DE102011121134A1 - Kraftübertragung Pleuel - Welle für Kolbenmotoren, Pumpen, Verdichter - Google Patents

Abstract

Bei Kolbenmotoren ist die Verwendung von Kurbelwellen üblich. Bei Multikolbenpumpen werden auch Taumelscheiben oder ein Sinusring eingesetzt. Bei der nachstehenden Erfindung wird zur Kraftübertragung eine Welle mit einem 180° Rundgewindering verwendet, welcher sich in einem Gewindeauge mit der gleichen Rundgewindeform an den beiden Längsseiten dreht und dabei das Gewindeauge hin- und herschiebt. Ist das Auge in der Mitte eines starren Pleuels mit Kolben an beiden Enden angebracht, werden die Kolben wie bei einer Pumpe verschoben. Wird das System in die Pleuel eines Verbrennungsmotors eingebaut, wird die Welle von der Kolbenbewegung in Drehung versetzt und kann zum Antrieb eines Fahrzeugs oder einer Maschine genutzt werden. Es können mehrere Kolbenpaare nebeneinander auf die gleiche Achse wirken, so dass sowohl Zwei-, Vier-, Sechs- und Achtzylindermotoren in sehr kompakter Bauweise möglich sind. Dies gilt gleichermaßen für Pumpen und Verdichter. Der Vorteil liegt in einer sehr einfachen Bauweise mit weniger Teilen, geringer Vibration und niedrigem Gewicht.

Description

• Hubkolbenmotoren mit Pleuellagern, Pleuelstangen, Kurbelwelle und den dazugehörigen Lagern sind aufwändige Konstruktionen und nicht sehr effizient. Die hier gezeigte Erfindung vereinfacht die Kraftübertragung von den Kolben auf die Abtriebswelle bei Verbrennungsmotoren und umgekehrt bei Pumpen und Verdichtern von der Antriebswelle auf die Kolben. In der einfachsten Version sind zwei Kolben über ein starres Pleuel miteinander verbunden. In der Mitte des Pleuels ist eine längliche Öffnung, an den Enden abgerundet. Oben und unten an den Längsseiten des Schlitzes sind entsprechend einer Zahnstange mit Rundgewinde wellenförmige Ein- und Ausbuchtungen. In diese greift ein auf der An- oder Abtriebsachse befindliches Gegenstück ein. Da das wellenförmige Gegenstück sich nur über 180° des Achsenumfangs erstreckt, greift es bei einer halben Umdrehung in die Zahnstange an der Oberseite und bei der anderen halben Umdrehung in die Unterseite ein. Dabei wird das Pleuel einmal in die eine und dann in die andere Richtung geschoben. Werden mehrere Kolbenpaare so nebeneinander angeordnet, dass die verlängerte Antriebsachse durch alle Gewindeaugen geht, sind Motoren (Pumpen, Verdichter) mit 4, 6 und 8 Zylindern möglich. Der Aufbau ist sehr einfach und es sind nur einfache Wellenlager erforderlich. Der Masseausgleich des 180° Wellenrads erfolgt durch zwei gegenüberliegende gleiche Teile mit jeweils der halben Breite rechts und links des Wellenrads. In der Herstellung wird das Wellenrad mit der doppelten Breite auf 360° des Umfangs gefertigt und die nicht benötigten Segmente abgefräst.
• Bezugszeichenliste

1

Kolbenbewegung

2

Pleuel

3

Zahnstange mit Rundgewindeform

4

180° Gegenstück auf Welle

5

An- oder Abtriebswelle

Claims (3)

1. Kraftübertragung von zwei in einem Langloch in der starren Pleuelstange befindlichen, sich gegenüberliegenden wellenförmigen Ausbuchtungen, jeweils entsprechend einer Zahnstange mit Rundgewinde, auf ein entsprechendes Gegenstück, welches 180° des Umfangs der Welle umfasst. Während einer halben Umdrehung greift die Welle in die obere und während der anderen in die untere Zahnstange ein. Somit wird aus der oszillierenden Bewegung eine Drehbewegung.
2. Verwendung eines Rundgewindes zur Reduzierung des Verschleißes und zum leiseren Lauf.
3. Masseausgleich durch beidseitig am 180° Zahnrad der Welle angebrachte Gegenstücke mit jeweils der halben Breite genau gegenüberliegend.

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