3-,5-,7-,9-,11-usw. Kammerzylinder-Konstruktion (Erweiterung möglich bis zur Materialfestigkeit)

Abstract

 Die Konstruktion ermöglicht die Erweiterung der nutzbaren Kolbenflächen durch Integration zusätzlicher Vorlaufkammern nach Bedarf in den Zylindern.
Abbildung Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch den Zylinder dar, der durch die Öffnungen (51) zu den Kammern a und b mit Flüssigkeit oder Gas angetrieben wird = Vorlauf (die Öffnungen (51) können nach Bedarf auch von außen angebracht werden) und durch die Öffnungen (59) entweicht die Flüssigkeit oder das Gas aus den Kammern c = Rücklauf (auch die Öffnungen (59) können nach Bedarf zu jeder Kammer von außen angebracht werden).
Gleichung: Durch die erweiterten Kolbenflächen (52) und (53) in den Kammern a und b wird die Presskraft des Zylinders bestimmt. Gleichzeitig sind die Öffnungen (59) geöffnet.
Durch die Kolbenflächen (52) und (53) aus der Sicht der Kammer c wird die Zugkraft des Zylinders bestimmt. Gleichzeitig sind die Öffnungen (51) offen.
Wenn die Zugkraft und die Presskraft des Zylinders gleich groß sein sollen, dann muss die Flüssigkeit oder das Gas mit dem doppelten Druck in die Kammern c gepumpt werden, da dieser Arbeitshub nur aus den Kammern c erfolgt und nicht, wie bei der Presskraft, aus den Kammern a und b.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder für Flüssigkeit oder Gas als Arbeitsmedium.
Aus dem Stand der Technik ist ein Hydrozylinder bekannt, der nach dem Prinzip einer Vorlaufkammer und einer Rücklaufkammer arbeitet. Auch alle Teleskoppressen funktionieren nach dem gleichen System.
Gegenstand der Erfindung ist ein 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder für Flüssigkeit oder Gas als Arbeitsmedium, bestehend aus einem dichtend in einem Innenzylinder axial verschieblich geführten hohlen Kolben mit einer hohlen Kolbenstange, wobei der Innenzylinder an einem inneren Ende mit einem Zylinderboden versehen ist, durch den die hohle Kolbenstange dichtend geführt wird, und einem über einen äußeren Zylinderboden fest mit der hohlen Kolbenstange verbundenen, dichtend an dem Innenzylinder axial verschieblich geführten Außenzylinder, so dass eine erste Vorlaufkammer zwischen einem äußeren Zylinderboden des Innenzylinders und dem hohlen Kolben gebildet wird, eine zweite Vorlaufkammer zwischen dem äußeren Zylinderboden des Außenzylinders und dem inneren Zylinderboden des Innenzylinders um die hohle Kolbenstange gebildet wird und eine Rücklaufkammer zwischen dem inneren Zylinderboden des Innenzylinders und dem hohlen Kolben um die hohle Kolbenstange gebildet wird.

[0002] Der erfindungsgemäße 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder kann in Maschinen und Anlagen als Hydrozylinder einzeln oder im Verbund eingesetzt werden. Der erfindungsgemäße Zylinder ist in allen Maschinen und Geräten verwendbar, in denen herkömmliche Zylinder mit 2-Kammer-Zylinder-System (Vor- und Rücklauf) im Einsatz sind, in Energiegewinnungsanlagen, Kompressoren, als Vedichter sowie als Druckumformer.

[0003] Die Konstruktion kann auch in Verbrennungsmotoren Anwendung finden, indem die Rücklaufkammer c als Verbrennungskammer arbeitet und die Explosionsstöße auf beide Kolben wirken oder die erste Vorlaufkammer a und die Rücklaufkammer c als Verbrennungskammern wirken und die Explosionsstöße auf vier Kolbenflächen wirken oder auch alle 3 Kammern als Verbrennungskammern im Takt a + b zu c arbeiten wobei mit b die zweite Vorlaufkammer bezeichnet ist.
In allen Bereichen funktioniert der 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder nach dem gleichen Prinzip, nämlich mit 2 Vorlaufkammern (a und b) und einer Rücklaufkammer (c) und umgekehrt, die beliebig nach Bedarf erweitert werden nach dem Prinzip 3, 5, 7, 9, 11 u.s.w. entsprechend der Wahl der Kammer.
Wichtig in der vorliegenden Erfindung ist die Erweiterung der Kolbenfläche im Vergleich zum herkömmlichen Zylinder durch Konstruktion eines 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinders, die es ermöglicht, eine zweite Vorlaufkammer in den Zylinder zu integrieren, die die Kolbenfläche bis auf 95 % vergrößert und somit die Kraft des 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinders um den erforderlichen Bedarf erhöht.
Ein erfindungsgemäßer 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder weist im Vergleich zum herkömmlichen Zylinder verschiedene Vorteile auf:
Verringerung des Eigengewichtes bis zum erforderlichen Bedarf oder Erhöhung der Presskraft bis zum erforderlichen Bedarf oder Verringerung des Druckes bei gleichbleibender Kraft. Im Einsatz als Verdichter erhöht sich der Druck in der Kammer c nach Bedarf.
Als Druckumformer kann durch das Betreiben der Kammern a und b der Druck in Kammer c bis 100 % erhöht und durch das Betreiben der Kammer c der Druck in den Kammern a und b bis zu 100 % verringert werden.
In Energiegewinnungsanlagen (Wasserkraft) kann der Schweredruck beim Einsatz des 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinders durch Wirkung auf die vergrößerte Kolbenfäche entsprechend erhöht werden.
In Verbrennungsmotoren erhöht sich die Leistung, da bei der Explosion gleichzeitig beide Kolbenflächen einen Arbeitsweg machen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Figur 1 stellt einen Längsschnitt durch den 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder dar, der durch die Öffnungen 51 zu Kammern a und zu Kammern b mit Flüssigkeit oder Gas angetrieben wird (Vorlauf). Durch die Öffnungen 59 entweicht die Flüssigkeit oder das Gas aus Kammer c (Rücklauf)
Durch die Kolbenflächen 52 und 53 in den Kammern a und b wird die Presskraft des 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinders bestimmt. Gleichzeitig sind die Öffnungen 59 geöffnet.
Durch die Kolbenflächen 52 und 53 aus Sicht der Kammer c wird die Zugkraft des 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinders bestimmt. Gleichzeitig sind die Öffnungen 51 geöffnet.
Wenn die Zugkraft und die Presskraft gleich groß sein sollen, dann muss die Flüssigkeit oder das Gas mit dem doppelten Druck in die Kammern c gepumpt werden, da dieser Arbeitshub nur aus den Kammern c erfolgt und nicht, wie bei der Pressluft, aus 2 oder mehr Kammern.
Figur 1 zeigt den Längsschnitt des 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinders in gefahrenem und Figur 2 in ausgefahrenem Zustand

Ansprüche

1. 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder für Flüssigkeit oder Gas als Arbeitsmedium, bestehend aus einem dichtend in einem Innenzylinder (50) axial verschieblich geführten hohlen Kolben (53) mit einer hohlen Kolbenstange (54), wobei der Innenzylinder (50) an einem inneren Ende mit einem Zylinderboden (52) versehen ist, durch den die hohle Kolbenstange (54) dichtend geführt wird, und einem über einen äußeren Zylinderboden (57) fest mit der hohlen Kolbenstange (54) verbundenen, dichtend an dem Innenzylinder (50) axial verschieblich geführten Außenzylinder (56), so dass eine erste Vorlaufkammer (a) zwischen einem äußeren Zylinderboden (65) des Innenzylinders (50) und dem hohlen Kolben (53) gebildet wird, eine zweite Vorlaufkammer (b) zwischen dem äußeren Zylinderboden (57) des Außenzylinders (56) und dem inneren Zylinderboden (52) des Innenzylinders (50) um die hohle Kolbenstange (54) gebildet wird und eine Rücklaufkammer (c) zwischen dem inneren Zylinderboden (52) des Innenzylinders (50) und dem hohlen Kolben (53) um die hohle Kolbenstange (54) gebildet wird.

2. 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem äußeren Boden (65) des Innenzylinders (50) und an dem äußeren Boden (57) des Außenzylinders (56) jeweils eine oder mehrere Öffnungen (51) für den Eintritt und den Austritt von Flüssigkeit oder Gas vorgesehen sind, die am Rand des Bodens (57, 65) über den Umfang des Bodens gleichmäßig verteilt sind.

3. 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außenzylinder (56) am Ende der Kolbenstange (54) angeordnet ist und den Innenzylinder (50) bis in Höhe des Kolbens (53) übergreift.

4. 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kolben (53) und die Kolbenstange (54) wenigstens 2 axial verlaufende Öffnungen (59) aufweisen.

5. 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet,
dass der 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder (14) innerhalb des Außenzylinders (56) einen Außenringraum (67) und innerhalb der Kolbenstange (54) und des Kolbens (53) einen zusammenhängenden Innenraum (69) aufweist.

6. 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen Kammern zueinander durch Ventilsteuerung beliebig nach Bedarf aktiviert und blockiert werden und somit in den blockierten Kammern a und b ein Unterdruck wirkt, der die Presskraft reduziert.

7. Verwendung eines 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Zylinders nach den vorhergehenden Ansprüchen als 3-, 5-,7-,9-,11- u.s.w. Kammer-Hydrozylinder, als Verdichter, im Anlagen- und Maschinenbau oder in Verbrennungsmotoren und Energiegewinnungsanlagen.

Zeichnung