitudinally displaceable, in which an axle piece 43 is held. This axis piece 43 is on both sides guided in the linear guides 30. Is held on the bearing bush 42 each the corresponding end of the coupling rod 12. Through this storage is the arcuate pivoting movement of the pivot lever 13 or 18 to the Linear movement of the coupling rod 12 can be compensated.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Ventileinrichtung 44, mit welcher eine Einlass- bzw. Auslassöffnung 45 in einem Zylinder einer Kolbenmaschine geöffnet und verschlossen werden kann. Diese Ventileinrichtung 44 besteht aus einer Schwenkachse 46, an welcher ein Hebel 47 befestigt ist. Die Schwenkachse 46 ist bezüglich des entsprechenden Zylinders schwenkbar und ortsfest gelagert. Der schwenkbare Hebel 47 ist mit einer schlitzförmigen Ausnehmung 48 versehen, in welche ein Steg 49 zu liegen kommt, der an der Dichtplatte 50 befestigt ist. Der schwenkbare Hebel 47 und der Steg 49 sind mit einer durchgehenden Bohrung versehen, in welche ein Achsstück 51 eingesetzt ist. Im mittleren Bereich weist das Achsstück 51 eine kugelige Form auf, auf welcher der Steg 49 gelagert ist. Durch das vorgesehene Spiel zwischen der schlitzförmigen Ausnehmung 48 und dem Steg 49 ist dieser sowohl um die durch das Achsstück 51 gebildete Achse wie auch eine quer hierzu stehende Achse um ein geringes Mass schwenkbar. 5 and 6 show a valve device 44 with which one Inlet or outlet opening 45 opened in a cylinder of a piston engine and can be locked. This valve device 44 consists of a pivot axis 46 to which a lever 47 is attached. The pivot axis 46 is pivotable and stationary with respect to the corresponding cylinder stored. The pivotable lever 47 has a slot-shaped recess 48 provided, in which a web 49 comes to rest, which on the sealing plate 50th is attached. The pivotable lever 47 and the web 49 are continuous Provide bore in which an axle piece 51 is inserted. in the the central region, the axle piece 51 has a spherical shape, on which the web 49 is mounted. By the proposed game between the slit-shaped Recess 48 and the web 49, this is both by the Axle piece 51 formed axis as well as an axis transverse to this swivels a small amount.

Die Dichtplatte 50, die im geschlossenen Zustand die Einlass- bzw. Auslassöffnung verschliesst, stützt sich mit ihrer ebenen Dichtfläche 52 auf der die jeweilige Öffnung 45 umgebenden Fläche 53 der Zylinderoberfläche ab. Durch die Möglichkeit des Verschwenkens des Steges 49 bezüglich des Achsstückes 51 passt sich die Dichtfläche 52 der Dichtplatte 50 der Fläche 53 an. Dadurch wird die Dichtung optimal, die Bearbeitung der Dichtflächen ist entsprechend einfach. Durch diese Ausgestaltung können auch Wärmedehnungen des entsprechenden Materials ausgeglichen werden.The sealing plate 50, which in the closed state the inlet or Closes outlet opening, is supported with its flat sealing surface 52 on the surface 53 of the cylinder surface surrounding the respective opening 45. Due to the possibility of pivoting the web 49 with respect to the axle piece 51, the sealing surface 52 of the sealing plate 50 adapts to the surface 53. This makes the seal optimal, the processing of the sealing surfaces is corresponding simple. This configuration also allows thermal expansion of the corresponding material.

Wie bereits erwähnt, erfolgt das Öffnen und Schliessen über das Verschwenken der Schwenkachse 46. Der Antriebsmechanismus kann einen bekannten Aufbau haben, denkbar wäre auch die Verwendung eines Schwenkhebels mit einer Rolle, die auf einer Bahn abrollt, wie sie zur Bewegung der Kolben in der vorgängig beschriebenen Kolbenmaschine verwendet wird.As already mentioned, opening and closing takes place via the Swiveling the pivot axis 46. The drive mechanism can one have known structure, the use of a pivot lever would also be conceivable with a roll that rolls on a track as it moves the Piston is used in the previously described piston machine.

Da diese Bewegungen bei schnell laufenden Kolbenmaschinen sehr schnell erfolgen, soll vermieden werden, dass sich die Dichtplatte 50 bezüglich des Achsstückes 51 zu stark bewegt. Deshalb ist am Steg 49 auf der der Dichtplatte 50 gegenüberliegenden Seite ein Gegengewicht 54 angeordnet. Dieses Gegengewicht 54 ist so angeordnet und ausgelegt, dass sich bei der Öffnungsund Schliessbewegung der Ventileinrichtung die Dichtplatte 50, der Steg 49 und das Gegengewicht 54 wegen der Trägheit bezüglich des Achsstücks 51 praktisch nicht bewegt. Somit ist es auch nicht erforderlich, dass eine Schmiereinrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Lagerung der Dichtplatte geschmiert werden müsste. Dadurch wird der Aufbau dieser Ventileinrichtung vereinfacht.Because these movements are very fast piston engines done quickly, it should be avoided that the sealing plate 50 with respect to each other of the axle piece 51 moved too much. Therefore is on the web 49 on the sealing plate 50 opposite side a counterweight 54 is arranged. This Counterweight 54 is arranged and designed so that when opening and Closing movement of the valve device, the sealing plate 50, the web 49 and the counterweight 54 practical because of the inertia with respect to the axle piece 51 not moved. It is therefore also not necessary for a lubrication device is provided with which the bearing of the sealing plate is lubricated should be. This simplifies the construction of this valve device.

Um auch eine Kühlung weglassen zu können, kann das Material der Dichtplatte 50, des Steges 49 und des Gegengewichts 54 entsprechend ausgewählt werden, beispielsweise ist es vorteilhaft, dieses Teil aus einem keramischen Werkstoff herzustellen.In order to be able to omit cooling, the material of the Sealing plate 50, the web 49 and the counterweight 54 selected accordingly be, for example, it is advantageous to make this part from a ceramic To manufacture material.

In den Fig. 7 und 8 ist eine Ausführungsform einer Ventileinrichtung 44 gezeigt, die im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie die vorgängig beschriebene, wobei aber der Achsbolzen 51 nicht mehr mit einem kugelförmigen Mittelstück versehen ist und somit die Dichtplatte 50 bezüglich dieses Achsstückes 51 nur um eine Achse schwenkbar ist und dass die Schwenkbarkeit um die senkrecht zum Achsstück 51 stehende Achse durch einen weiteren Bolzen 55 erreicht wird, um welchen der schwenkbare Hebel 47 um die Schwenkachse 46 geringfügig schwenkbar ist. Auch damit wird in optimaler Weise erreicht, dass sich die ebene Dichtfläche 52 der Dichtplatte 50 an die Fläche 53 anpasst. Auch hier wird durch das Anbringen des Gegengewichts 54 erreicht, dass sich die Dichtplatte 50, der Steg 49 und das Gegengewicht 54 bezüglich der Drehachsen möglichst wenig bewegen, so dass auch hier auf eine Schmierung verzichtet werden kann.7 and 8 is an embodiment of a valve device 44, which has essentially the same structure as the previously described but with the axle pin 51 no longer having a spherical shape Middle piece is provided and thus the sealing plate 50 with respect to this axis piece 51 is only pivotable about an axis and that the pivotability around the axis perpendicular to the axle piece 51 by a further bolt 55 is reached, around which the pivotable lever 47 about the pivot axis 46 is slightly pivotable. This also optimally achieves that the flat sealing surface 52 of the sealing plate 50 adapts to the surface 53. Here too, by attaching the counterweight 54, it is achieved that the sealing plate 50, the web 49 and the counterweight 54 with respect to the axes of rotation move as little as possible, so that there is no lubrication here either can be.

Diese Ventileinrichtung 44 kann für Kolbenmaschinen jeglicher Art verwendet werden, beispielsweise Wärmemotoren, wie vorgängig beschrieben worden ist, Wärmepumpen, aber auch Kompressoren usw.This valve device 44 can be used for piston machines of any kind are used, for example, heat engines, as previously described heat pumps, but also compressors etc.

Claims

Reciprocating engine having a housing (25) comprising at least two cylinders (3, 4; 5, 6) having inlet orifices and outlet orifices which are to be opened and are closable by means of controllable valves, in each of which cylinders (3, 4, 5, 6) a piston (7, 8, 9, 10) can be linearly reciprocated, and at least one shaft (17) rotatingly mounted in the housing (25), and in which the pistons (7, 8, 9, 10) and the shaft (17) are coupled to one another via a gear device, by means of which gear device the linear reciprocation of the pistons (7, 8, 9, 10) is convertible into rotary motion of the shaft (17), or the rotary motion of the shaft (17) is convertible into a linear reciprocation of the pistons (7, 8, 9, 10), the gear device comprising rollers which are each connected to one of the pistons (7, 8, 9, 10), which rollers (15; 19) roll on a track (16; 24) which is fixed to the shaft (17), and which is provided with elevations and depressions which are so attuned to one another that the rollers (15; 19) are in contact with the track, characterised in that the rollers (15; 19) are each disposed in such a way at the two end areas of a rocking lever (13; 18) which is pivotable about a centrally disposed swivel axis (14; 20) which is mounted in the housing (25) that their axes of rotation are each perpendicular to the swivel axis (14; 20), in that the track runs in a hollow spherical cup (26), the centre of which lies in the intersection of the swivel axis (14; 20) of the rocking lever (13; 18) with the axis of rotation of the shaft (17) running between the two rollers (15, 19), and the surface of the track is directed radially toward the centre, and that the two rollers (15; 19) which roll on the track (16; 24) have the shape of a frustum, the tip of the cone defined by the frustum lying in the centre, and in that further one link rod (12) each is hinged to the two end areas of the rocking lever (13; 18), which link rod is connected to the respective piston (7, 8, 9, 10).
Reciprocating engine according to claim 1, characterised in that the respective link rod (12) is fixed to the corresponding piston (7, 8, 9, 10) and, in the area in which it is hinged to the rocking lever (13; 18), is guided in a linear guideway (30) which is aligned parallel to the cylinder axis.
Reciprocating engine according to claim 2, characterised in that the articulation between rocking lever (13; 18) and link rod (12) is formed in such a way that the hinge point in the rocking lever (13; 18) is borne substantially slidable toward its swivel axis (14; 20) and away therefrom.
Reciprocating engine according to one of the claims 1 to 3, characterised in that the rocking lever (13, 18) is formed of a frame (31), between the two legs (32, 33) of which the shaft (17) runs, and the two legs (32, 33) are each provided with a pivot pin (34) by which the swivel axis is formed, and the pivot pins (34) are each mounted in a bearing (35), which bearings (35) are each held in a tongue (36), which tongues (36) are fixed to the housing (25).
Reciprocating engine according to claim 4, characterised in that the bearings (35) are formed adjustably in the tongues (36) which are fixed to the housing (25).
Reciprocating engine according to one of the claims 1 to 5, characterised in that means are provided on the shaft for transmitting the rotary motion to further transmission elements.
Valve arrangement for opening and closing inlet and outlet orifices (45) in a cylinder of a reciprocating engine according to one of the claims 1 to 6, characterised in that for each inlet or outlet orifice (45) a lever (47) pivotable about a swivel axis (46) is provided, which swivel axis (46) is mounted stationary relative to the cylinder, and to which swivelling lever (47) a sealing plate (50) is hinged, which in dosed condition covers up the respective orifice in the cylinder.
Valve arrangement according to claim 7, characterised in that the sealing surface (52) formed by the sealing plate (50) is substantially flat and rests in closed condition on a corresponding surface (53) of the cylinder surface surrounding the respective orifice.
Valve arrangement according to claim 8, characterised in that the sealing plate (50) is kept movable relative to the swivel axis (46) of the swivel-capable lever (47) in such a way that the sealing surface (52) of the sealing plate (50) adjusts itself automatically relative to the surface (53) surrounding the respective orifice.
Valve arrangement according to one of the claims 7 to 9, characterised in that affixed to the sealing plate (50) is a counterweight (54) which is so disposed that during the opening and closing movement of the sealing plate (50), the latter is substantially immobile relative to the rocking lever (47).
Valve arrangement according to one of the daims 7 to 10, characterised in that at least the sealing plate (50) is made of a ceramic material.