DE1575496A1 - Piston machine, in particular piston engine - Google Patents

Description

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Anmelder: Victor Heron , Ingenieur 509 Riverside Drive Oakville, Ontario, KanadaApplicant: Victor Heron, engineer 509 Riverside Drive Oakville, Ontario, Canada

Kolbenmaschine, insbesondere KolbenmotorPiston machine, in particular piston engine

Die Erfindung betrifft Kolbenmaschinen und insbesondere Kolbenmotoren, bei denen durch entsprechende Anordnung der beweglichen Teile die von den Kraftstößen der Kolben her» rührende Vibration eliminiert wird?The invention relates to piston engines and in particular piston engines, in which by appropriate arrangement of the moving parts the vibration caused by the force of the pistons is eliminated?

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vibration zu beseitigen, die bei solchen Maschinen trotz Asymmetrischer Anordnung der beweglichen Teile durch die Folge der Explosionen verursacht wird«The object of the invention is to eliminate the vibration that occurs in such machines despite the asymmetrical arrangement of the moving parts caused by the consequence of the explosions «

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einer Kolbenmaschine mit unsymmetrischer Anordnung die beweglichen Teile so bemessen, angeordnet und miteinander verbunden sind, daß ihr Schwerpunkt eine bestimmte Lage beibehält und die algebraische Summe ihrer Drehimpulse in jeder Richtung im wesentlichen konstant oder gleich null bleibt_P The invention solves this problem in that, in a piston machine with an asymmetrical arrangement, the moving parts are dimensioned, arranged and connected to one another in such a way that their center of gravity maintains a certain position and the algebraic sum of their angular momenta remains essentially constant or equal to zero in each direction _P

Dabei ist zum Ausgleich des Drehimpulses der Antriebswelle wenigstens eine zu ihr gegenläufige Vorgelegewelle gegebenen« falls mit Schwungmassen vorgesehen»To compensate for the angular momentum of the drive shaft, at least one countershaft rotating in the opposite direction is given « if provided with flywheels »

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Bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die Schwingungen dadurch entfernt, daß innerhalb des Motors alle Kräfte, welche ihn in Schwingung versetzen .können, ausgeglichen werden. Bei änderen- geschieht es dadurch, daß der Motor mit einem elektrischen Generator oder mit einer lumpe oder einem Kompressor gekoppelt wird und dann in dem Motor mit Generator oder Motor mit Pumpe oder Motor mit Kompressor alle Kräfte, welche den Motor in Schwingung versetzen können, ausgeglichen werden, einschließlich der Kräfte, welche von den Explosionen ausgeübt werden, so daß keine unausgeglichenen Kräfte zurückbleiben, welche das Aggregat vibrieren lassen,, Bei wieder anderen Ausführungen geschieht es dadurch, daß der Motor einen Eaergieumsetzer (wie ZoB₀ einen Schiffs- oder Flugzeugpropeller oder das Flügelrad einer Zentrifugalpumpe oder eines Gebläses) antreibt, das mit den zu ihm übertragenen Kraftstößen frei schwingen kann und ein mittleres Trägheitsmoment oder eine Schwungradwirkung besitzt, und daß dann in der Anordnung des Motors mit dem Propeller oder dem Schaufelrad alle Kräfte, welche die Anordnung vibrieren lassen können, einschließlich der von den Explosionen ausgeübten Kräfte ausgeglichen werden, ausgenommen der praktisch konstanten Rückwirkung des Wassers oder der luft oder eines anderen Mediums auf den Propeller, das Gebläserad oder das Schaufelrad, so daß keine unausgeglichenen und wechselnde Kräfte übrig bleiben, v/elche den Motor schwingen lassen. Bei wieder anderen Ausführungen geschieht es dadurch, daß der Motor mit einem Energieumsetzer (z_oB. einer hydraulischen Kupplung oder einem Drehmomentenwandler, einer elektromagnetischen Kupplung oder einer elastischen Kupplung) . verbunden wird, der es der Ausgangswelle des Motors erlaubt, mit den durch die Explosionen im Motor erzeugten Energieimpulsen zu schwingen, während gleichzeitig eine praktisch konstante Drehmomentenreaktion, auf die Welle ausgeübt wird undIn some embodiments of the invention, the vibrations are removed by balancing out all of the forces within the motor which can make it vibrate. When changing, it happens that the engine is coupled with an electric generator or with a pump or a compressor and then in the engine with generator or engine with pump or engine with compressor all forces that can set the engine in vibration, balanced are, including the forces exerted by the explosion, so that no unbalanced forces remain, which vibrate the aggregate ,, In still other embodiments, it is done in that the motor comprises a Eaergieumsetzer (such ZOB ₀ a ship or aircraft propeller or the impeller of a centrifugal pump or a fan) drives, which can vibrate freely with the impulses transmitted to it and has an average moment of inertia or a flywheel effect, and then in the arrangement of the motor with the propeller or the impeller all forces which vibrate the arrangement can leave, including those exercised by the explosions th forces are balanced, with the exception of the practically constant reaction of the water or the air or another medium on the propeller, the fan wheel or the paddle wheel, so that no unbalanced and changing forces remain, which cause the engine to vibrate. In still other embodiments, it is done in that the motor with an energy converter (for example, _o a hydraulic clutch or a torque converter, an electromagnetic clutch or a flexible coupling). which allows the output shaft of the motor to vibrate with the energy pulses generated by the explosions in the motor, while at the same time exerting a practically constant torque reaction on the shaft and

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daß dann in der Anordnung des Motors alt dem Teil des Energieumsetzers, der an der Ausgangswelle befestigt ist, alle Kräfte» welche die Anordnung vibrieren lassen können, einschließlich der duroh die Erplosionen ausgeübten Kräfte ausgeglichen werden, ausgenommen die Reaktionskräfte des Energieumsetsers, so daß keine unausgeglichenen und wechselnden Kräfte zurückbleiben, welche den Motor vibrieren lassen«,that then in the arrangement of the motor old that part of the energy converter which is attached to the output shaft, all Forces which can make the arrangement vibrate, including the forces exerted by the explosions, except for the reaction forces of the energy converter, so that there are no unbalanced and changing forces Forces remain that make the engine vibrate «,

Bei jeder dieser neuen Maschinen besteht die Erfindung also darin, daß die beweglichen Teile in den drei geraden Hauptrichtungen (auf und ab, seitlich und von vorne nach hinten) und in den drei Hauptrotationsrlchtungen (um die horizontale Längsachse, um die horizontale Querachse und um die senkrechte Achse) im Gleichgewicht sind und daß den Motor die Energie gleichmäßig entnommen und eine entsprechende Reaktion auf die Schwingung der Maschine ausgeübt wird_o In each of these new machines, the invention consists in the moving parts in the three main straight directions (up and down, sideways and front to back) and in the three main rotation directions (around the horizontal longitudinal axis, around the horizontal transverse axis and around the vertical axis) are in equilibrium and that the energy is drawn from the motor evenly and a corresponding reaction to the vibration of the machine is exerted, _etc.

Es gibt vier Hauptquellen für Schwingungen in Benzin- und Dieselmotoren: (1) Venn die beweglichen Teile der Maschine nicht in statischem und dynamischem Gleichgewicht sind, kann dies eine auf-und abwärts oder seitliche Schwingung des Maschinenkörpers oder aber eine Schwingung oder Drehschwingung um seinen Schwerpunkt verursachen ο (2) Die beweglichen Teile des Motors, wie s„B. die Kurbelwelle, können sich durch» biegen oder tordiören. wenn die Maschine läuft; dadurch wird das Gleichgewicht der beweglichen Teile gestört und so eine Vibration verursacht« (3) Der Rahmen oder die Kurbelwelle des Motors ist nicht steif genug, um den Explosions- oder Trägheitskräften in deaa Motor ohne eine beträchtliche Durchbiegung zu widersteher, t und die Änderung dieser Er iff te läßt den Rahmen oder die Kurbelwelle vibrieren., (4) lie aufeinanderfolgenden Explosionen in den Zylindern_t welche die Kol·= ben bewegen Und die Kurbelwelle drehen, wirken ebenfalls auf die Zylinder und den IctorenbXock oder-rahmen und fassen ihn vibrieren, 903842/0863There are four main sources of vibrations in gasoline and diesel engines: (1) If the moving parts of the machine are not in static and dynamic equilibrium, this can be an up and down or sideways vibration of the machine body or a vibration or torsional vibration around its center of gravity cause ο (2) The moving parts of the engine, such as s “B. the crankshaft, can bend or twist. when the machine is running; this disturbs the balance of the moving parts and thus causes a vibration. " it vibrates the frame or crankshaft iff th., (4) lie consecutive explosions in the cylinders _t which the Kol · = ben move and rotate the crankshaft, also act on the cylinder and frame or-the IctorenbXock and grasp it vibrate, 903842/0863

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Die erste dieser Vibrationsquellen (kein Gleichgewicht) kann dadurch eliminiert werden, daß mehrere Zylinder und Kolben vorgesehen werden und diese so um die Kurbelwelle herum angeordnet werden, daß sich die Kolben gegenseitig ausbalancieren, wie in gewöhnlichen Sechssylinder-Reihenmotoren oder gewöhnlichen V8-Motoren, oder sie werden durch Gegengewichte auf der Kurbelwelle ausbalanciert, wie in üblichen Flugzeug-Sternmotoren. Diese Schwingungequelle kann auch in Vierzylinder-Reihenmotoren durch Verwendung der Ausgleichsvorrichtung eliminiert werden, die von Dr₀ F_ö ^v7_oLanchester erfunden wurde und in eeiner britischen Patentschrift ITr₀ 27,398 (1912) dargestellt ist, und sie kann in Einzylinder- oder Zweizylinder-Reihenmotoren vollständig ausgeschaltet werden, und zwar durch die Verwendung der Ausgleichsvorrichtung, die von Sir, Harry Ricardo erfunden wurde und in seiner britischen Patentschrift Kr₀ 124,259 dargestellt istο Viele weitere Wege zur Eliminierung dieser Vibrationsquell· sind angegeben worden und ganze Bücher sind über dieses Thema geschrieben worden. Guten Motorenkonatrukteuren ist es wohl bekanntρThe first of these sources of vibration (non-equilibrium) can be eliminated by providing multiple cylinders and pistons and arranging them around the crankshaft so that the pistons balance each other, as in ordinary six-cylinder in-line or ordinary V8 engines, or they are balanced by counterweights on the crankshaft, as in conventional aircraft radial engines. This source of vibration can also be eliminated in in-line four-cylinder engines by using the balancing _{device invented by Dr 0} F _ö ^v 7 _o Lanchester and shown in a British patent specification ITr ₀ 27,398 (1912), and it can be used in single-cylinder or two-cylinder In-line engines can be completely turned off by the use of the balancing device invented by Sir, Harry Ricardo and _{illustrated in his British patent specification Kr 0} 124,259. Many more ways of eliminating this source of vibration have been given and entire books have been written on the subject been. It is well known to good engine designers

Die zweite Schwingungsquelle (Verformung der beweglichen Teile des Motors) kann dadurch praktisch eliminiert werden, daß diese Teile sehr steif gemacht werden, wie ζ·>B₀ die kurzen schweren Kurbelwellen in Ve-Automobilmotoren. >'enn einige Teile, wie ZcB« die lange Kurbelwelle in Sechszylinder-Reihenmotoren, nicht steif genug gemacht werden können, kann die daraus resultierende Schwingung klein genug gehalten werden, daß sie unbemerkbar wird, und zwar durch Dämpfungsglieder wie dasjenige, dis von Dr₀ FoWoLancnester erfunden ?/uräe und in seiner britischen Patentschrift ITr₀ 2403ε (1911) dargestellt ist«The second source of vibration (deformation of the moving parts of the engine) can be practically eliminated by making these parts very rigid, such as ζ ·> B ₀ the short, heavy crankshafts in Ve automobile engines. If some parts, such as the long crankshaft in six-cylinder in-line engines, cannot be made stiff enough, the resulting vibration can be kept small enough that it becomes imperceptible by damping elements such as the one dis of Dr ₀ FoWoLancnester invented? / Uräe and shown in his British patent specification ITr ₀ 2403ε (1911) «

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Die dritte Schwingungsquelle (Durchbiegung oder Torsion dee Rahmens oder der Kurbelwelle des Motors) kann dadurch praktisch ausgeschaltet werden, daß die Kurbelwelle oder der Rahmen steif genug gemacht wird« Die notwendige Steifheit kann durch die Verwendung schwerer Rahmen oder Kurbelwellen gesichert werden, wobei der Rahmen oder die Kurbelwelle so konstruiert ist«, daß das Metall die Kräfte direkt aufnimmt oder durch die Verwendung eines sehr steifen Metalles, wie z.Bo Stahl, anstelle von Gußeisen oder Aluminium οThe third source of vibration (deflection or torsion dee Frame or the crankshaft of the engine) can be practically switched off that the crankshaft or the frame is made stiff enough «The necessary stiffness can be ensured by using heavy frames or crankshafts the frame or the crankshaft being constructed in such a way that the metal absorbs the forces directly or through the Use of a very stiff metal, such as steel, instead of cast iron or aluminum ο

Die vierte Schwingungsquelle (die aufeinanderfolgenden Explosionen in den Zylindern) ist diejenige, welche die vorliegende Erfindung betrifft. Die bis jetzt praktisch einzigen Möglichkeiten zur Verringerung dieser Schwingungen bestehen darin j daß 1) die Motoren schwer gemacht werden und (2) die Maschinen mit vielen,, ζ _oB₀ bis zu 16 Zylindern bei einigen amerikanischen Automobilen in den späten Zwanzigerjähren gebaut werden* Die Anwendung flexibler Aufhängungen für Automobilmotoren in den frühen Dreißiger jähren machte es mögliche daß diese Maschinen gewisse begrenzte Schwingungen ausführen konnten, ohne daß zuviel von der Vibration auf den Fahrer und die Passagiere übertragen wurde und die Zwölf- und Sechszylindermotoren waren daher schnell veraltet. Aber die Größe der Vibration, die durch flexible Aufhängungen isoliert werden kann, ist begrenzt* Bei heute üblichen Automobilen kann man die Vibration eines Sechszylindermotors bei niedriger Geschwindigkeit fühlen und füramerikanische Automobile werden gewöhnlich Achtzylinder verwendete In anderen Teilen der Welt müssen die meisten Automobilbenutzer die Vibration von Sechszylinder- und Vierzylindermotoren in Kauf nehmen, einige von Zweizylindermotoren und sogar einige von Einzylindermotoren bei Kleinwagen und Motorroller^ Bei kleinen Flug- The fourth source of vibration (the successive explosions in the cylinders) is that to which the present invention relates. Which until now practically only ways to reduce these vibrations are to j that 1) the motors are made difficult and will be built (2) the machines with many ,, ζ _o B ₀ up to 16 cylinders in some American cars in the late twenties Jähren * The use of flexible suspensions for automobile engines in the early 1930s made it possible for these machines to perform certain limited vibrations without transferring too much of the vibration to the driver and passengers, and the twelve and six cylinder engines were therefore quickly becoming obsolete. But the amount of vibration that can be isolated by flexible suspensions is limited Accept six-cylinder and four-cylinder engines, some with two-cylinder engines and even some with single-cylinder engines in small cars and scooters ^ in small aircraft

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zeugen sind Sechszylindermotoren beinahe üblich geworden« um die Schwingung in annehmbaren Grenzen zu halten, obwohl Motoren mit weniger und größeren Zylindern billiger herzustellen und billiger in der Unterhaltung wären.six-cylinder engines have become almost common « to keep the vibration within acceptable limits, although engines with fewer and larger cylinders would be cheaper to manufacture and cheaper to maintain.

Die Erfindung dagegen benutzt das folgende Prinzip zur voll» ständigen Eliminierung dieser Schwingungen:The invention, on the other hand, uses the following principle to fully constant elimination of these vibrations:

Der.Rahmen oder der Körper des Motors vibriert nicht« wenn der Rahmen oder Körper starr ist und wenn (1) die algebra-) lache Summe der Impulse aller beweglichen Teile in der Maschine und aller Impulse« die auf die Maschine wirken, in jeder der drei senkrechten Richtungen gleich null ist. (2) die algebraische Summe aller Drehimpulse aller beweglichen Teile in der Maschine und aller Drehmomente« die auf die Maschine wirken« und zwar in drei zueinander senkrechten Achsen gleich null ist« und (3) wenn die Maschine keine Bchwingungskraft oder kein Drehmoment auf einen außerhalb ihr liegenden Teil ausübt und wenn kein außerhalb ihr liegender Teil eine Schwingungskraft oder ein Drehmonent auf sie ausübt» The frame or the body of the motor does not vibrate "if the frame or body is rigid and if (1) the algebraic total of the impulses of all moving parts in the machine and of all impulses that act on the machine, in each of the three perpendicular directions is zero. (2) the algebraic sum of all angular impulses of all moving parts in the machine and all torques " acting on the machine" in three mutually perpendicular axes is equal to zero "and (3) when the machine has no vibratory force or no torque on an outside exerts its lying part and if no part lying outside of it exerts a vibratory force or a torque on it »

Das Prinzip ist oben im Impulsen ausgedrückt, welche das * Produkt von Masse und Geschwindigkeit sind. Es kann außerdem in Ausdrücken von Masse und Relativgeschwindigkeiten, wie es im folgenden geschieht, dargestellt werden und ist dann manchmal leichter zu verstehen und anzuwenden s The principle is expressed above in impulses, which are the * product of mass and speed. It can also be represented in terms of mass and relative speed, as is done below, and is then sometimes easier to understand and use s

Der Rahmen oder Körper der Maschine vibriert nicht« wennThe frame or body of the machine does not vibrate «when der Rahmen oder Körper starr 1st und wenn (1) sich derthe frame or body is rigid and if (1) the Schwerpunkt der beweglichen Teile der Maschine weder senkrecht noch seitlich, noch in Längsrichtung bewegt« wennThe center of gravity of the moving parts of the machine is not moved vertically, sideways or lengthways «if

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(2) die algebraische Same der Trägheitsmomente aller beweglichen Teile der Maschine um die senkrechte und Längsachse der Maschine. nultJOllgiert mit ihren relativen Rotationsgeschwindigkeiten. um diese Achsen gleich null ist(2) the algebraic seed of the moments of inertia of all moving parts of the machine around the vertical and longitudinal axes of the machine. nultJOllgates with their relative rotation speeds. is zero about these axes und wenn (3) die Maschine keine Schwingungstraft oderand if (3) the machine has no vibratory force or kein Drehaonent auf irgendeinen Teil außerhalb von ihrno twist on any part outside of her ausübt und kein Teil außerhalb von üir eine Schwingungskraftand no part outside of it exerts a vibratory force oder ein Drehaonent auf sie ausübt»or a Drehaonent exercises on them "

Bei gewöhnlichen Maschinen, die für gut ausgeglichen gehalten werden, ist die erste dieser drei Hauptbedingungen er» füllt. Z.B. 1st bei einem stehenden Sechszylindermotor der Impuls der Kolben und der sich abwärts bewegenden Pleuelstangen durch den der sich aufwärts bewegenden ausgeglichen und die algebraische Summe ihrer Impulee in dieser Richtung ist gleich null. Ähnlich ist der Impuls der dicken Enden einiger der Pleuelstangen, die sich seitlich bewegen, durch den Impuls der dicken Enden anderer Pleuelstangen ausgeglichen, die sich nach der anderen Seite hin bewegen, und die algebraische Summe der Impulse in seitlicher Richtung ist gleich null. Nichts bewegt sich in Richtung der Enden der Maschine, so daß die Impulse der beweglichen Teile in die» ser Richtung gleich null ist. Aber die zweite dieser drei Hauptbedingungen wird nur teilweise erfüllt. Ba eine solche Maschine um die Mittelebene senkrecht zur Achse der Kurbelwelle aufgebaut ist, ist der Drehimpuls der beweglichen Teile auf der einen Seixe dieser Ebene um entweder eine senk-" rechte oder eine horizontale Achse in dieser Ebene durch den Drehimpuls der ähnlichen beweglichen Teile auf der anderen Seite der Ebene gut ausgeglichen und die algebraische Summe ihrer Drehimpulse um jede dieser beiden Achsen ist gJ.sich null· Aber die algebraische Summe der Drehimpulse ua dieIn ordinary machines believed to be well balanced, the first of these three main conditions is » fills. E.g. with a stationary six-cylinder engine the Momentum of the pistons and the downward moving connecting rods balanced by that of the upward moving and the algebraic sum of their momentum in that direction is zero. Similar is the momentum of the thick ends some of the connecting rods moving laterally balanced by the momentum of the thick ends of other connecting rods moving to the other side and the algebraic sum of the impulses in the lateral direction is zero. Nothing moves towards the ends of the Machine, so that the impulses of the moving parts in the » this direction is zero. But the second of these three main conditions is only partially met. Ba one such Machine is built around the central plane perpendicular to the axis of the crankshaft, the angular momentum of the moving parts on one side of this plane is either a vertical " right or a horizontal axis in this plane due to the angular momentum of the similar moving parts on the other Side of the plane well balanced and the algebraic sum their angular momentum around each of these two axes is gJ.sich null · But the algebraic sum of the angular momentum among others the

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Achse der Kurbelwelle ist nicht gleich null; die Kurbelwelle, die Gegengewichte, die dicken Enden der Pleuelstangen, das Schwungrad und vielleicht sogar die Nockenwelle drehen sich alle in derselben Richtung und die Summe ihrer Brehlmpulse wird groß, wenn die Maschine läuft.« Daher ist die zweite dieser drei Hauptbedingungen bei einem gewöhnlichen Motor nicht erfüllt. Die dritte der Hauptbedingungen kann erfüllt sein oder nicht, je nachdem, was die Maschine antreibt oder wie sie es antreibt. Wenn der Motor die Hinterräder eines Automobils über eine Reibungskupplung, ein Getriebe, eine w Gebläsewelle und eine Hinterachse antreibt, übt er ein Schwingungsdrehmoment auf die Gebläsewelle und die Hinter« achse aus und die Reaktion darauf läßt den Motor vibrieren. Wenn der Motor jedoch die Hinterräder eines Automobils über ein automatisches Getriebe mit einem Drehmomentenwandler, de'n die meisten Getriebe enthalten, antreibt, dann ist das von dem Schaufelrad in dem Drehmomentenwandler ausgeübte Drehmoment während einer kurzen Zeitdauer praktisch konstant und die dritte Bedingung ist erfüllt. Da jedoch die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, bleibt eine Quelle für Schwingungen erhalten^ The axis of the crankshaft is not zero; the crankshaft, the counterweights, the thick ends of the connecting rods, the flywheel, and perhaps even the camshaft all rotate in the same direction and the sum of their braking pulses becomes large when the engine is running. ”Hence, the second of these three main conditions is in an ordinary engine not fulfilled. The third of the main conditions may or may not be true depending on what drives the machine or how it drives it. When the motor the rear wheels driving an automobile via a friction clutch, a transmission, a w fan shaft and a rear axle, it exerts a vibration torque to the fan shaft and the axle rear "and the reaction to it makes the engine vibrate. However, if the engine drives the rear wheels of an automobile via an automatic transmission with a torque converter, which most transmissions contain, then the torque exerted by the paddle wheel in the torque converter is practically constant for a short period of time and the third condition is met. However, since the second condition is not met, a source of vibration is retained ^

k Motoren, die mit denen nach der Erfindung vergleichbar sind, wurden schon entworfen und gebaut« Der früheste war wahrscheinlich Dr₀FiW₀ Lanchester's ausbalancierter Zweizylinder» Automotor von 1896, der in seiner britischen Patentschrift 2*Γο 10_f836 (1898) dargestellt ist und. im einzelnen in der bG der Londoner "Autocar" --"Om-9* "BozK-mbes- 1955 ausfuhr/*=- Descferieben ist- Bei diesaa'MQisös? ^ar-es, die.Hassaen^imdk engines comparable to those according to the invention have already been designed and built «The earliest was probably Dr ₀ FiW ₀ Lanchester's balanced two-cylinder» car engine from 1896, which is shown in his British patent specification 2 * Γο 10 _f 836 (1898) and. in detail in the bG of the London "Autocar" - "Om-9 * " BozK-mbes- 1955 export / * = - Descferieben is- At diesaa'MQisös? ^ ar-es, die.Hassaen ^ imd

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BADBATH

auf die Welle aus, welche seine Energie auf ein Getriebe und auf eine Hinterachse übertrug und die Reaktion auf dieses Drehmoment muß den Motor vibriert haben lassen, sobald er ein Automobil antrieb» Rur beim Leerlauf des Ifotors fehlte dieses wechselnde Drehmoment und seine Reaktion und der Motor soll dann praktisch vibrationslos gewesen sein«on the shaft, which its energy on a gear and transmitted to a rear axle and the response to that torque must have made the engine vibrate as soon as he drove an automobile »Rur when the i-engine was idling was lacking this changing torque and its reaction and the The engine is said to have been practically vibrationless "

Motoren, die sowohl bei der Linear- als auch bei der Drehbewegung (wie bei Lanche3ter*a Motor) vollständig oder fast vollständig ausbalanciert sind, und bei denen außerdem die Energieabgabe so ausgeglichen ist, daß die Reaktionen auf die wechselnden, von den Motoren ausgeübten Drehmomente keine Schwingung verursachen, sind in den US-Patentschriften von JoWoOlQud (Nr₀,968,127), H.Leap (Nr₀ 1,471,901), und Po Heftler(Nr _? 2,2558775) dargestellte Bei jedem dieser Motore drehen sich zwei Kurbelwellen in entgegengesetzten Richtungen und die Kolben sind paarweise mit einer gemeisi» samen Verbrennungskammer angeordnet, so daß die Trägheitskräfte und die Exploionskräfte alle praktisch ausgeglichen sind. Der Motor von Claud ist nicht in vollständigem senkrechtem Gleichgewicht. Wenn Lemp's Motor von einem geschickten Ingenieur, dem die vorliegende Beschreibung nicht bekannt 1st, nach dem vorhandenen Entwurf gebaut würde, wäre er geringfügig nicht im Gleichgewicht, weil die zwei Kurbel» wellen nicht phasengleich verbunden sind, damit die Auslaß« teile am einen Ende jedes Zylinders nicht vor den Einlaßteilen am anderen Ende geöffnet wären; das würde die vier Kolben nur etwas aus dem Gleichgewicht bringen, da die vier Kolben jeder Kurbelwelle sich gegenseitig eehr gut ausbalancieren, aber die Kurbelweile, die vor der anderen läge, würde den größten Teil der Energie jeder Explosion aufnehmen und kurzzeitig eine größere Beschleunigung als die andere erfahrenMotors that are completely or almost completely balanced in both linear and rotary motion (as in Lanche3ter * a Motor), and in which the energy output is balanced in such a way that the reactions to the changing torques exerted by the motors not cause vibration, are described in US patents of JoWoOlQud (No. _0, 968.127), H.Leap (No. ₀ 1,471,901), and Po Heftler _(no? 2.2558775) shown in each of these motors, two crankshafts rotate in opposite directions and the pistons are arranged in pairs with a common combustion chamber, so that the forces of inertia and the forces of explosion are all practically balanced. Claud's engine is not in perfect vertical equilibrium. If Lemp's engine were built to the existing design by a skilled engineer unfamiliar with the present description, it would be slightly out of balance because the two crankshafts are "out of phase" so that the exhaust "parts" are at one end of each Cylinder would not be open in front of the inlet parts at the other end; that would only unbalance the four pistons a little, as the four pistons of each crankshaft balance each other very well, but the crankshaft that would be in front of the other would absorb most of the energy of each explosion and momentarily greater acceleration than that others experience

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und das würde das Rotationsgleichgewicht dee Motors stören. Heftler*β erster Motor, der in manchen Teilen dem von Leap ähnlich ist, vermeidet diese Unausgeglichenheit durch zwei Kurbelwellen, die zwangsläufig und in Phase miteinander verbunden sind. Beide Heftler-Motore sind theoretisch in vollständigem Gleichgewicht (ausgenommen das Ventilgetriebe und die angeschlossenen Aggregate) und sollten praktisch schwin» gungsfrei sein₀ and that would disturb the rotational equilibrium of the motor. Heftler * β first engine, which in some parts is similar to that of Leap, avoids this imbalance by means of two crankshafts which are inevitably connected in phase. Both Heftler motors are theoretically in complete equilibrium (with the exception of the valve gear and the connected units) and should be practically vibration-free ₀

. Bas Wichtigste an Cloud-, Lemp- und Heftler-Motoren ist, daß die zwei Kurbelwellen jedes Motors ihre Energie an Geräte abgeben, welche eine Rotationsschwingung der Kurbelwellen absorbieren können, ohne sie zu anderen Teilen der Maschine zu übertragen. Cloud's Motor treibt zwei Flugzeugpropeller an, die, wenn sie ruckweise gedreht würden, die luft nur ein wenig mehr aufwirbeln würden. Lemp's Motor treibt zwei elektrische Generatoren an, die, wenn sie ruck» weise gedreht wurden, nur einen Wechselstrom erzeugen wurden, der keine reine Sinuscharakteristik besitzt» Heftler's Motor hat einen Antrieb mit zwei hydraulischen Kupplungen, die bemerkenswert wirksame Geräte zur Auemittelung des Drehmoment tee und zur Ausschaltung von Schwingungen der von ihnen übertragenen Energie sind, so daß die von ihnen abgegebene Energie schwingungsfrei istο. The most important thing about Cloud, Lemp and Heftler engines is that the two crankshafts of each engine give their energy to devices that can absorb a rotational vibration of the crankshaft without it to other parts of the Transfer machine. Cloud's motor drives two aircraft propellers which, if turned jerkily, would turn the air would only stir a little more. Lemp's engine drives two electric generators, which when they jerk » were turned wisely, were only generating an alternating current, which does not have a pure sine characteristic »Heftler's motor has a drive with two hydraulic clutches, which are remarkably effective devices for averaging the torque tee and to eliminate vibrations of the energy transmitted by them, so that the energy given off by them is vibration-free

Jedoch hatten diese Motoren, die sowohl bezüglich der Linear» als auch der Rotationsbewegung gut ausgeglichen waren, und die ihre Energie an Geräte abgaben, welche die von aufeinanderfolgenden Explosionen verursachten Rotations schwingungen absorbieren konnten, einen großen Fehler: Dadurch, daß sie zwei Kurbelwellen und zwei Propeller oder zwei Generatoren oder zwei hydraulische Kupplungen und Getriebe besaßen,However, these motors, both in terms of linear » as well as the rotational movement were well balanced, and which gave their energy to devices that generated the rotational vibrations caused by successive explosions could absorb one big mistake: by having them had two crankshafts and two propellers or two generators or two hydraulic clutches and gears,

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waren sie kompliziert und teuer.they were complicated and expensive.

Die hier dargelegte Erfindung schafft dagegen neue schwingungsfreie Motoren mit nur einer kurbelwelle und nur einem Gerät zur Übertragung der Energie von der Kurbelwelle, ohne daß deren Schwingung auf andere Teile der Maschine übertragen wird ο Die in der vorliegenden Erfindung nutzbar gemachte bedeutende Entdeckung besteht darin, daß es nicht notwendig ist, die beweglichen Teile des Motors zum Ausgleich der Schwingungskräfte symmetrisch anzuordnen, sondern daß ae nur nötig ist, die beweglichen Teile des Motors und den Teil der Belastung, der an der Kurbelwelle des Motors angreift oder über ein Getriebe an sie angeschlossen ist, sowohl in linearer Richtung in den drei Hauptrichtungen (von vorne nach hinten, seitlich und auf und ab) und in Drehrichtung um die Achsen in diesen drei Richtungen auszugleichen, und daß die Energie des Motors dadurch schwingungsfrei absorbiert oder übertragen wird, daß ein Teil der Energie wieder zurück an den Motor abgegeben wirdoThe invention presented here, however, creates new vibration-free motors with only one crankshaft and only one Device for transferring the energy from the crankshaft without that their vibration is transmitted to other parts of the machine o The significant discovery made useful in the present invention is that it is not necessary to balance the moving parts of the engine to arrange the vibration forces symmetrically, but that ae only necessary is the moving parts of the engine and the Part of the load that acts on the crankshaft of the engine or is connected to it via a gearbox, both in the linear direction in the three main directions (from front to back, sideways and up and down) and in the direction of rotation to balance the axes in these three directions, and that the energy of the motor is absorbed or transmitted in a vibration-free manner in that part of the energy is restored returned to the engine o

Es ist wichtig, daß"der Teil der Belastung, der an der Kurbelwelle angreift oder über ein Getriebe an sie angeschlossen ist", beim Ausbalancieren des Motors eingeschlossen 1st* Solch ein Teil der Belastung (wie ein Propeller oder der Motor eines elektrischen Generators oder das Schaufelrad einer hydraulischen Kupplung o^er eines Drehmomentenwandlers) wirkt wie ein Schwungrad auf den Motor und zusammen alt der Kurbelwelle und anderen rotierenden Teilen muß ex* bezüglich seiner Rotation durch eine in. der Gegesriehtning rotierende Masse ausgeglichen, werden. Solch' eine Mass© wird ale. ''Gegenschwungrad" bezeichnst und die hier beschrieben'©' Haupt sächliche Ausführung der Erfindungbesteht einfach. &s> *■ ■It is important that "that part of the load which acts on the crankshaft or is connected to it via a gearbox is "included when balancing the engine 1st * Such part of the load (like a propeller or the Motor of an electric generator or the paddle wheel of a hydraulic clutch or a torque converter) acts like a flywheel on the motor and together old of the crankshaft and other rotating parts must be ex * regarding its rotation by an in. der Gegesriehtning rotating mass are balanced. Such a measure will be ale. '' Counter-flywheel "and the '©' described here The main embodiment of the invention is simple. & s> * ■ ■

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Zusatz eines Gegenschwungrades der richtigen Größe zum gewöhnlichen Motor» der eine Last antreibt, deren an der Kurbelwelle des Motors angreifende Masse oder über ein Getriebe angebrachte Masse klein genug für den Ausgleich durch ein Gegenschwungrad vernünftiger Größe ist. Wenn der Motor eine schwere Last antreibt, z.B_o ein Automobil» dann muß der größere Teil dieser Belastung an die Kurbelwelle des Motors nur durch irgendein Gerät, Z₀B₀ eine hydraulische Kupplung oder einen Drehmomentenwandler angeschlossen werden, das Rotationsschwingungen der Kurbelwelle gestattet, ν ohne daß der größte Teil der Belastung mitvibriert und dann ist der Teil der an der Kurbelwelle angreifenden Belastung wie ZoBo das Eingangselement der hydraulischen Kupplung oder des Drehmomentenwandlers leicht genug, und zwar zusammen mit der Kurbelwelle und anderen Teilen des Motors, um durch ein' praktisches Gegenschwungrad in Rotationsgleichgewicht versetzt zu werden.,Addition of a counter-flywheel of the correct size to the ordinary engine "which drives a load whose mass acting on the crankshaft of the engine or via a gearbox is small enough to be counterbalanced by a counter-flywheel of reasonable size. When the motor drives a heavy load, for example, _o an automobile "then the greater part of it must load B, a hydraulic clutch or a torque converter to the crankshaft of the engine only by any device Z _{0 0} connected, the rotational vibration of the crankshaft allows ν without vibrating most of the load and then the part of the load acting on the crankshaft such as ZoBo the input element of the hydraulic clutch or the torque converter is light enough, together with the crankshaft and other parts of the engine, to pass through a 'practical counter-flywheel to be brought into rotational equilibrium.,

Gegenscnwungräder sind nicht neu. Z₀Ba ist eines bei einem Einzylindermotor in der UoSoPatentschrift Hr₀ 2„407»1Q2 von Eo Ryder's dargestellt. Neu dagegen ist die Kombination von (1) einer Last mit begrenzter Masse_s die direkt oder über ein Getriebe an der Kurbelwelle eines Motors angreift und ) (2) eines Gegezxscliwungra&es an der Maschine, das zum Ausgleich dieser Masse zusätzlich zu der der Kurbelwelle und anderen sich zusammen*sit ihr drehenden Teilen groß genug ist.Counter flywheels are not new. Z ₀ Ba is shown for a single-cylinder engine in the UoSo patent specification Hr ₀ 2 "407" 1Q2 by Eo Ryder's. New contrast, the combination of (1) a load of limited mass _s which engages directly or via a gear to the crankshaft of an engine and) (2) of a Gegezxscliwungra it & at the machine, in addition to compensate for this mass to the crankshaft and other together * sit their rotating parts is big enough.

Bis zu diesem Punkt sind nur Maschinen mit Kurbelwellen diskutiert worden. Jedocii. kann die hier beschriebene Methode zum Herstellen eines Gleichgewichts in Maschinen auch auf andere Masehinent;.**pez£ angewendet werden₈ 3_eB₀ auf solche_e Up to this point only machines with crankshafts have been discussed. Jedocii. The method described here for establishing an equilibrium in machines can also be applied to other masses;. ** pez £ ₈ 3 _e B ₀ to such _e

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BADBATH

bei denen die Kolben auf eine Trommelplatte oder eine Nooke wirken, und sogar auf solche, bei denen keine Kolben vorhanden sind«, Weit wichtiger ist, daß dieses Verfahren zum Her« stellen des Gleichgewichts auf Kompressoren und Pumpen und auf Kombinationen von Motoren mit Kompressoren oder Pumpen angewendet werden kann« Besondere vielversprechende Anwendungen neben denen auf Motoren bestehen für Kompressoren von Kühlmaschinen, insbesondere von solchen, die mit ihren eige=> nen kleinen Motoren ausgerüstet sind und zur Kühlung oder Air-Conditioning für das Innere von Fahrzeugen zum Trans= port von Nahrungsmitteln verwendet werdenowhere the pistons are on a drum plate or a nooke act, and even on those where there are no pistons. It is far more important that this method of manufacture put the balance on compressors and pumps and on combinations of motors with compressors or pumps can be applied «Special promising applications besides those on engines for compressors from Cooling machines, especially those with their own => NEN small motors are equipped and for cooling or air conditioning for the interior of vehicles for Trans = used to port food o

Die größte Bedeutung der vorliegenden Erfindung scheint d©·= doch darin zu liegen, daß sie kleinen Dieselmotoren größere Anwendungsbereiche erschließt· Viele Versuche haben gezeigt, daß ein Automobil oder ein leichter Lastwagen mit einem Die« selmotor ungefähr doppelt so weit mit einem Liter Brennstoff fährt wie ein gleichartiges Fahrzeug mit einem Benzinmotor, aber nur sehr wenig solcher Fahrzeuge sind mit Dieselmotoren ausgerüstete Der Grund ist, daß Dieselmotoren teurer als Benzinmotoren sind und stärker vibrieren» Sechszylinder-Dieselmotoren sind zu teuer für die Verwendung in Automobilen und leichten Lastwagen und deshalb werden Vierzylindermotoren verwendet. Für eine häufigere Ver-vendung sind sogar diese zu teuer und wegen ihrer höheren Verdichtungen schwin= gen sie stärker als Vierzylinder-Benzinmotoren und viel mehr als V8-Benzinmotoren₀ Aber mit der vorliegenden Erfindung . können Dieselmotoren für Automobile und leichte Lastwagen mit nur einem oder zwei oder drei Zylindern so hergestellt werden, dnß sie geringer vibrieren als die gegenwärtigen V8~Benzinmotoren und da die so wenige Zylinder besitzen, werden sie wirtschaftlicher als große oder mittelgroße Ben-The greatest importance of the present invention seems to lie in the fact that it opens up wider fields of application for small diesel engines. Many tests have shown that an automobile or a light truck with a diesel engine can travel about twice as far on one liter of fuel like a similar vehicle with a gasoline engine, but very few such vehicles are equipped with diesel engines. The reason is that diesel engines are more expensive than gasoline engines and vibrate more heavily used. For more frequent Ver-vendung even those too expensive and because of their higher densities oscillations = they gen more than four-cylinder gasoline engines and a lot more than V8 gasoline engines ₀ But with the present invention. Diesel engines for automobiles and light trucks with only one, two or three cylinders can be made to vibrate less than current V8 gasoline engines, and because they have so few cylinders, they become more economical than large or medium-sized gasoline engines.

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zinmotoren. Die Kosten solcher Motoren werden also dadurch, vermindert, daß die Verwendung von Motoren mit weniger (ob« gleich größeren) Zylindern praktisch möglich gemacht wird_D Ein großer Zylinder ist billiger als zwei kleine, besonders wenn sie mit einer Dieseleinspritzung ausgerüstet sindointerest engines. The cost of such motors are therefore in reduced that the use of motors with less (if "equal larger) cylinders is made practicable _D A large cylinder is cheaper than two small, especially if they Sindo equipped with a diesel injection

Deshalb ergibt sich durch die Erfindung die Möglichkeit _% die Dieselmotore für Automobile, leichte Lastwagen und kleine Traktoren wirklich verwendungsfähig zu machen, weiterhin leichte, kleine elektrische Aggregate für Boote und Wohnwagen usw. zu schaffen, welche nicht durch ihre Vibration den Benutzer stören, und weiterhin die Vibration aus Anordnungen zu entfernen, wie z.B» aus Kettensägen, Motorrollern, Motorrädern und kleinen FlugzeugenοTherefore, the possibility arises from the _invention% diesel engines for automobiles, to make light trucks and small tractors really usable form, still slight, small electric engines for boats and caravans etc. to provide which do not interfere with their vibration to the user, and continue remove vibration from structures such as »chainsaws, scooters, motorcycles, and small airplanes

Einige Anwendungsbeispiele der Erfindung auf Motoren, Kompressoren und kombinierten Motorkompressoren sind im folgenden anhand der begleitenden Zeichnungen dargestellt_Q Jedoch handelt es sich hier nur um Beispiele, und gute Ingenieure, die den Inhalt dieser Beschreibung genau begreifen, werden in der Lage sein, viele weitere Motoren und andere Maschinen zu bauen, die gemäß dem hier beschriebenen Prinzip arbeiten und die Erfindung verwendenSome application examples of the invention in engines, compressors and combined motor compressors are with reference to the accompanying drawings _Q shown, we are concerned here are only examples, and good engineers who exactly understand the content of this description will be able, many more motors and to build other machines that operate in accordance with the principle described herein and utilize the invention

In den Zeichnungen stellen dar:In the drawings show:

Figo 1 die sich hauptsächlich bewegenden Teile eines Generators mit Einzylindermotor gemäß der vorliegenden Erfindung;Figo 1 shows the mainly moving parts of a generator with a single cylinder engine according to the present invention;

Figo 2 die sich hauptsächlich bewegenden Teile eines Generators mit Einzylinder-Dieselmotor gemäß der vorlie= genden Erfindung;Figo 2 shows the main moving parts of a generator with a single-cylinder diesel engine according to the pre = ing invention;

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Pig« 3 die eich hauptsächlich bewegenden Teile eines korn» binierten Motor-Kompressor-Aggregates nach der vorliegenden Erfindung; Pig «3 the main moving parts of a grain» combined motor-compressor unit according to the present invention;

Figo 4 eine Ansicht der eich hauptsächlich bewegenden Teile einer tragbaren Zweizylinderzweitaktmotorpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 4 is a view of the main moving parts a portable two-cylinder two-stroke motor pump according to of the present invention;

Figo 5 die sich hauptsächlich bewegenden Teile eines Zwei-Zylinderzweitaktmotors eines Motorrades oder eines kleinen Automobils gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 5 shows the mainly moving parts of a two-cylinder two-stroke engine a motorcycle or a small automobile according to the present invention;

Fig_o 6 die sich hauptsächlich bewegenden Teile eines Dreizylinderviertaktautomobilmotora gemäß der vorliegenden Erfindung;Figure 6 _o which are mainly moving parts of a Dreizylinderviertaktautomobilmotora according to the present invention;

Figo 7 den Querschnitt durch den Motor von Figo 6oFIG. 7 shows the cross section through the motor from FIG. 6o

Die Anordnungen nach den Figuren 1 und 2 bestehen aus einem Einzylinderviertaktbenzinmotor und einem elektrischen Gene= rator, dessen Rotor rauf einer Verlängerung der Kurbelwelle des Motors montiert ist. Zwischen dem vorderen Wellzapfen und der vorderen Kurbelwange ist ein Hauptgetrieberad 3 gesichert aufgepreßt, das zwei ähnliche Getrieberäder 4· und 5 auf den zwei Vorgelegewellen 6 und 7 auf jeder Seite der Kurbelwelle antreibt <> Die Vorgelegewellen erstrecken sich durch die Vorderseite des Kurbelgehäuses und sind mit Gegenschwungrädern 8 und 9 versehen. Das Haupt schwungrad des Motors wird von dem Rotor 1 des Generators gebildet und ist auf das hintere Ende der Kurbelwelle aufgepreßt₀ Eine der Vorgelegewellen trägt ein Getrieberad 10 zum Antrieb eines doppelt so großen Getrieberades 11 auf der Nockenwelle 12, die seitlich über der Kur« The arrangements according to Figures 1 and 2 consist of a single-cylinder four-stroke gasoline engine and an electrical generator, the rotor of which is mounted on an extension of the crankshaft of the engine. A main gear wheel 3 is securely pressed between the front corrugated journal and the front crank web, which drives two similar gears 4 and 5 on the two countershafts 6 and 7 on each side of the crankshaft Counter flywheels 8 and 9 are provided. The main flywheel of the engine is formed by the rotor 1 of the generator and is pressed onto the rear end of the crankshaft ₀ One of the countershafts carries a gear 10 for driving a twice as large gear 11 on the camshaft 12, the laterally beyond the cure "

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belwelle in der üblichen Lage angeordnet ist_o belwelle is arranged in the usual position _o

Die Kurbelwelle trägt Gegengewichte 15 und 14,, die schwer genug sind, um das ganze Gewicht der Kurbelkröpfung und des dicken Endes der Pleuelstange 15 und das halbe Gewicht des dünnen Endes der Pleuelstange, das Gewicht des Kolbenbolzens 16 und des Kolbens 1? und, seiner Ringe 18 auszugleichen. Die zwei Vorgelegewellen tragen Gegengewichte 19 und 20, ^ die schwer genug sind, um die andere Hälfte des Gewichts des " kleinen Endes der Pleuelstange, des Kolbenbolzens und desThe crankshaft carries counterweights 15 and 14, which are heavy are enough to take the full weight of the crank throw and the big end of the connecting rod 15 and half the weight of the thin end of the connecting rod, the weight of the piston pin 16 and piston 1? and to balance its rings 18. The two countershafts carry counterweights 19 and 20, ^ which are heavy enough to hold the other half of the weight of the "small end of the connecting rod, piston pin and Kolbens und seiner Binge auszugleichen» Diese Gegengewichte liegen in derselben Querebene wie der Kurbelzapf en und die Pleuelstange und sie schwingen zwischen den Gegengewichten der Kurbelwelle» Die Vorgelegewellen haben auf der den Gegengewichten gegenüberliegenden Seite eine große Hut, so daß genügend Raum für das große Ende der Pleuelstange geschaffen ist, wenn es um die Kurbelwelle herumschwingtο Die Stärke und Steifheit, welche durch die Hüten verloren geht, wird durch eine Vergrößerung des Durchmessers der zentralen feile der Vorgelegewellen wieder wettgemacht ₀ Der Motor könnte ohne Nuten in den Vorgelegewellen hergestellt werden, aber mit ^ ihrer Hilfe kann er kompakter hergestellt werden*To balance the piston and its binge »These counterweights lie in the same transverse plane as the crank pin and the connecting rod and they swing between the counterweights of the crankshaft» The countershafts have a large hat on the side opposite the counterweights, so that there is enough space for the large end of the Connecting rod is created when it swings around the crankshaft o The strength and rigidity lost by the hats is made up for by increasing the diameter of the central file of the countershafts ₀ The engine could be made without grooves in the countershafts, but with ^ with their help it can be made more compact *

Das Gleichgewicht dieses Motors in senkrechter Richtung ist ungefähr so gut wie das eines gewöhnlichen Vierzylinder-Reihenmbtors„ aber es kann durch den Zusatz eines Lanchester-Ausgleichgliedes zur Ausschaltung der zweiten Unausgeglichen*=» heit und durch eine geringfügige Anhebung der Vorgelegewellen zur Kompensierung der Schwingung der Pleuelstange so gut wie das eines V8=Motors gemacht werden» In horizontaler Richtung ist das Gleichgewicht des Motors theoretisch perfekteThe equilibrium of this motor in the vertical direction is about as good as that of an ordinary four-cylinder in-line engine "but by adding a Lanchester compensating link to eliminate the second unbalanced * =" and by raising the countershaft slightly to compensate for the vibration of the connecting rod as good as that of a V8 engine can be done »in a horizontal direction the equilibrium of the engine is theoretically perfect

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Das theoretisch perfekte Rotationsgleichgewicht des Motors wird dadurch gesichert, daß die Summe der Trägheitsmomente der zwei Vorgelegewellen, ihrer Getrieberäder, und der Gegenschwungräder gleich der Summe der Trägheitsmomente der Kurbel welle, des großen Endes der Pleuelstange, des Kurbelwellengetrieberades und des Rotors des Generators und der Hälfte des Trägheitsmomentes der Nockenwelle und des Nockenwellengetrieberades gemacht wirdo Wenn dann der Motorgenerator läuft, ist die algebraische Summe der Trägheitsmomente seiner beweglichen Teile gleich null und plötzliche Beschleunigungen durch die Explosionen im Zylinder werden in diesen beweglichen Teilen ausgeglichen und verursachen keine Bewegung des Restes des Motor~Generat®r~Aggregates _β Daher läuft der Motor ohne Vibration₀ The theoretically perfect rotational equilibrium of the engine is ensured by the fact that the sum of the moments of inertia of the two countershafts, their gears, and the counter flywheels is equal to the sum of the moments of inertia of the crankshaft, the large end of the connecting rod, the crankshaft gear and the rotor of the generator and half the moment of inertia of the camshaft and the camshaft gear is made o When the engine generator is running, the algebraic sum of the moments of inertia of its moving parts is zero and sudden accelerations from the explosions in the cylinder are compensated in these moving parts and do not cause any movement of the rest of the engine ~ generator ®r ~ Aggregates _β Therefore the engine runs without vibration ₀

Der Generator dieses speziellen Aggregates ist ein Hochfre» quens-Wechselstromgenerator mit einem multipolaren rotierenden Feld und Gleichrichtern, so daß seine Abgabe in einem Gleichstrom zur Verwendung für Speicherbatterien besteht, aber es könnte auch ein anderer Typ von Generator benützt werden,. Es könnte ein vierpoliger Wechselstromgenerator ent= weder mit einem Permanentmagnet oder einem rotierenden Feld benützt und mit 1500 oder 1800 ü/min<> zur Erzeugung eines 50 Hz-. oder 60 Hz_o. Stromes benützt werden _o Bei ■ intermittie-= render Belastung könnte der Generator mit nur zwei Polen verwendet werden und das Aggregat mit einer Drehzahl von 5000 oder 3600 ü/min_o· arbeiten_o The generator of this particular set is a high frequency alternating current generator with a multipolar rotating field and rectifiers so that its output is a direct current for use in storage batteries, but another type of generator could be used. A four-pole alternating current generator could be used either with a permanent magnet or a rotating field and at 1500 or 1800 rpm to generate a 50 Hz. or 60 Hz _{or similar} Current _o With ■ intermittent load, the generator could be used with only two poles and the unit could work at a speed of 5000 or 3600 rpm _o · _o

Der Motor könnte anstelle eines Benzinmotors ein Dieselmotor sein und in diesem Falle wäre es vielleicht erforderlich,, den Kurbelbolzen„ die Pleuelstange und das Antriebsrad für die Vorgelegewelle zu vergrößern« Dis Aggregat wäre dann für die Verwendung auf Schiffen mit Hauptdieselmaschinenj,The engine could be a diesel engine instead of a gasoline engine and in this case it might be necessary, the crank pin "the connecting rod and the drive wheel for to enlarge the countershaft for use on ships with main diesel engines,

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für Lastwagen und Busse mit Dieselmotoren und für den Dauerbetrieb besser geeignetefor trucks and buses with diesel engines and more suitable for continuous operation

Anstelle eines Tiertaktmotors könnte ein Zweitaktmotor verwendet werden, besonders wenn das Aggregat mit geringer oder intermittierender Belastung arbeitet, wie z.B« bei Wohnwagen, Sommerhäusern oder "'ochenendjachten. In diesem Falle wurden die Nockenwelle 12 und ihre Getrieberäder 10 und 11 "/egfallenoInstead of an animal-stroke engine, a two-stroke engine could be used, especially if the unit has a low or intermittent load works, such as in caravans, summer houses or "ochenendjachten. In this case were the camshaft 12 and its gears 10 and 11 "/ egfalleno

Das in Figo 2 dargestellte Aggregat besteht aus einem liegenden Einzylinderzweitaktdieselmotor mit einer ölpumpe und treibt einen elektrischen Generator über ein übersetzungsgetriebe an»The unit shown in Figo 2 consists of a horizontal single-cylinder two-stroke diesel engine with an oil pump and drives an electric generator via a transmission gear »

Bei diesem Motor ist die Kurbelwelle 21 mit einer einzigen Kröpfung 22 versehen und auf jeder Seite dieser Kurbelkröpfung befindet sich ein Exzenter 23 oder 24-· Bei diesem speziellen Beispiel ist (der einfachen Erklärung halber) die Exzentrizität dieser Exzenter gerade halb so groß wie die des Kurbelzapfens und die Exzenter sind im Abstand von genau 180° vom Kurbelzapfen angeordnet*» -Vie aus der Zeichnung ersichtlich, erstreckt sich das hintere Ende der Kurbelwelle durch die Rückseite des Kurbelgehäuses und trägt ein Schwungrad 25ο Das vordere Ende der Kurbelwelle trägt ein großes Getrieberad 26 und einen Brennstoffeinspritzungsnocken 27» der als Teil des Getrieberades 26 hergestellt sein kann«»In this engine, the crankshaft 21 is with a single Provided crank 22 and on each side of this crank crank there is an eccentric 23 or 24- · In this particular example (for the sake of simplicity) the The eccentricity of this eccentric is just half as large as that of the crank pin and the eccentrics are arranged at a distance of exactly 180 ° from the crank pin * »-Vie from the drawing As can be seen, the rear end of the crankshaft extends through the back of the crankcase and carries a flywheel 25ο The front end of the crankshaft carries a large one Gear wheel 26 and a fuel injection cam 27 » which can be manufactured as part of the gear wheel 26 «»

Die Kurbel 22 trägt das dicke Ende einer üblichen Pleuelstange 28, deren anderes Ende durch einen Kolbenbolzen 30 mit einem Kolben 29 verbunden ist» Die Exzenter 23 und 24- sind beide mit einer Pleuelstange 31 versehen, deren kleines EndeThe crank 22 carries the thick end of a conventional connecting rod 28, the other end of which is carried by a piston pin 30 a piston 29 is connected »The eccentrics 23 and 24- are both provided with a connecting rod 31, the small end of which

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durch einen Kolbenbolzen 33 mit dem Kolben 32 einer Kolben» luftpumpe verbunden ist ο Diese beiden Pleuelstangen sind mit dem großen Kolben nahe seinen* Seiten verbunden, so daß in der lütte des Kolbens ein freier Raum für die HauptkurbelkrÖpfung 22 und das dicke Ende der Hauptpleuelstange 28 gelassen wird«by a piston pin 33 with the piston 32 of a piston » air pump is connected ο these two connecting rods are connected to the large piston near its * sides, so that A free space in the mouth of the piston for the main crank neck 22 and the thick end of the main connecting rod 28 is left "

Der Fumpekolben 32 bevegt sich in einem üblichen Luftpumpen» zylinder mit Zungenvehtilen, die den Eingang und Auslaß kontrollieren und sein Durchmesser ist beinahe zweimal so groß I wie der des Zylinders, in dem sich der Arbeitekolben 29 bewegt. Bei dem dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel hat der Arbeitskolben einen Durchmesser von 8$ 75 cm (3*5 inch) und der !Pumpenkolben einen Durchmesser von 15 cm (6,25 inch)* Wegen dieser großen Durcnmesserdifferenz beträgt die Verdrängung des Pumpenkolbens, obwohl sogar sein Hub nur halb so groß wie der des Arbeitskolbens ist, ungefähr 160% der des Arbeitskolbens und es wird genügend Luft zur Spülung der Bohrung des Arbeitszylinders gepumpt« Jedoch kann diese/Luft nicht direkt vom Pumpensylinder zum Arbeitszylinder geleitet werden, weil dafür nicht die richtige Phasenbeziehung zwischen ihnen besteht. Stattdessen ist in der Luftzuführung zwischen den beiden Zylindern ein Behälter angeordnet, der die Luft ' in der Zeit speichert, die zwisch@n dem Auspumpen aus dem Pumpenzylinder und dem Einlassen in den Arbeitszylinder liegtο Der Arbeitszylinder kann ein üblicher Zweitaktzylinder mit Schleif erspülung und irgendeinem geeigneten Verbrennungs» system sein ο ·The pump piston 32 moves in a conventional air pump » cylinder with tongue valves that control the inlet and outlet and its diameter is almost twice as large as I. like that of the cylinder in which the working piston 29 moves. In the particular embodiment shown the working piston has a diameter of 8 $ 75 cm (3 * 5 inch) and the! pump piston has a diameter of 15 cm (6.25 inch) * Because of this large difference in diameter, the displacement of the pump piston, although its stroke, is only half as large as that of the working piston, about 160% of the of the working piston and enough air is pumped to flush the bore of the working cylinder «However, this / air not passed directly from the pump cylinder to the working cylinder because there is not the right phase relationship between them exists. Instead, the air supply is in between a container is placed on the two cylinders to hold the air ' saves in the time between pumping out of the Pump cylinder and the inlet into the working cylinder is o The working cylinder can be a normal two-stroke cylinder with grinding flushing and any suitable combustion system ο ·

Das große Getrieberad 26 auf der Kurbelwelle treibt ein kiel» nes Getrieberad auf der Vorgelegewelle 35 an« die durch die Vorderwand dee Kurbelgehäuses führt_t das außerdem das Getrie«The large gear 26 on the crankshaft drives a keel "nes gear on the countershaft 35 on" the dee through the front wall crankcase leads _t further including Getrie "

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begehäuse bildet« Auf den äußeren Teil de* Vorgelegewelle ist der Rotor 36 des Generators aufgepreßte .housing forms «on the outer part of the countershaft the rotor 36 of the generator is pressed on.

Das lineare Gleichgewicht dieses Motor°Generator~Aggregates ist theoretisch perfekt mit Ausnahme der vernachlässigbaren Ifasse des Nockenstößels und des Kolbens der Einspritzpumpe _o Sie zwei Exzenter gleichen die Kurbelkröpfung aus und das genaue Gleichgewicht wird durch Einstellung der Form der Kurbelwangen auf der Innenseite der Exzenter gesichert_o Die zwei Pleuelstangen 23 und 24 für die Pumpe^wiegen zweimal so viel wie die Hauptpleuelstange 28, der Pumpenkolben und sein Kolbenbolzen 33 wiegen doppelt so viel wie der Arbeitskolben 29 und sein Kolbenbolzen 30* Sie alle balancieren sich gegenseitig aus, weil der Hub des Arbeitskolbens zweimal so groß wie der des Pumpenkoibens ist_ö Der Arbeitsweg der Pumpenpleuelstangen 23 und 24 ist genau halb so groß wie der der Hauptpleuelstange 28, so daß der sekundäre Gleichgewichtsfehler des Pumpenkolbens, dessen Hub halb so groß ist wie der des Arbeitskolbens, dem sekundären Gleichgewichtsfehler des \rbeitskolbens genau gleich wird und ihn genau ausgleicht* ^The linear equilibrium of this motor / generator unit is theoretically perfect with the exception of the negligible amount of the cam follower and the piston of the injection pump _o You two eccentrics balance the crank throw and the exact balance is ensured by adjusting the shape of the crank webs on the inside of the eccentric _o The two connecting rods 23 and 24 for the pump ^ weigh twice as much as the main connecting rod 28, the pump piston and its piston pin 33 weigh twice as much as the working piston 29 and its piston pin 30 * They all balance each other out because of the stroke of the working piston twice as large as that of the Pumpenkoibens is _ö the travel of the Pumpenpleuelstangen 23 and 24 is exactly half as large as that of the Hauptpleuelstange 28 so that the secondary balance error of the pump piston, the stroke of which is half as large as that of the working piston, the secondary balance error of the \ working piston is exactly the same and gene it au balances * ^

Das Rotationsgleichgewicht des Motor-Generator-Aggregates wird dadurch gesichert, daß das Trägheitsmoment der Kurbel« wellenanordnung dem der Vorgelegewellenanordnung, multipliziert mit dem übersetzungsverhältnis zwischen ihnen, gleich gemacht wird« Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel ha» ben die Getrieberäder 23 und 13 Zähne,, cl.lu, das Schwungrad 25 .vird so groß gemacht» daß das Trägheitsmoment der Kurbel- ' wellenanordnung 23/13 oder ungefähr Ί,77 mal so groß wie das der Vorgelegewellenanordnung istoThe rotational equilibrium of the motor-generator unit is ensured by the fact that the moment of inertia of the crankshaft assembly is equal to that of the countershaft assembly multiplied by the transmission ratio between them is made «In this particular embodiment, ha» ben the gears 23 and 13 teeth ,, cl.lu, the flywheel 25. Is made so large that the moment of inertia of the crank- ' shaft arrangement 23/13 or about Ί.77 times the size of that the countershaft arrangement isto

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Das Aggregat ist für eine Drehzahl des Generators von 3600 U/min ο und des Motors von 2035 U/min, ausgelegt und es erzeugt sowohl Wechselstrom von 60 Hz₀ und 110 Volt als auch Gleichstrom von 12-=14 Volt zur" Ladung von Speicher= batterien» Der Generator ist außerdem so gewickelt, daß er auch als 12 Volt-Anlasser für das Aggregat dienen kann« Diese Charakteristiken und sein vibrationsfreier lauf machen das Aggregat ideal zur Verwendung für Boote _B Wohnwagen, ab=- gelegene Häuser und HüttenoThe unit is designed for a speed of the generator of 3600 rpm and the motor of 2035 rpm and it generates both alternating current of 60 Hz ₀ and 110 volts as well as direct current of 12- = 14 volts for "charging storage = batteries »The generator is also wound in such a way that it can also serve as a 12 volt starter for the unit« These characteristics and its vibration-free running make the unit ideal for use in boats _B caravans, from = - located houses and cottages

Dis in Figo 3 dargestellte Motor=Kompressor-=Aggregat besitzt ™ einen Dieselarbeitszylinder_s in dem der Arbeitskolben 41 läuft_s und Kompressorzylinder für eine zweistufige Verdichtung j in denen der große und der kleine Verdichtungskolben 42 und 43 arbeiteno Diese Zylinder liegen in einer horizontalen Ebene durch die Achse der Kurbelwelle 44, an welche die Kolben über Pleuelstangen 45, 46 und 47 angeschlossen sind. Die dicken Enden aller Pleuelstangen sind unter ^r'inkein von 45° aufgeteilt, so daß sie durch die Zylinder abge~ zogen werden könnenο Der Kurbelzapfen, auf dem die Pleuel» stange 47 für den Kompressor der z.veiten Stufe montiert ist_s hat einen kleineren Durchmesser als die anderen, so daß auch tfiese Pleuelstange durch ihren kleineren Zylinder abgezogen \ werden kann_o Dis Motor = compressor = unit shown in Figo 3 has ™ a diesel cylinder _s in which the working piston 41 runs _s and compressor cylinder for a two-stage compression j in which the large and small compression piston 42 and 43 arbeiteno These cylinders lie in a horizontal plane through the axis of the crankshaft 44, to which the pistons are connected via connecting rods 45, 46 and 47. The thick ends of all connecting rods are divided among ^r 'inkein of 45 °, so that they are attracted by the cylinder abge ~ könnenο The crank pin on which the connecting rod »rod 47 mounted on the compressor of the z.veiten stage _s has a smaller diameter can so that \ tfiese also be withdrawn through the connecting rod, whose smaller cylinder than the other, _O

Die Kurbelwelle besitzt fünf Wellzapfen, die in Lagern des Kurbelgehäuses laufen. Gie überragt diese Lager an.beiden Enden» Am einen Ende reicht sie durch eine Dichtung in der Abschlußwand des Kurbelgehäuses und trägt ein schweres Schwungrad 48 ₈ das auf sie aufgepreßt und an ihr angeschraubt istο Am anderen Ende trägt die Kurbelwelle ein kleines Getrieberad 49ί das das Nockenwellegetrieberad 50 und die The crankshaft has five corrugated journals that run in bearings in the crankcase. Gie towers above these bearings. Both ends, “At one end, it extends through a seal in the end wall of the crankcase and carries a heavy flywheel 48 ₈ that is pressed onto it and screwed onto it Camshaft gear 50 and the

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Nockenwelle 51 mit der Kalben Geschwindigkeit der Kurbelwelle antreibt. Die Nockenwelle liegt seitlich über der Kurbelwelle und ist mit Einlaß« und Auslaßpocken und einem weiteren Nocken für die Brennstoffeinspritzpumpe versehen«Drives camshaft 51 at the calving speed of the crankshaft. The camshaft is laterally above the Crankshaft and is with intake and exhaust pox and one provide additional cams for the fuel injection pump «

Nahe dem Schwungrad 48 ist an der Kurbelwelle ein Flansch ausgebildet, an den ein großes Getrieberad 52 angeschraubt ist ο Dieses Zahnrad steht im Eingriff mit einem kleineren Getrieberad 53 auf einer starken Torgelegewelle 54, die aus . dem anderen Ende des Kurbelgehäuses herausreicht und dortA flange is formed on the crankshaft near the flywheel 48, to which a large gear wheel 52 is screwed is ο This gear is in mesh with a smaller one Gear 53 on a strong gate shaft 54, which consists of . the other end of the crankcase and there ein Stahlplatten-Gegenschwungrad 55 trägt, das auf sie aufgepreßt und an einen Flansch auf ihren Ende geschraubt ist ο Sie Vorgelegewelle liegt auf der anderen Seite wie die Nocken= welle über der Kurbelwelle und lauft in Lagern im Kurbelgehäuse«carries a steel plate counter flywheel 55 which is pressed onto it and screwed to a flange on its end ο The countershaft is on the other side of the cam = shaft over the crankshaft and runs in bearings in the crankcase «

Dieses Motor-Kompressor-Aggregat ist im theoretisch perfekten linearen Gleichgewicht, weil die Kurbeln, Pleuelstangen und Kolben des Kompressors die Kurbel, Pleuelstange und den Kolben des Motors ausgleichen. Die beiden Kompressorkurbelkröpfungen 56 und 57 sind in gleichen Abständen auf der Kur» beiwelle und auf entgegengesetzten Seiten der Motorkurbel- \ kröpfung 58 angeordnet und um 180° gegen sie versetzt. Der eine Kompressorkurbelzapfen ist nur halb so lang wie der Motorkurbelzapfen und der andere hat einen viel kleineren Durchmesser, so daß die Summe der Gewichte der beiden Kompressorkurbelzapfen ungefähr dem Gewicht des einen Motorkurbelzapfens gleich ist ο Irgendein Gewichtsunterschied und das zusätzliche Gewicht der Kurbelwangen des Kompressors wird . durch kleine Gegengewichte 59 auf den Kompressorkurbeln ausgeglichen» Jede Kompressorpleuelstange 46 oder 47 hat genau das halbe Gewicht der Motorpleuelstnnge 45 und jeder Kompressorkolben 42 oder 43 hat genau das halbe GewichtThis motor-compressor assembly is theoretically in perfect linear equilibrium because the cranks, connecting rods and pistons of the compressor balance the crank, connecting rod and piston of the engine. The two Kompressorkurbelkröpfungen 56 and 57 are beiwelle at equal intervals on the cure "and on opposite sides of the Motorkurbel- \ crank 58 and arranged offset by 180 ° against them. One compressor crankpin is only half the length of the engine crankpin and the other has a much smaller diameter, so the sum of the weights of the two compressor crankpin is approximately equal to the weight of one engine crankpin ο Any weight difference and the additional weight of the compressor crank webs. balanced by small counterweights 59 on the compressor cranks "Each compressor connecting rod 46 or 47 has exactly half the weight of the motor connecting rod 45 and each compressor piston 42 or 43 has exactly half the weight

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des Arbeitskolbens 41_o of the working piston 41 _o

Das Motor-Kompreasor^Aggregat ist im theoretisch perfekten Rotationsgleichgewicht« weil das Schwungrad 48 und das Ge-= genschwungrad 55 sich gegenseitig und alle anderen rotierenden Teile der Maschine ausgleichen. Das Gegenschwungrad ist viel dunner als das Schwungrad 48, weil es relativ zu ihm übersetst ist und das Getriebeübersetzungsverhältnis ist in diesem Beispiel 41:15. Die algebraische Summe aller Trägheitsmomente aller rotierenden Teile multipliziert mit der Helativgeschwindigkelt jedes Teiles bezüglich der Geschwindigkeit der Kurbelwelle 1st gleich null«The motor compressor unit is theoretically perfect Rotational equilibrium because the flywheel 48 and the gear Flywheel 55 balance each other and all other rotating parts of the machine. The counter flywheel is much thinner than flywheel 48 because it is relative to it is translated and the gear ratio in this example is 41:15. The algebraic sum of all Moments of inertia of all rotating parts multiplied by the relative speed of each part in relation to the speed of the crankshaft is equal to zero «

Wegen der einfacheren Darstellung wurde dieses Motor-Kom» preesor-Aggregat mit identischen Kröpfungen der Kurbelwelle, die gleichen Abstand halten, und mit Kolben und Pleuelstangen für die Kompressoren der ersten und zweiten Stuf e dargestellt, deren Gewicht genau die Hälfte des der Arbeitepleuelstange und des Arbeitskolbens beträgtο Alle dies® Verhältnisse können jedoch geändert und die Teile dennoch im Gleichgewicht gehalten wordene Die Anzahl der Zylinder in der Anordnung kann geändert werden; ζΌB₀ könnte die Kurbel· welle eine einzige Kurbel mit Gegengewicht tragen, an die die Kolben des einen Arbeltszylinders und des einen Kompressorzylinders um 90° versetzt angeschlossen sind· In dieser Form würde das Kurbelgehäuse als ölpumpe dienen und der Arbeitszylinder konnte im Zweitaktverfahren arbeiten.For the sake of simplicity, this motor-compressor unit was shown with identical crankshaft throws, maintaining the same distance, and with pistons and connecting rods for the compressors of the first and second stages, the weight of which is exactly half that of the working connecting rod and the Working piston is o All of these ratios can be changed and the parts can still be kept in equilibrium. The number of cylinders in the arrangement can be changed; ζΌB ₀ , the crankshaft could carry a single crank with a counterweight to which the pistons of one working cylinder and one compressor cylinder are connected offset by 90 °.In this form, the crankcase would serve as an oil pump and the working cylinder could work in the two-stroke process.

Das tragbare Benzinmotor-Rampe-Aggregat der Pig» 4 besitzt eine Kurbelwelle 61 mit zwei Kröpfungen, die über.Zahnräder' 62 und 63 im Verhältnis X :1 an eine Vorgelegewelle 64 direkt unter und parallel zu ihr angeschlossen ist. Die zwei KurbelnThe portable petrol engine ramp unit of the Pig »4 has a crankshaft 61 with two cranks, which is connected via gears 62 and 63 in the ratio X : 1 to a countershaft 64 directly below and parallel to it. The two cranks

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der Kurbelwelle 61 sind durch zwei Pleuelstangen 65 und mit zwei Kolben 67 und 68 verbunden, die in horizontal gegen= überliegenden Zylindern arbeiten. Die beiden Zylinder liegen sich nicht genau gegenüber, so daß die Kolben und Pleuelstangen sich nicht vollständig gegenseitig ausgleichen. Jedoch wirken ein paar iron Gegengewichten 69 und 70 auf der Kurbelwelle und ein paar von Flieggewiehten 71 und 72 auf der Vorgelegewelle zusammen, um die Kolben und Pleuel» stangen beinahe vollständig auszugleichen j sie lassen nur einen geringfügigen Eotationsgleichgewichtsfehler ("horizontal couple") übrig, der den Motor ein wenig in der horizontalen Ebene mit der doppelten Frequenz der Rotation der Kurbelwelle vibrieren läßt»of the crankshaft 61 are through two connecting rods 65 and connected to two pistons 67 and 68, which in horizontal against = overlying cylinders work. The two cylinders are lying not exactly opposite each other so that the pistons and connecting rods do not completely balance each other. However, a couple of iron counterweights 69 and 70 work the crankshaft and a couple of flywheels 71 and 72 on the countershaft to almost completely balance the pistons and connecting rods a minor eotation equilibrium error ("horizontal couple") left, which keeps the motor a little in the horizontal plane at twice the frequency of the rotation of the Vibrates crankshaft »

Bas hintere Ende der Kurbelwelle trägt ein Aluminium·= und Stahlschwungrad und Kühlluftgebläse 72, das ebenfalls den rotierenden Magnet 73 der Magnetzündung des Motors enthaltο Das vordere Ende der Vorgelegewelle trägt ein Schaufelrad 74· einer Zentrifugalpumpe und ein dünnes stählernes Gegenschwungrad 751 dessen Dicke so bemessen ist, das sein Trag« heitsmoment das des Schwungrades, des Gebläserades 72 und das anderer rotierender Teile genau ausgleicht«The rear end of the crankshaft carries an aluminum · = and Steel flywheel and cooling air fan 72, which also has the Rotating magnet 73 of the magneto ignition of the engine contains o The front end of the countershaft carries a paddle wheel 74 a centrifugal pump and a thin steel counter-flywheel 751 whose thickness is so dimensioned that its support unit moment that of the flywheel, the fan wheel 72 and that precisely compensates for other rotating parts «

Der in Figo 5 dargestellte Zweitaktmotorradmotor, der auch für kleine Automobile geeignet ist, besitzt eine Kurbelwelle 81 mit zwei Kröpfungen, an welche die Kolben 82 durch Pleuelstangen 83 angeschlossen sind. Die Kurbelwangen 84 sind scheibenförmig und dienen als Gegengewichte zum teilweisen Ausgleich der Kolben und der Pleuelstangen und als Schwungräder; auf diese T^reise befindet sich kein Schwungrad außerhalb des Kurbelgehäuses_o The two-stroke motorcycle engine shown in FIG. 5, which is also suitable for small automobiles, has a crankshaft 81 with two cranks to which the pistons 82 are connected by connecting rods 83. The crank webs 84 are disc-shaped and serve as counterweights to partially balance the pistons and connecting rods and as flywheels; in this T ^r else there is no flywheel outside the crankcase _o

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Seitlich über der Kurbelwelle befindet sich eine Vorgelege·= welle 85s die über ein paar von Getrieberädern 86 und 87 im Verhältnis 1:1 an die Kurbelwelle angeschlossen ist, so daß sie sich mit der Kurbelwellengeschwindigkeit dreht« Das eine Ende der Vorgelegewelle trägt ein Fliehgewicht und das andere Ende ein Gegenschwungrad 89» das mit einer schweren Seite 90 auf der Seite der Vorgelegewelle versehen istj die dem Fliehgewicht 88 entgegengesetzt ist«. Dieses schwere Seitenteil und das Fliehgewicht gleichen zusammenwirkend die Kolben und Pleuelstangen vollständig aus und lassen nur einen geringen Gleichgewichtsfehler ("secondarycouple" )„ der den Motor mit der doppelten Kurbelwellenge= schwindigkeit ein wenig um eine Querachse vibrieren läßt_o On the side above the crankshaft there is a countershaft 85s which is connected to the crankshaft via a pair of gear wheels 86 and 87 in a ratio of 1: 1 so that it rotates at the crankshaft speed. One end of the countershaft carries a centrifugal weight and the other end a counter flywheel 89 "which is provided with a heavy side 90 on the side of the countershaft which is opposite to the flyweight 88". This heavy side part and the centrifugal weight work together to completely balance the pistons and connecting rods and leave only a slight balance error ("secondarycouple") "which causes the engine to vibrate a little around a transverse axis at twice the crankshaft speed, _{or the like}

Die Leistung wird dem Motor von der Kurbelwelle über eine elastische Kupplung 91 entnommen und über eine Welle oder eine Kette dem Getriebekasten eines Motorrades oder Automobils zugeführtο Diese elastische Welle gestattet es der Kurbelwelle„ sich unter den Explosionskräften in den Zylindern au beschleunigen und zu verzögern, während sie gleich= zeitig ein praktisch konstantes Drehmoment auf das Getriebe überträgt.ο Mit anderen Worten bedeutet das ^ daß die elastische Kupplung es der Kurbelwelle und Vorgelegewelle und dem Gegenschwungrad gestattet ₉ Rotationsschwingungen auszuführen und gleichzeitig nur das mittlere Drehmoment der Maschine dem Getriebe ohne die Schwingungen überträgt_o The power is taken from the engine by the crankshaft via an elastic coupling 91 and fed to the gearbox of a motorcycle or automobile via a shaft or a chain it at the same time transmits a practically constant torque to the gearbox. In other words, this means that the flexible coupling allows the crankshaft and countershaft and the counter-flywheel to _{perform 9} rotational oscillations and at the same time only transfers the average torque of the machine to the gearbox without the oscillations _O

Bei geringen Geschwindigkeiten und voller Drosselung werden einige Schwingungen über die elastische Kupplung 91 übertragen,) weil die Amplitude dieser Kurbelwellenschwingung größer ist als eine elastische Kupplung mittlerer Größe absorbieren kam«, Jedoch passiert dies nur,, wenn das Motorrad oder dasAt low speeds and full throttling, some vibrations are transmitted through the flexible coupling 91,) because the amplitude of this crankshaft vibration is greater than a medium-sized flexible coupling can absorb ", but this only happens when the motorcycle or that

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Automobil in einem großen Gang von niedriger Geschwindigkeit aus beschleunigt wird und ist deshalb nicht bedeutend«,Automobile is accelerated from low speed in a high gear and is therefore not significant «,

Der, in den figuren 6 und 7 dargestellte Automobil-_s Lastwagen- oder Traktormotor hat zwei Hauptwellen 100 und 101, die nebeneinander angeordnet und über ein paar von Hauptgetrieberädern 102 und 103 gekoppelt sind, so daß sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit, aber in entgegengesetzten Richtungen drehen» Eine dieser Wellen ist eine Kurbelwelle 100 mit drei Kröpfungen« an welche die drei Kolben 102 durch Pleuelstangen 103 angescHossen sind, und die andere ist eine Torgelegewelle oder Hauptwelle 101, welche eine Kupplungsantriebsplatte 104- über eine hydraulische Kupplung 105 antreibt β Diese Kupplungsscheibe treibt eine Reibkupplung, eine Übersetzung, ein Differential und die Antriebsräder eines Fahrzeugs in der üblichen Weise ο Die Zylinder, in denen sich drei Kolben bewegen, sind über der Hauptwelle 101 in einem Winkel von annähernd 45° gegen die Senkrechte geneigt, so daß sich der Schwerpunkt des Motors nicht weit von der Seite der Hauptwelle befindetoThe automobile, as shown in Figures 6 and 7 _s truck or tractor motor has two main shafts 100 and 101 which are arranged side by side and coupled via a pair of main gears 102 and 103 so that they are at the same speed, but in opposite Rotating directions "One of these shafts is a crankshaft 100 with three crankings" to which the three pistons 102 are connected by connecting rods 103, and the other is a gate shaft or main shaft 101 which drives a clutch drive plate 104 via a hydraulic clutch 105 β This clutch disc drives a friction clutch, a transmission, a differential and the drive wheels of a vehicle in the usual way ο The cylinders, in which three pistons move, are inclined above the main shaft 101 at an angle of approximately 45 ° to the vertical, so that the The engine's center of gravity is not far from the main shaft side

Das vordere Ende der Hauptwelle trägt ein Nockenwellenantriebsrad 106 und eine Keilriemenscheibe 10? sum Antrieb des Kühlgebläses α Das Nockenwellenantriebsrad steht im Eingriff mit einem Nockenwellenzahnrad 108, das auf dem vorderen Ende der Nockenwelle 109 befestigt ist _β The front end of the main shaft carries a camshaft drive gear 106 and a V-belt pulley 10? sum drive the cooling fan α The camshaft drive wheel is in mesh with a camshaft gear 108 which is mounted on the front end of the camshaft 109 _β

Das Hauptgetrieberad 103 und die Keilriemenscheibe 107 sind mit exzentrischen Gewichten 110 und 111 auf gegenüberliegenden Seiten der Hauptwelle versehen, und die Kurbelwelle ist mit einer Anzahl von Gegengewichten 112 belastete Alle diese Gewichte gleichen zusammenwirkend beinahe exakt die KolbenThe main gear 103 and the pulley 107 are provided with eccentric weights 110 and 111 on opposite sides of the main shaft, and the crankshaft is loaded with a number of counterweights 112. All of these weights cooperatively almost exactly resemble the pistons

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und Pleuelstangen aus; nur wenn die Maschine läuft₅ existiert eine kleine Kippschwingung in der Ebene der Zylinder und zwar mit der doppelten Frequenz der Rotation der Kurbelwelle_o and connecting rods from; only when the engine is running ₅ does a small tilting oscillation exist in the plane of the cylinder, with twice the frequency of the rotation of the crankshaft _{or the like}

Hinter dem Hauptgetrieberad 102 1st auf der Kurbelwelle ein kleines Schwungrad 115 befestigt ο Sein Durchmesser wird durch die Hauptwelle 101 begrenzt» aber das notwendige Trag= heitsmoment wird durch eine geeignete Dicke des Schwungrades erreichte Dieses Trägheitsmoment wird groß genug gemacht, daß die Summe der Trägheitsmomente der Kurbelwelle, des Kur- " belwellenhauptgetrieberades, des Schwungrades und der unteren " Endan der Pleuelstangen und das halbe Trägheitsmoment der Hockenwelle und des Nockenwellenzahnrades gleich der Summe der Tragheiteeomente der Hauptwelle _t des Hauptwellengetrle» ber&des, der Keilriemenscheibe für das Kühlgebiäse„ des Uok·= kenwellenantriebsrades und des Antriebteiles der hydraulischen Kupplung (einschließlich eines Teiles der Flüssigkeit in der Kupplung) 1st, Bas heißt alt anderen Worten, daß uis alge» braische Summe der Trägheitsmomente aller SotationsEGiiwiiigungen ausführenden Teile multipliziert mit ihren Belativgeschwindigkelten gleich null ist ο '"_,.Behind the main gear wheel 102 a small flywheel 115 is attached to the crankshaft ο Its diameter is limited by the main shaft 101 »but the necessary moment of inertia is achieved by a suitable thickness of the flywheel. This moment of inertia is made large enough that the sum of the moments of inertia of the Crankshaft, the crankshaft main gear, the flywheel and the lower end of the connecting rods and half the moment of inertia of the camshaft and the camshaft gear equal to the sum of the moments of inertia of the main shaft _{t of} the main shaft gear, the V-belt pulley for the cooling fan and of the drive part of the hydraulic clutch (including part of the fluid in the clutch) 1st, Bas means, in other words, that the algebraic sum of the moments of inertia of all parts executing sotation requirements multiplied by their relative speeds is equal to zero ο '"_ ,.

Bei diesem Motor verhindert die hydraulische Kupplung Λ0% ^ daß diegesamte Sotationsschwingung der Kurbelwelle und der Hauptwelle die Kupplungsscheibe 104 und damit die von Ihr angetriebene Last erreicht _o Dies gilt immer, gleichgültig wie langsam die Maschine läuft, so daß niemals ein Drehschwingungsmoment auf die Last übertragen wird und nie Irgendeine Schwingungsreaktion auf den Motor zurückwirkt _o In this engine, the hydraulic clutch prevents Λ0% ^ that diegesamte Sotationsschwingung the crankshaft and the main shaft, the clutch plate 104 and the _o reaches of your driven load This always works, no matter how slow the machine is running, so that never a torsional vibration torque transmitted to the load will and never any vibration reaction has an effect on the motor, _etc.

Es sind nur sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt worden, jedoch sind viele weitere möglich. Es sindOnly six embodiments of the invention have been shown, but many more are possible. There are

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auch nur Motoren Mit einem, zwei oder drei Zylindern dar= gestellt worden, aber sie können vier, fünf, sechs oder irgendeine zur Erzeugung der benötigten Leistung erforderliche Anzahl, die in den verfügbaren Raun paßt, haben» Bs sind auch nur fünf Wege dargestellt worden, den. Motoren die Leistung zu entnehmen, aber dies ist auf viele andere Arten Möglich, bei denen die Leistung gleichmäßig wird und die Wellen Rotations·= schwingungen ausführen können_o Insbesondere kann ein Flugzeug oder Schiffspropeller anstelle des Schaufelrades einer Zentrifugalpumpe verwendet werden oder das Pumpenschaufelrad kann vom Typ nit axialer oder Mischströmung sein. Anstelle einer hydraulischen Kupplung kann ein hydraulischer Drehmomentenwandler verwendet werden, insbesondere wenn der Motor mit einem automatischen Getriebe verwendet wird» Anstelle . einer hydraulischen Kupplung oder eines DrehBomentenwandlerskann eine elektromagnetische Kupplung verwendet werden. Anstelle einen oder mehrere Luftkompressorzylinder zu verwenden, kann die Maschine auch nur ihre eigenen Abgase gegen einen beträchtlichen Auspuffwiderstand drücken und das sich daraus ergebende heiße komprimierte Gas kann zum Antrieb einer Gasturbine zur Erzeugung mechanischer Energie auf dieselbe Weise verwendet werden, wie sie von einer Maschine ohne Kolben erzeugt wird ο Das hier beschriebene !Prinzip kann auch bei anderen Maschinen als Motoren verwendet werden· Z.Bo können Luffc*= und Kühlkompressoren, die von elektrischen oder anderen Motoren angetrieben werden, auf die gleiche Weise wie die oben beschriebenen Aggregate zur Erzeugung elektrischer Energie schwingungsfrei gemacht werden^also only engines with one, two or three cylinders have been shown, but they can have four, five, six or any number required to produce the required power that fits into the available space. Only five ways have also been shown , the. Motors can extract the power, but there are many other ways in which the power becomes uniform and the shafts can perform rotational vibrations _o In particular, an airplane or ship propeller can be used in place of the impeller of a centrifugal pump, or the pump impeller can be of the type n with axial or mixed flow. A hydraulic torque converter can be used in place of a hydraulic clutch, especially if the engine is used with an automatic transmission »Instead. a hydraulic clutch or a torque converter, an electromagnetic clutch can be used. Instead of using one or more air compressor cylinders, the engine can just push its own exhaust gases against considerable exhaust resistance and the resulting hot compressed gas can be used to drive a gas turbine to generate mechanical energy in the same way as an engine without Piston is generated ο The principle described here can also be used in machines other than motors, e.g. Luffc * = and cooling compressors that are driven by electric or other motors can be used in the same way as the units described above to generate electric Energy can be made vibration-free ^

Anlage: 19 PatentansprücheAnnex: 19 claims

7 Blatt Zeichnungen mit 7 Figuren7 sheets of drawings with 7 figures

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Claims (1)

PatentansprücheClaims Kolbenmaschine, insbesondere Kolbenmotor, mit Eliminierung der von den Kraft stoßen der Kolben herrührenden Vibration durch entsprechende Anordnung der beweglichen Teile, dadurch gekennzeichnet ₉ daß bei unsymmetrischer Anordnung die be·= weglichen Teile so bemessen _s angeordnet und miteinander verbunden sind, daß im Betrieb ihr Schwerpunkt eine bestimmte Lage beibehält und die algebraische Summe ihrer Drehimpulse λ in Jeder Richtung im wesentlichen konstant bleibt_o Piston machine, in particular piston engine, with elimination of the force of the pistons abut derived vibration by appropriate arrangement of the moving parts, characterized ₉ that in asymmetrical arrangement, be · = moving parts so _s sized arranged and connected together that in operation their center of gravity maintains a certain position and the algebraic sum of its angular momenta λ remains essentially constant in each direction _o 2ο Haschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die algebraische Summe der Drehimpulse im wesentlichen gleich null bleibto2ο machine according to claim 1, characterized in that the algebraic sum of the angular momentum essentially the same zero remains ο Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet _? daß zum Ausgleich des Drehimpulses der Antriebswelle (2,,-2I₉ 44,,8IjIOO) wenigstens eine zu ihr gegenläufige Vorgelegewelle (6_ϊ?₉35854«101₈64₉85) gegebenenfalls mit Schwungmasse (S₉9,55*75989) vorgesehen ist_o ο machine according to claim 1 or 2, characterized _? that to compensate for the angular momentum of the drive shaft (2 ,, - 2I ₉ 44,, 8IjIOO) at least one countershaft (6 _ϊ ? ₉ 35854 «101 ₈ 64 ₉ 85) with a flywheel (S ₉ 9,55 * 75989) is provided _o Maschine nach Anspruch 3 mit einer starr an der Antriebs» ( welle angreifenden Last, dadurch gekennzeichnet_s daß die Vorgelegewelle zum Ausgleich des Drehimpulses auch der Last■. (1,48,72,91) diente ■Machine according to claim 3, with a rigid shaft at the drive "(applied load, characterized _s that the countershaft to compensate for the angular momentum, the load ■. (1,48,72,91) served ■ Maschine nach Anspruch 4₉ dadurch gekennzeichnet₉ daß die Last'der Rotor (1) eines Generators ist und daß zwei Vor= gelegewelless, (6_?,7) mit Sehwungrändern (8,9) vorgesehen sindMachine according to claim 4 _{9 9} characterized in that the Last'der rotor (1) is a generator and that two _(? 6, 7) provided in front = gelegewelless with Sehwungrändern (8,9) 9098A2/08639098A2 / 0863 6« Maschine nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet» daß die last aus zwei über Pleuelstangen (46,4?) an der Antriebswelle (44) angreifenden Kompressorkolben (42,43) bestellt (Figo3).6 «machine according to claim. 4, characterized »that the load from two compressor pistons (42, 43) which act on the drive shaft (44) via connecting rods (46, 4?) (Figo3). 7ο Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (44) über Zahnräder eine nockenwelle (5Ό antreibt, deren Drehimpuls ebenfalle in die Summe der Dreh impulse einbezogen wird_o 7ο Machine according to claim 6, characterized in that the drive shaft (44) drives a camshaft (5Ό) via gears, the angular momentum of which is also included in the sum of the rotary impulses _o ψ 8 ο Maschine nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet ₉ daß eine Last (36» 7^₉104,91) en der Vorgelegewelle starr angreift und die Antriebswelle mit einem Schwungrad versehen ist«. ψ 8 ο Machine according to claim 3 «characterized ₉ that a load (36» 7 ^ ₉ 104,91) acts rigidly on the countershaft and the drive shaft is provided with a flywheel «. 9ο Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Last der Rotor (36) eines Generatore ist und daß an der An triebswelle (21) außer dem treibenden Kolben (29) noch ein getriebener Kolben (32) über Pleuelstangen (31) angreift9ο machine according to claim 8, characterized in that the Load is the rotor (36) of a generator and that at the An drive shaft (21) apart from the driving piston (29) driven piston (32) engages via connecting rods (31) Maschine nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Last das Eingangselement (74,91 $104) einer Vorrichtung zur Übertragung der Energie istοMachine according to claim 4 or 8, characterized in that the load the input element ($ 74.91 104) of a device to transfer the energy istο ο Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieübertragung von der Drehzahl des Eingangselementes, aber nicht von seiner augenblicklichen Beschleunigung abhängt.ο Machine according to claim 10, characterized in that the Energy transfer from the speed of the input element, but does not depend on its instantaneous acceleration. 12ο Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentreaktion der Vorrichtung auf ihr Elngangselenent unabhängig von seiner augenblicklichen Beschleunigung ist_o 12ο Machine according to claim 10, characterized in that the torque reaction of the device to its input element is independent of its instantaneous acceleration, _o 909842/0863909842/0863 13» Maschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet^ OaB die Antriebswelle (61) von zwei Kolben (67,63) über Pleuelstangen (65,66) angetrieben wird und das starr mit der Vorgelegewelle (64) verbundene Eingangeelement das Schaufelrad (74) einer Zentrifugalpumpe ist (Fig_o4)_o 13 »Machine according to claim 11 or 12, characterized in that the drive shaft (61) is driven by two pistons (67, 63) via connecting rods (65, 66) and the input element, rigidly connected to the countershaft (64), is the paddle wheel (74 ) a centrifugal pump is (Fig _o 4) _o 14. Maschine nach Ansprach 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (81) von zwei Kolben (82) über Pleuelstangen (83) angetrieben wird und die an ihr angreifende Vorrichtung «ur Energieübertragung eine elastische Kupplung (91) let (Ago 5)«14. Machine according to spoke 11 or 12, characterized in that that the drive shaft (81) is driven by two pistons (82) via connecting rods (83) and that which acts on it Device for energy transfer, an elastic coupling (91) let (Ago 5) « 15e Maschine nach Anspruch i1 oder 12, dadurchgekennzeichnet, daß die Antriebswelle (400) von drei Kolben (102) über Pleuelstangen (103) angetrieben wird und die an der Vorge-., legewelle (101} angreifende Vorrichtung zur Übertragung der Energie eine hydraulische Kupplung (105) i«* (Figo 6 und 7) ο15e machine according to claim i1 or 12, characterized in that that the drive shaft (400) of three pistons (102) over Connecting rods (103) is driven and the device acting on the countershaft., Lay shaft (101} for transmitting the Energy a hydraulic clutch (105) i «* (Figo 6 and 7) ο 16α Maschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch getesmzelchnet, daß die Vorrichtung die Energie über ein -elektromagnetisches Feld überträgt.16α machine according to claim 11 or 12, thereby calculated, that the device receives the energy via an -electromagnetic Field transfers. 17_oMaachine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet_$ daß die Vorrichtung ein Schraubenpropeller ist ο17 _o maachine according to claim 11 or 12, characterized in that the device _$ a screw propeller is ο 18o Maschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet» daß die Vorrichtung ein Srehmomentenwandler ist«18o machine according to claim 11 or 12, characterized in that » that the device is a torque converter " 19o Maechine nach Anspruch 5 oder 15t dadurch gekennzeichnet ₀ daß eine Vorgelegewelle (7 oder 101) über Zahnräder eine Nockenwelle (1? oder 109) antreibt, deren Brehimpuls eben-= falle in die Summe der Drehimpulse einbezogen wird (Fig_o1 und 6) ο19o Maechine according to claim 5 or 15t characterized in ₀ that a countershaft (7 or 101) drives via gears, a cam shaft (1? Or 109) whose Brehimpuls likewise = trap is included in the sum of the rotational pulses (FIG _o 1 and 6) ο 909842/0863909842/0863 Leers e iteBlank page