DE238908C

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Publication number: DE238908C
Application number: DENDAT238908D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Explosionskraftmaschine und bezweckt,, die Leistungsfähigkeit und den Nutzeffekt solcher Maschinen zu erhöhen.

Bei Maschinen dieser Art ist es bekannt, daß ein erheblicher Teil an Energie verloren geht, weil die Wirkung der Explosion und die aus dieser folgende Kraft in demjenigen Teil des Arbeitsvorganges nicht, ausgenutzt wird,

ίο wo die Kurbel und die anderen Arbeitsteile in einer zur Ausnutzung der Arbeitskraft höchst unvorteilhaften Lage stehen, nämlich in den Totpunktlagen von Kolbenstange und Kurbel.

Der Zweck der Erfindung ist, die hieraus resultierenden Mängel an Nutzeffekt zu beseitigen, und zwar geschieht dies durch die an Hand verschiedener Ausführungsformen später erläuterten Mittel.

Es sind bereits Anordnungen bekannt geworden, wo die Explosion dann stattfindet, wenn die Kurbel die Tötpunktlage überschritten hat. Bei anderen bekannten Anordnungen wird auch die Hublänge des Kolbens während der entsprechenden Hübe des Umlaufes geändert. Schließlich sind Anordnungen bekannt geworden, bei denen der Kolben stationär bzw. praktisch stationär gehalten wird und hierdurch in der Lage ist, die Kompression seitens der Kurbel aufrecht zu erhalten bzw. zu steigern, während die Kurbel die Totpunktlage überschreitet. Bei diesen Anordnungen erfolgte jedoch die Verbindung zwischen Kolbenstange und Kurbelzapfen in nachgiebiger Weise. Infolge der genannten nachgiebigen Verbindung trat eine veränderliche Saugwirkung einerseits sowie eine veränderliche Kompression andererseits auf, 45

welche Momente für Explosionskraftmaschinen äußerst nachteilig sind. Um auch diese Übelstände zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung das Kurbelstangenende direkt mit dem Kurbelzapfen verbunden, so daß also die nachgiebige Unterstützung nicht vorhanden ist. Infolge der gekennzeichneten Verbindung wird ein Hämmern und Kreischen der Maschine vermieden,-und der Kolben wird in unveränderlicher Weise hierdurch derart gehalten, daß die Kompression der Ladung bestehen bleibt öder die Ladung noch mehr komprimiert und ein ruhiger Gang der Maschine gewährleistet wird.

In der Zeichnung sind schematisch einige Ausführungsbeispiele dargestellt.

Fig. ι ist die Seitenansicht des Kolbenstangenendes und einer Einzelkurbel, bei welcher das erwähnte Stillhalten des Kolbens mittels eines Exzenters geschieht.

Fig. ι a ist eine entsprechende Ansicht des Getriebes zur Bewegung des Exzenters und

Fig. ι b eine Ansicht von oben auf die Fig. ι a.

Fig. 2 und 3 sind Seitenansicht und Draufsicht einer anderen Ausführungsform, bei welcher eine Doppelkurbel und ein exzentrischer Zapfen angewendet wird, der mittels eines Zahngetriebes und einer Kulisse eine schwingende Bewegung erhält.

Fig. 4 zeigt eine andere Arbeitsstellung der Teile.der Fig. 2.

Fig. 5, 6 und 7 sind Seitenansicht, Draufsicht und Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform, und Fig. 8 zeigt eine andere Lage der Teile der Fig. 5.

In Fig. ι und 1 a ist am Kurbelzapfen b ein

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Exzenter α angeordnet, welches durch das Kolbenstangenende c umschlossen wird. Das Exzenter erhält die geeigneten Abmessungen und Anordnungen zu seiner Drehbewegung mit der gewünschten Geschwindigkeit durch Zahnräder a¹ und a² im Übersetzungsverhältnis 2 zu i. ■ Wenn nämlich das Exzenter sich während einer Umdrehung ebenfalls nur einmal drehen ■ würde, würde die relative Ver-Schiebung während derjenigen Zeit, während welcher die Kurbel sich von der Totpunktlage nach der Explosionsstellung bewegt, nicht genügend sein, um den Kolben stationär zu halten. Das Zahnrad α¹ ist mit dem Exzenter 'verbunden, und das mit demselben in Eingriff stehende Zahnrad a² . ist auf einem Zapfen b¹ unbeweglich gelagert, der in einem Pfosten b² des Maschinenrahmens oder einem anderen geeigneten Teile der Maschine gehalten wird.

Der Zapfen b¹ ist gleichachsig mit der Kurbelwelle angeordnet und das Zahnrad α² konzentrisch zur Kurbel α³. Es ist ersichtlich, daß, wenn die Kurbel α³ die Totpunktstellung erreicht und darüber hinausgeht, das in Umclrehung gesetzte Exzenter α verhindert, daß der Kolben der Bewegung des Kurbelzapfens b folgt, so daß also der Kolben praktisch stillgehalten wird, wodurch die Ladung also komprimiert bzw. in Kompression gehalten wird, bis die Kurbel die Totpunktlage genügend weit überschritten hat, um die Wirkung der dann stattfindenden Explosion mit vollem Nutzeffekt zu übertragen.

Die Kurbel ist in der Endstellung des Einwärtshubes des Kolbens dargestellt, und es ist ersichtlich, daß der breitere Teil des Exzenters vom Arbeitszylinders aus am weitesten entfernt steht. Das Exzenter nimmt nun dieselbe relative Stellung ein, wenn die Kurbel in der anderen Totpunktlage steht,, und infolgedessen wird die Hublänge des Kolbens nicht berührt und bleibt für jeden Hub dieselbe.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4 ist in dem Kolbenstangenende c ein Schlitz c¹ vorgesehen. Der Kurbelzapfen b gleitet in diesem Schlitz, wenn den genannten Teilen durch den exzentrischen Zapfen d^& eine Bewegung erteilt wird. Auf dem Kurbelzapfen ist aufgekeilt oder in anderer Weise

.50 befestigt ein Zahnrad c², das in Eingriff steht mit einem Zahnrad d, welches drehbar auf einem Zapfen einer der Seitenstücke d² ist. Die Seitenstücke sind auf dem Kurbelzapfen b gelagert, welcher mit Spiel oder lose durch die in den Seitenstücken vorgesehenen Löcher hindurchgeht. Das Kolbenstangenende c liegt zwischen den beiden Seitenstücken d², und der Kurbelzapfen b geht durch den länglichen Schlitz c¹ des Kolbenstangenendes c hindurch.

An den Seitenstücken d² sitzt ein exzentrischer Zapfen d^s, welcher durch die beiden Seitenstücke und das dazwischen liegende KoI-bcnstang'enende hindurchgeht (s. Fig\ 3). Der mittlere, durch das Kolbenstangenende c gehende Teil dieses Zapfens d^s liegt exzentrisch zu den beiden, durch die Seitenstücke hindurchgehenden Endteilen. An dem Zapfen d? ist eine Kulisse d* vorgesehen, die zwischen bestimmten Grenzen hin und her schwingt. Diese Grenzen hängen von der Länge des Armes d^B ab. Ein Zapfen d⁵ dieses an dem Zahnrad d befestigten Armes d" greift in den Kulissenschlitz ein und kann in diesem Schlitz frei gleiten. Eine Drehung wird dem exzentrischen Zapfen d³ durch die Kulisse rf⁴ erteilt, und wenn genannter Zapfen rotiert, so übermittelt er dem Kolbenstangenende c eine Bewegung relativ zu den Seitenstücken d². Diese relative Bewegung des Kolbenstangencndes bzw. zu den Seitenstücken d² kann infolge des genannten Schlitzes c¹ auftreten, der in dem Kolbenstangenende c vorgesehen ist und in dem der Kurbelzapfen gleitet. Wenn also die Kurbel über die Totpunktlage hinaustritt, bewirkt das Zahnrad c² eine Drehung des Zahnrades d, und hierdurch wird durch den Eingriff der Kulisse d* eine schwingende Bewegung des exzentrischen Zapfens d³ erzielt mit dem Ergebnis, daß die Kurbel über die Totpunktlage hinausgehen kann, während der Kolben stillsteht bzw. praktisch stillgehalten wird. In gleicher Weise, wie bei der Ausführungsform in Fig. ι und 1 a ersichtlich, ist der Ausschlag des exzentrischen Zapfens am größten, wenn die Kurbel im Bereich der Tot- j)5 punktlage steht, so daß das angestrebte Ergebnis in besonders vorteilhafter Weise erreicht wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 8 wird dieses Ergebnis mittels eines Schlitzes c¹ erreicht, der im Kolbenstangenende c ausgebildet ist. Die beiden Kurbelarme c° sind durch einen Steg e¹ miteinander verbunden. Durch diesen Steg wird die Bewegung der Kurbelarme c" unmittelbar auf das im Schlitz c¹ des Kolbenstangenkopfes sich verschiebende Gleitstück übertragen. An den Kurbelarmen c° sind weiterhin die Glieder b® befestigt, und durch letztere werden- die Kurbelarme c° mit den Seitenstüeken d² verbunden, welche einerseits um die Zapfen b der Glieder b^x und anderseits um den Zapfen e der Kolbenstange schwingen. Wenn also die Kurbel über die Totpunktlage hinaustritt, halten die Seitenstücke d^z die Kurbel und das KoI-benstangenende in wirksamem gegenseitigen Eingriff, während der Schlitz c¹ der Kurbel erlaubt, ihre Bewegung fortzusetzen, ohne das Kolbenstangenende mit sich zu ziehen. Auf diese Weise ist auch hier wieder der Kolben in der Lage, stillzustehen und die Kompression der Ladung aufrecht zu halten, bis Zündung

und Explosion erfolgen. Offenbar kann die Anordnung auch so sein, daß die Enden der Kurbelarme c° unmittelbar den Kurbelzapfen tragen, während die übrigen Teile dieselben bleiben und in gleicher Weise wirken.

Claims

Patent·-Ansprüche:

1. Getriebe für Explosionskraftmaschinen, bei dem der Kolben in der innersten

ίο Kompressionsstellung vorübergehend gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenstangenende unnachgiebig mit dem Kurbelzapfen verbunden ist und ein im Kolbenstangenkopf drehbar angetriebenes Exzenter am Anfang einer jeden Kurbelwellenumdrehung sich in der gleichen Stellung befindet, derart, daß irgendeine Bewegung zwischen den genannten Teilen von der Beeinflussung des Exzenters abhängt.

2. Explosionskraftmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben seine vorübergehende Stillstandslage in der Kompressionsstellung dadurch erhält, daß das geschlitzte Kolbenstangenende (c) mit einem exzentrischen Zapfen (d") versehen ist, welcher durch einen in eine Kulisse (d⁴*-) des exzentrischen Zapfens eingreifenden Zapfen (d⁵) eines drehbar angetriebenen Zahnrades (d) eine Schwingbewegung erhält.

3. Explosionskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben seine vorübergehende Stillstandslage in der Kompressionsstellung dadurch erhält, daß in das geschlitzte,Kolbenstangenende der Zapfen eines mit dem Kurbelzapfen verbundenen gekröpften Teiles (b^x) eingreift, während gleichzeitig der Kurbelzapfen durch Seitenstücke (d?) mit dem Kolbenstangenende in Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.