CH189717A - Kraftübertragungsgetriebe an Kraftmaschinen, insbesondere an mehrzylindrigen Wärmekraftmaschinen. - Google Patents
Kraftübertragungsgetriebe an Kraftmaschinen, insbesondere an mehrzylindrigen Wärmekraftmaschinen.Info
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
- F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
- F01B9/047—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft with rack and pinion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
- F16H19/043—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack for converting reciprocating movement in a continuous rotary movement or vice versa, e.g. by opposite racks engaging intermittently for a part of the stroke
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
Description
Kraftübertragungsgetriebe an Kraftmaschinen, insbesondere an mehrzylindrigen Wärmekraftmaschinen. Für die Umsetzung der Kolbenbewegungen von Kraftmaschinen in Drehbewegungen wird meistens das Kurbelwellengetriebe verwendet, dessen Nachteile bekannt sind. Gegenstand der Erfindung ist ein Kraft übertragungsgetriebe an Kraftmaschinen, ins besondere an mehrzylindrigen Wärmekraft maschinen, bei welchem erfindungsgemäss wenigstens eine als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange vorgesehen ist, welche ihre hin- und hergehende Bewegung auf wenigstens ein Zahnrad überträgt, mit dessen Verzah nung sie beim Beginn eines Hubes des Kol bens in Eingriff gelangt. In der Zeichnung sind beispielsweise Aus führungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Im Zylinder 1 (Fig. 1) ist der die Kol benstange 3 tragende Kolben 5 in der obern Endstellung dargestellt. Die Kolbenstange 3 ist mit zwei gleichen Verzahnungen 12 ver sehen und an ihrem untern Ende im Füh rungslager 6 geführt. Im Getriebegehäuse 8 sind auf den parallel zueinander verlaufen den Achsen 15 die Zahnräder 13 und 1.4' fest angeordnet, deren sich nur über einen Teil des Umfanges erstreckende Zahnsektoren dem Hub des Kolbens entsprechen. Ebenfalls auf den Achsen 15 sind die Zahnräder 16 festangeordnet (gestrichelt dargestellt), welche mit dem Zahnrad 19 im Eingriff stehen. Das Zahnrad 19 sitzt fest auf der Welle 20, ebenso das Schwungrad 21. Über dem Lager 6, also im untern Teil des Getriebegehäuses, ist eine Schraubenfeder 22 angeordnet, welche dazu bestimmt ist, die Kolbenstange 3 in ihrer untern Endbewegung abzudämpfen. Die Länge des Zahnsektors auf dem Zahn rad 13 und die Stellung dieses Sektors ist derart bestimmt, dass der Zahneingriff in dem Moment erfolgt, in dem der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 3 die Abwärts bewegung beginnt. Ist die Abwärtsbewegung beendet, so kommt die Verzahnung des Zahn rades 13 ausser Eingriff mit der Verzahnung der Kolbenstange 3 und das Zahnrad 13 kann sich frei weiterdrehen. Gleichzeitig kommt nun das sich gleichsinnig drehende Zahnrad 14 zum Eingriff mit der Verzahnung des Zahnrades 12 und bewegt die Kolben stange 3 und damit den Kolben 5 wieder hoch, womit wieder die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung erreicht ist. Bei Erreichung der Tieflage durch die Kol benstange wird der Stoss, wie bereits be merkt, durch die Schraubenfeder 22 abge bremst. Das Schwungrad 21 bewirkt einen ruhigen Lauf des Getriebes. Eine zweckmässige Ausführungsform wird bei einer Kraftmaschine, bei der zwei gleich achsig angeordnete Zylinder einander gegen überliegend angeordnet sind, erzielt, wenn die Kolben durch eine gemeinsame Kolben stange verbunden werden. Es ist einleuch tend, dass durch eine solche Anordnung ein besonders ruhiger Lauf der Maschine erzielt wird. Auch hier würde die Kolbenstange zwei Verzahnungen aufweisen, die je mit einem Zahnrad zusammenarbeiten. Fig. 2 zeigt ein Getriebe in Anwendung bei einem zweizylindrigen Zweitaktmotor, bei welchem die zwei Kolbenstangen 3, 4 durch einen zwischen ihnen auf der Welle 9 gelagerten, zweiarmigen Hebel 10 mitein ander in Verbindung stehen und gegenläufig bewegt werden. 1 und 2 sind die Zylinder. Die Kolbenstangen 3 und 4 sind mit den Kolben 5 starr verbunden, welche Kolben beim Betriebe des Motors ausschliesslich in linearer Bewegung hin und her laufen, ge führt einerseits durch die im Zylinderboden angeordneten Büchsen 6 und anderseits durch die Arme 7 am Gehäuse B. Die Kolben stangen 3 und 4 sind ausserdem durch den auf der Achse 9 drehbar gelagerten, zwei- arrnigen Hebel 10 und die Zapfenlochver bindungen 11 derart miteinander gekoppelt, dass die beiden Zylinder genau im Gegentakt arbeiten müssen. An ihren untern Enden tragen die Kolbenstangen 3 und 4 je eine ihrer Hublänge entsprechende Verzahnung 12. Die auf- und abgehende Bewegung der Kolbenstangen soll wiederum als Drehbe wegung auf die Wellen 15, von denen die eine als Kraftwelle der Maschine wirkt, übertragen werden. Zu diesem Zweck dienen die Zahnräder 13 und 14, in deren Zahn sektoren beim Abwärtsgang der Kolben stangen deren Verzahnungen 12 antreibend eingreifen. Die Länge der Zahnsektoren der Zahnräder 13 und 14 und die Einstellung jedes Zahnsektors ist wiederum derart fixiert, dass der Zahneingriff in dem Zeitpunkt er folgt, in dem die betreifende Kolbenstange im Arbeitshub des Kolbens jeweils ihre Ab wärtsbewegung beginnt und in der tiefsten Kolbenstangenstellung beendet ist, so dass das bisher angetriebene Zahnrad, nachdem es ausser Eingriff gekommen ist, sich jetzt frei weiterdrehen kann und anderseits ebenso die zugehörige Kolbenstange wieder frei hoch gehen kann, gesteuert durch den von der gegenläufigen, abwärtsgehenden andern Kol benstange betätigten Hebel 10. Die Kolben stangen wirken abwechselnd nur beim Ar beitshub kraftschlüssig auf die als Kraft welle dienende Welle 15 ein. Bei der zweizylindrigen Motoranordnung nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel be trägt die gegenseitige Phaseneinstellung der Kraftübertragung 180 ; bei einer dreizylin- drigen Anordnung würde sie zweckmässig 120 betragen usw. Um ein glattes und doch sicheres Ein- und Auslaufen der Verzah nungen der Stangen und der Zahnräder zu gewährleisten, ist jeweils beidseitig der End- zahn der Zahnsektoren nur etwa halb so hoch wie die übrigen Zähne der Sektoren und die Endzähne der Stangenverzahnung entsprechend grösser als die übrigen Zähne der Stangenverzahnung, wobei der Halb messer des zahnfreien restlichen Halbkreises des Zahnrades mindestens um die Verlänge rung des Zahnstangenendzahnes kleiner ist als der Fusskreisradius der Zahnradverzah nung. Zwischen den Wellen 15 erfolgt die gegenseitige Kraftübertragung durch die Zahn räder 16. Ordnet man dagegen abweichend von der Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 2 eine einzige Drehwelle 15 um 90 in der Horizontalen gedreht an, so dass beide Kolbenstangen mit in diesem Falle ebenso um 90 versetzter Verzahnung unmittelbar auf diese gemeinsame Arbeitswelle wirken können, so vereinfacht sich dadurch die bau liche Anordnung noch wesentlich. Diese Aus führungsform eignet sich insbesondere für mehr als zweizylindrige Maschinen, bei denen darin die Zahnsektoren der mehrzylindrigen Arbeitsweise entsprechend in ihrer Drehphase gegeneinander versetzt nebeneinander im Zylinderabstand unmittelbar auf der anzu treibenden Welle 15 aufgebracht sind. Zwecks Vermeidung jedes Schlagens der Zylinder kann eine in der tiefsten Kolben stangenstellung wirksam werdende Abfede rung vorgesehen sein, die zugleich die Hub länge nach unten begrenzt, oder aber, wie oben erwähnt, ein in derselben Achse liegen der zweiter Zylinder angeordnet werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Kraftübertragungsgetriebe an Kraftmaschi nen, insbesondere an mehrzylindrigen Wärme kraftmaschinen, gekennzeichnet durch wenig stens eine als Zahnstange ausgebildete Kol benstange, welche ihre hin- und hergehende Bewegung auf wenigstens ein Zahnrad über trägt, mit dessen Verzahnung sie beim Be ginn eines Hubes des Kolbens in Eingriff gelangt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Getriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange mit zwei gleichen Verzahnungen versehen ist, deren jede mit einem besonderen, im Ge triebegehäuse gelagerten Zahnrad zusam menarbeitet. 2.Getriebe nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Verzahnung der Kolbenstange den Krafthub auf das eine Zahnrad über trägt, während die andere Verzahnung der Kolbenstange die Rückführung der Kolbenstange durch das zweite Zahnrad vermittelt. 3. Getriebe nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Verzahnung der Zahnräder sich auf einen Teil des Um fanges beschränkt, dessen Länge dem Kolbenhub entspricht. 4. Getriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine an getriebene Welle mit einem Schwungrad versehen ist. 5. Getriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im untern Teil des Getriebegehäuses ein. Organ für die Dämpfung der untern Endbewegung der Kolbenstange angeordnet ist. 6.Getriebe nach Patentanspruch und Unter anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Organ aus einer Schrauben feder besteht. 7. Getriebe nach Patentanspruch an Kraft maschinen mit zwei gegenüberliegenden Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass eine für beide Kolben gemeinsame Kol benstange vorgesehen ist. B. Getriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kolbenstangen vorgesehen sind, die durch ein Hebel system so miteinander verbunden sind, dass sie sich gegenläufig bewegen müssen und dass diese Kolbenstangen abwech selnd jeweils nur beim Arbeitsbub kraft schlüssig auf eine Kraftwelle (15) ein wirken. 9.Getriebe nach Patentanspruch und Unter anspruch 8 an mehrzylindrigen Explo- sionskraftmaschinen, dadurch gekenn zeichnet, dass die sich gegenläufig be wegenden Kolbenstangen (3, 4) durch einen drehbar gelagerten, zweiarmigen Hebel (10) miteinander in Verbindung stehen und durch ein derartig ausge bildetes Zahngetriebe (12, 13, 14) auf die Kraftwelle (15) arbeiten, dass eine Kraftübertragung nur beim Explosions hub der Kolbenstangen stattfindet, wäh rend die Rücklaufbewegung der Kolben stangen durch den Hebel (10) bewirkt wird. 10.Getriebe nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 8 und 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Länge der Kolben stangenverzahnungen (12) entsprechende Zahnsektoren vorgesehen sind, und dass nur während des Explosionshubes der betreffenden Kolbenstange der zugehörige Zahnsektor mit der zugehörigen Kolben stangenverzahnung (12) abrollend in Ein griff steht, so dass dieser Sektor, nach dem er ausser Eingriff gekommen ist, sich frei weiterdreht und die Kolben stangenverzahnung (12) sich frei zurück bewegt. 11.Getriebe nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig die End- zähne jedes Zahnsektors nur die halbe Höhe der übrigen Zähne aufweisen und dass die Endzähne jeder Stangenverzah- nung (12) entsprechend verlängert sind, wobei der Halbmesser des zahnfreien restlichen Teils jedes einen Zahnsektor aufweisenden Zahnrades mindestens um die Verlängerung der Zahnstangenend- zähne kleiner ist als der Fusskreisradius des zugehörigen Zahnsektors. 12.Getriebe nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 8 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zahnsektoren der mehrzylindrigen Arbeitsweise der Explo sionskraftmaschine entsprechend in ihrer Drehphase gegeneinander versetzt unmit telbar auf der anzutreibenden Welle an geordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH189717T | 1936-02-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH189717A true CH189717A (de) | 1937-03-15 |
Family
ID=4436486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH189717D CH189717A (de) | 1936-02-19 | 1936-02-19 | Kraftübertragungsgetriebe an Kraftmaschinen, insbesondere an mehrzylindrigen Wärmekraftmaschinen. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH189717A (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024050896A1 (zh) * | 2022-09-05 | 2024-03-14 | 廖鸿国 | 一种扇形齿轮齿条活塞发动机 |
-
1936
- 1936-02-19 CH CH189717D patent/CH189717A/de unknown
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