DE3539069C2 - - Google Patents
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- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1892—Generators with parts oscillating or vibrating about an axis
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
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- H—ELECTRICITY
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Description
Die Erfindung betrifft einen durch eine Brennkraftmaschine
mit freifliegenden Kolben angetriebenen Generator gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch das US-Patent 35 10 703 ist ein durch eine Brenn
kraftmaschine mit freifliegenden Kolben angetriebener Ge
nerator bekannt, bei dem die Mittenachse der längs frei
schwingenden Kolben der Brennkraftmaschine die Mittenachse
des gleichfalls längs wirkenden Generators darstellt und
die schwingenden Motorteile derart mit den schwingenden Ge
neratorteilen in kraftschlüssiger Verbindung stehen, daß
ein Ausgleich der in Mittenachsrichtung wirkenden Kräfte
erzielt wird.
Der Leistungsbereich dieser Maschine ist dadurch nach oben
begrenzt, daß nur ein Brennkraftmaschinenzylinder mit zwei
verbundenen Arbeitskolben verwendet werden kann. Außerdem
ist der axiale Raumaufwand des Brennkraftmaschinenteils in
folge der zur Abstützung des Schwingläufers erforderlichen
Führungsrollen, welche in einem ausreichenden Längenabstand
befestigt sein müssen, relativ groß. Auch ist bei transla
torischer Bewegung des Läufers im Ständer des Generator
teils die Einhaltung eines engen Luftspaltes schwieriger
zu lösen als bei einer Rotationsbewegung.
Ferner ist durch die DE-AS 10 93 139 eine Brennkraftmaschi
ne mit durch mehrere freifliegende Kolben angetriebenem Ge
nerator bekannt, bei der das eine schwingende Bewegung durch
führende Erregerteil in der Mitte zwischen den Brennkraftma
schinenzylindern drehbar gelagert und mit diesen durch Hebel
verbunden ist. Auch mit dieser Maschine ist die der vorlie
genden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe nicht gelöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen durch eine
Brennkraftmaschine mit freifliegenden Kolben angetriebenen
Generator mit vollständigem Außgleich der bewegten Brenn
kraftmaschinenteile zu schaffen, welcher einen kleinen Raum
bedarf aufweist, bei dem auch mehrere nebeneinander ange
ordnete Brennkraftmaschinenzylinder verwendet werden können
und zudem ein bei umlaufenden Generatoren üblicher geringer
Luftspalt zwischen Läufer und Ständer angewendet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im
Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind die auf einer in der Mitte des oder
der Brennkraftmaschinenzylinder gelagerten Läuferschwenkwel
le und letztere umfassenden Hohlwellen verbundenen, gegenläu
fig schwingenden, über Zahnsegmente, Hebel mit Wälzbandüber
tragung oder Lenker mit den Kolben der Brennkraftmaschine ge
koppelten Läufersegmente des Generators mit als Rotations
flächen ausgebildeten, den Magnetfluß auf den Generatorstän
der übertragenden, Außenflächen ausgerüstet.
Die den Magnetfluß austauschenden Flächen können sowohl
zylindrische wie Ringscheibenflächen darstellen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind zur Erzeugung des
Gegenlaufs der Läuferteile des Generators die Kolben der
Freikolben-Brennkraftmaschine an zwei im gleichen Abstand
von der Läuferschwenkwelle angeordneten Verbindungsplatten
befestigt wobei die eine Platte über einen Segmenthebel mit
der Läuferschwenkwelle und die andere über einen Segmenthebel
mit der Hohlwelle über Verzahnung, Wälzband oder Lenker in
kraftschlüssiger Verbindung steht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in den Figuren
dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
In den Fig. 1 bis 4 ist ein mit zwei Zylindern ausgerüste
tes Beispiel der Erfindung dargestellt, bei dem eine starre
Verbindung der Kolben besteht und eine Übertragung der Kol
benkräfte von den Verbindungsgliedern der Kolben aus über
Zahnsegmente, Schwenkwelle und Hohlwellen auf die gegenläufig
schwingenden Läufersegmente erfolgt. In den Fig. 5 und 6
ist ein einzylindrisches Ausführungsbeispiel gewählt, bei dem
die Verbindung zwischen Kolben und Schwenkwelle ausschließ
lich über Lenker zwischen Kolben und einen auf der Schwenk
welle angeordneten Hebel sowie einen auf der, letztere um
fassenden Hohlwelle angeordneten Hebel erfolgt.
Die Maschine gemäß Fig. 1 bis 4 weist zwei Zylinder auf mit
je zwei gleichläufig schwingenden Kolben. In Fig. 1 ist ein
in Fig. 2 mit A-B gekennzeichneter Längsschnitt durch einen
Zylinder, welcher gleichzeitig einen Querschnitt durch den
Generator darstellt, veranschaulicht. Fig. 2 gibt einen in
Fig. 1 mit C-D gekennzeichneten Längsschnitt durch den Gene
rator, gleichzeitig Querschnitt durch das Triebwerk des Brenn
kraftmaschinenteils, wieder. Fig. 3 zeigt einen in Fig. 1 mit
E-F gekennzeichneten Längsschnitt durch die Brennkraftma
schine und Fig. 4 einen in Fig. 1 mit G-H gekennzeichneten
Querschnitt durch die Steuerkanäle der im Zweitakt arbeiten
den Brennkraftmaschine sowie das Oberteil der Kolben.
In den Fig. 1 bis 4 ist mit 1 der Ständer des Generators
gekennzeichnet, in dessen Innenzylinder die beiden Läufer
segmente 2 und 3 gegenläufig zum Kolbenpaar 15, 16 schwingen
und in der Ständerwicklung Wechselstrom induzieren. Die Läu
fersegmente schwenken um die, die beiden Zylinder 5 durch
dringende, die Ständermittenachse bildende Schwenkachse 4.
Das Läufersegment 2 ist über Schwenkarme 6 und 7 mit der
Schwenkwelle 8 und das Läufersegment 3 über Schwenkarme 9
und 10 mit den die Schwenkwelle 8 umfassenden Hohlwellen 11 und
12 verbunden.
Die in den Zylindern 5 schwingenden Kolben 15 und 16 sind
durch zwei mit den Kolben verschraubte Platten 13 und 14
verbunden. Diese weisen verzahnte Bahnen auf, in welche die
mit den Schwenkarmen verbundenen Zahnsegmente eingreifen.
In die verzahnten Bahnen der Platte 13 greifen die mit den
Schwenkarmen 6 und 7 des Läufersegments 2 über die Schwenkwelle 8
verbundenen, verzahnten Segmenthebel 17 und in die verzahnten Bahnen
der Platte 14 die über die Hohlwellen 11 und 12 mit den
Schwenkarmen 9 und 10 des Läufersegments 3 verbundenen, verzahnten
Segmenthebel 18 ein. Durch die gegenläufige Bewegung der
Segmenthebel 17 und 18 bewegen sich die Läufersegmente 2 und 3,
in Längsrichtung betrachtet, entgegengesetzt zu den Kolben
15 und 16, wodurch die schwingenden Massen ausgeglichen sind.
Die Brennkraftmaschine arbeitet nach dem Dieselverfahren mit
in den Kolben angeordneten Brennkammern 19 und 20, in welche
Brennstoff durch die Düsen 21 und 22 gespritzt wird. Zur Ver
bindung der Brennräume jedes Zylinderpaares sind im oberen
Teil der Zylinder-Zwischenwände Durchgänge 27 und 28 ange
ordnet, wo auch die Düsen 21 und 22 angeordnet sind.
Die Brennkraftmaschine arbeitet im Zweitakt. Den Zylindern
wird von einem nicht mit dargestellten Abgaslader oder einem
elektrisch angetriebenen Gebläse über die Zuführungskanäle
23 bzw. 24 Luft zugeführt. Die Abgase werden über die Kanäle
25 bzw. 26 abgeführt.
Vom einzylindrigen Beispiel Fig. 5 und 6 ist in Fig. 5 ein
in Fig. 6 mit L-M gekennzeichneter Längs- und in Fig. 6 ein
in Fig. 5 gekennzeichneter Querschnitt dargestellt. Im Stän
der 30 schwingen gegenläufig Läufersegmente 31 und 32, von
denen das Segment 31 über Schwenkarme 33 mit der Schwenk
welle 34, das Segment 32 über Schwenkarme 35 mit der die
Schwenkwelle 34 umfassenden Hohlwelle 36 verbunden ist. Die
am Zylinder 45 gelagerte Schwenkwelle 34 sowie die letztere
umfassende Hohlwelle 36 weisen gegenüberliegende, sich ent
gegengesetzt zu den betreffenden Schwenkarmen erstreckende
Hebel 37 bzw. 38 auf, an denen die an den Kolben 39 und 40
angelenkten Lenker 41, 42, 43, 44 aufgehängt sind. In der
Abbildung ist, wie in den Beispielen Fig. 1 bis 4, eine
Endstellung des Kolben- sowie des Läufersegmentpaares dar
gestellt. Bei der Bewegung des Kolbenpaares nach der anderen
Seite wird das Läufersegmentpaar um die Mittenachse ge
schwenkt und gegenläufig bewegt.
Claims (2)
1. Durch eine Brennkraftmaschine mit freifliegenden,
über ein Verbindungsglied verbundenen Kolben ange
triebener Generator mit einem feststehenden Ständer
und einem erregenden Läufer, der vom Verbindungsglied
über Übertragungselemente hin- und hergehend angetrie
ben wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungselemente aus einer, auf in der
Mitte des oder der Brennkraftmaschinen-Zylinder (5;
45) gelagerten Läuferschwenkwelle (8; 34) und einer
letztere umfassenden Hohlwelle (11, 12; 36) und zur
jeweiligen Kolbenbewegung gegenläufig schwingenden,
über Zahnsegmente (17, 18) oder Hebel (37, 38) mit
Wälzbandübertragung oder Lenker (41, 42, 43, 44) mit
den Kolben (15, 16; 39, 40) der Brennkraftmaschine ge
koppelten Läufersegmenten (2, 3; 31, 32) des Generators
bestehen und diese Läufersegmente (2, 3; 31, 32) mit als
Rotationsflächen ausgebildeten, den Magnetfluß auf den
Ständer (1; 30) übertragenden Außenflächen
ausgerüstet sind.
2. Durch eine Brennkraftmaschine mit freifliegenden Kolben
angetriebener Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolben (15, 16) an zwei im gleichen
Abstand von der Läuferschwenkwelle (8) angeordneten
Platten (13, 14) befestigt sind, wobei die eine Platte
(13) über Segmenthebel (17) mit der Läuferschwenkwelle
(8) und die andere Platte (14) über Segmenthebel (18)
mit der Hohlwelle (11, 12) über Verzahnung, Wälzband
oder Lenker in kraftschlüssiger Verbindung steht.
Priority Applications (2)
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DE19853539069 DE3539069A1 (de) | 1985-11-04 | 1985-11-04 | Durch eine brennkraftmaschine mit freifliegenden kolben angetriebener elektrogenerator |
DE19853546315 DE3546315C2 (de) | 1985-11-04 | 1985-12-30 | Durch eine Brennkraftmaschine mit frei fliegendem Kolben angetriebener Elektrogenerator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853539069 DE3539069A1 (de) | 1985-11-04 | 1985-11-04 | Durch eine brennkraftmaschine mit freifliegenden kolben angetriebener elektrogenerator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3539069A1 DE3539069A1 (de) | 1987-05-14 |
DE3539069C2 true DE3539069C2 (de) | 1993-04-15 |
Family
ID=6285123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853539069 Granted DE3539069A1 (de) | 1985-11-04 | 1985-11-04 | Durch eine brennkraftmaschine mit freifliegenden kolben angetriebener elektrogenerator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3539069A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4315229A1 (de) * | 1993-05-07 | 1994-11-17 | Klaue Hermann | Insbesondere zum Antrieb von Kraftfahrzeugen dienender, durch eine Brennkraftmaschine mit frei fliegenden Kolben angetriebener Elektrogenerator |
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DE3725620C2 (de) * | 1987-08-03 | 1995-06-01 | Klaue Hermann | Antriebs- und Bremseinrichtung mit Bremsenergie-Rückgewinnung für Kraftfahrzeuge, insbesondere allradgetriebene Kraftfahrzeuge |
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DE4405846C2 (de) * | 1994-02-23 | 1998-10-15 | Klaue Hermann | Verbrennungsmotor-Elektrogenerator-Antrieb für Kraftfahrzeuge |
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FR2964699B1 (fr) * | 2010-09-09 | 2014-06-13 | Renault Sa | Groupe electrogene a equipages mobiles lineaires |
Family Cites Families (2)
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DE1093139B (de) * | 1956-08-08 | 1960-11-17 | Eugen Wilhelm Huber Dr Ing | Verbrennungskraftmaschine mit frei schwingenden Kolben zur Erzeugung von elektrischer Energie (Schwinggenerator) |
US3510703A (en) * | 1968-04-01 | 1970-05-05 | Hermann Klaue | Electric generator |
-
1985
- 1985-11-04 DE DE19853539069 patent/DE3539069A1/de active Granted
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DE4315229A1 (de) * | 1993-05-07 | 1994-11-17 | Klaue Hermann | Insbesondere zum Antrieb von Kraftfahrzeugen dienender, durch eine Brennkraftmaschine mit frei fliegenden Kolben angetriebener Elektrogenerator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3539069A1 (de) | 1987-05-14 |
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