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Kraftmaschinengetriebe.
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für Kraftmaschinen, bei dem die Umsetzung des im
Arbeitszylinder enstehenden Druckes in eine rotierende Bewegung mit Hilfe von Wälzkörpern erfolgt, von denen der dem Arbeitsdruck ausgesetzte gegen gen igte Leitflächen des anderen
Wälzkörpers drückt und diesen vermöge der in der Umfangsrichtung entstehenden Komponente in Rotation versetzt. Der angetriebene Wälzkörper kann hiebei das nötige Gewicht erhalten, um als Schwungmasse zu dienen. Die Umsetzung in eine rotierende Bewegung vermittelst Wälz- körper gestattet bei geeigneter Ausbildung der Leitflächen eine Einwirkung des Druckes während des allergrössten Teiles einer Umdrehung des angetriebenen Wälzkörpers zu erzielen, so dass die
Periode der Beschleunigung der Schwungmassen wesentlich erstreckt wird.
Bei Kraftmaschinen, insbesondere bei Heissluft-oder Verbrennungskraftmaschinen, hat da'Wälzkörpergetriebe den weiteren Vorteil, dass es trotz geringen Gewichtes der Schwung- massen hinter den Arbeitstakt eine gewisse Zahl von Leertakten einzuschalten gestattet, welche zur Spülung des Arbeitszylinders mit Luft dienen können, wodurch eine wirksame Kühlung des Arbeitszylinders erfolgt.
Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in
Fig. i und 2 in Seiten-bzw. Vorderansicht, wählend in Fig. 3 eine Draufsicht auf den Wälz- körper dargestellt ist. Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung in Vorder- ansicht, Fig. 5 eine mit dem Getriebe verbundene Verbrennungskraftmaschine, die zum Antrieb eines Kompressors dient.
Das Getriebe besteht aus dem Wälzkörper a, der an dem Hebel b drehbar im Rahmen c gelagert ist und sich gegen den auf der Arbeitswelle g sitzenden zweiten Wälzkörper d legt.
Dieser trägt an der zylindrischen Mantelfläche die als Leitflächen dienenden Führungsleisten f, die schräg verlaufen und sich von den Rändern her allmählich der Mitte nähern ; die Steigung ist so bemessen, dass zwischen der Stelle des grössten Leistenabstandes und der der grössten Annäherung der Leisten etwa fünf Sechstel oder mehr des Trommelumfanges liegen, worauf vermittelst kurzer Übergangsstücke./'der Leitkurven diese wieder zu den Trommelrändern zurückführen und auf diese Weise in sich geschlossene Führungskurve bilden.
Der auf diesen Leitkurven aufliegende Wälzkörper a, welcher die Form eines Doppelkegels oder eines sonstigen geeigneten Rotationskörpers erhält, bewirkt durch den von ihm ausgeübten Druck eine Drehung des Wälzkörpers d, da vermöge der Neigung der Führungskurven f eine Komponente in der Umfangsrichtung entsteht. die eine Rotation hervorruft. Diese Kraft entsteht bei Ausübung eines Druckes durch den Wälzkörper d so lange, als die Führungskurven ihre Neigung beibehalten. somit während fünf Sechstel oder mehr der Umdrehung dieses Wälzkörpers. Während des Übergangsstückes f' der Leitkurven, wobei die Neigung der Kurven sich ändert, wird der den Druck ausübende Wälzkörper a zweckmässig abgehoben.
Dies erfolgt beispielsweise vermittelst des Winkelhebelmechanismus h', h, i sowie vermittelst einer auf der Arbeitswelle g sitzenden Unrundscheibe, eines Zahnbogens oder dgl., welche den Winkelhebel h', A verschwenkt und hiedurch den Wälzkörper a vermittelst des Lenkers i hebt, so dass er während des Durchganges der Über- gangsstücke./"unter ihm mit den Leitkurven ausser Eingriff gebracht wird.
Die Form des Wälzkörpers a kann in mannigfacher Weise abgeändert werden ; doch ist naturgemäss die Neigung der Leitkurven dieser Form anzupassen. So zeigt Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungsform des Wälzkörpers mit auswärts geneigten Flächen, wobei die Leitkurven eben-
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falls von innen nach aussen verlaufen, da der drückende Wälzkörper nunmehr auf ihrer Innenseite aufliegt.
Die Verbindung eines solchen Getriebes mit einer Kraftmaschine ist in Fig. 5 dargestellt.
Der drückende Wälzkörper a ist mit der Pleuelstange v des Arbeitskolbens einer Kraftmaschine it verbunden, während die anzutreibende Maschine, beispielsweise ein Kompressor q, mit der Arbeitswelle g in Verbindung steht. Die Anordnung hat dann Vorteile, wenn als Kraftmaschine eine Heissluft-oder eine Verbrennungskraftmaschine dient. In diesem Falle wird der Motor K
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luftbehälter s verbunden, so dass als Verbrennungs-und Spülluft ein Bruchteil der erzeugten Druckluft Verwendung finden kann.
Das Getriebe a, d ist so ausgebildet, dass der Wälzkörper d gleichzeitig die Schwungmasse bildet, die während mehr als fünf Sechstel einer Umdrehung angetrieben wird, so dass sie mit viel geringerem Gewichte ausgeführt werden kann. Dabei können nach dem Arbeitstakt ein oder mehrere Spültakte eingeschaltet werden, ohne dass die Schwungmasse allzu grosses Gewicht zu erhalten brauchte.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 5 ist die folgende : Aus dem Druckluftbehälter s wird Verbrennungsluft in den Arbeitszylinder eingelassen und gleichzeitig Brennstoff eingespritzt. Bei dem nunmehr folgenden Arbeitstakt drückt der Kolben vermittelst der Pleuelstange auf den Wälzkörper a und versetzt dadurch den Wälzkörper d in Umdrehung, wobei die die Rotation hervorrufende Druckkraft während eines sehr erheblichen Teiles der Umdrehung wirkt. Damit wird auch gleichzeitig der mit der Welle g verbundene Kompressor q angetrieben. der durch die Rohrleitung r Druckluft in den Behälter speist. Nach dem Rückgang des Kolbens
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stattet, geht der Kolben im Arbeitszylinder wieder nach vorn, wobei wieder Druckluft aus dem Behälter-s eingelassen wird.
Diese tritt in den Zylinder ein und erwärmt sich daselbst, kühlt dabei den Zylinder ab und bewirkt überdies durch ihre Spannung sowie durch die Erwärmung einen neuerlichen, wenn auch geringeren Druck auf den Wälzkörper a. Dieser Spültakt kann sich einige Male wiederholen, so dass der Zylinder wirksam gekühlt wird.
Die vom Kompressor geförderte Luftmenge ist grösser als die zur Verbrennung und zum Spülen des Zylinders nötige Menge, so dass der Hauptteil der komprimierten Luft anderen Zwecken zugeführt werden kann.
Das Getriebe lässt sich auch bei anderen Kraftmaschinen und anderer Anordnung verwenden, wo eine geeignete Anordnung der Leitkurven gestattet, die Beschleunigungsperiode für die Schwungmasse auf einen beliebig grossen Teil einer Umdrehung zu erstrecken.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Kraftmaschinengetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung des von der Kraftmaschine ausgeübten Arbeitsdruckes in drehende Bewegung mittels zweier Wälzkörper (a, d) erfolgt, von denen der eine schräge Leitflächen (. f) aufweist, gegen die der andere Wälzkörper drückt und dadurch eine in der Umfangsrichtung des angetriebenen Wälzkörpers wirkende Kraftkomponente erzeugt, die dessen Drehung bewirkt.