DE2535898A1 - Bewegungsenergie-umwandler - Google Patents

Bewegungsenergie-umwandler

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DE2535898A1
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cam
piston
reciprocating
rotary
vice versa
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DE19752535898
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Wilhelm Wendner
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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
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H25/14—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion with reciprocation perpendicular to the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01B9/06—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 the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
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    • 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
    • F01B9/06—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 the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • F01B2009/061—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 the piston motion being transmitted by curved surfaces by cams
    • F01B2009/063—Mono-lobe cams
    • 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
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

  • Titel: Bewegungsenergie-Umwandler.
  • Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft das System zur Umwandlung der Rotationsenergie in Schubbewegungen sowie umgekehrt auch der Kolbenstoßenergie in Drehbewegung an Kolbenmaschinen, Kolbenmotoren, Pumpen, Schlittenmaschinen (wie Hobelmaschinen, Druckmaschinen, Pressen) und entsprechenden Maschinen, Zweck: Bei derartigen Maschinen ist eine Bewegungsenergie-Umwandlung erforderlich, und zwar von Rotation in Stoßbewegung oder umgekehrt.
  • Stand der Technik: Pleuel- und Exzentersysteme, wie bekannt.
  • Kritik des Standes der Technik: Pendelbewegung der Pleuelstange, Energieverluste durch das Pleuelsystem und durch das Ventil-SteuerungssystemO Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bewegungsenergie mit geringem Aufwand dem Bedarf entsprechend umzuwandeln, den Energieverlust gering zu halten, die Pendelbewegung der Pleuelstange auszuschalten, den Arbeitsstoß bei Kolbenmotoren auf die Länge des Hubs derart zu verteilen, daß größte Nutzung erzielt werden kann sowie den Leerhub nutzbar zu machen, Lösung: Kernstück der Erfindung ist eine herzförmige Scheibe, die je nach Anwendungszweck eine mehr oder weniger unregelmäßige Kurvenfahrung aufweist und die in einem gegebenen exzentrischen Punkt mittels Achse geradlinig zum Kolben am Motorblock (bzw. Maschinenblock) gelagert ist.
  • Die Kolbenstange ist geradlinig und zentrisch auf die Achse zu fUhren und wird zu diesem Zweck außerhalb des Zylinders (bzwo außerhalb der Stoß einrichtung) vom Rundstab auf zwei Flachstäbe verändert, zwischen denen das Kernstück rotieren kann.
  • Das Kernstück wird durch zwei Planeten-Rädchen, die zentrisch in dieser Kolbendoppelstange gelagert sind, gehalten, Die Kolbendoppelstangen besitzen Schlitze zur freien Hub-Beweglichkeit im Bereich der Kernstllck-Achse.
  • Auswuchtung der Achse durch ein gleiches Kernstttck, das zugleich Schwungkraft vermitteln kann.
  • Soll der Kolbenarbeitsdruck (z.B. beim Otto-Motor) genutzt werden, so wird die Stoßenergie von den Kolbendoppelstäben Aber das obere Planetenrädchen auf das Kernstttck übertragen, wodurch dieses in Rotation versetzt wird. Der Rückhub des Kolbens wird durch das untere Planetenrädchen durchgefAhrt.
  • Der Rückhub kann zusätzlich als Arbeitshub genutzt werden.
  • Soll Rotationsenergie in Schub-Bewegung umgewandelt werden, so wird die Achse des Kernstückes in Drehung versetzt und also der Vorgang umgekehrt.
  • Bei laufender Maschine wirkt das herzfOrmige Kernsttlck wie ein Pulsator.
  • Fur alle Maschinen, in denen die Rotationsbewegung in Hin-und-her-Bewegung umzusetzen ist wirkt das System dieser Erfindung also wie ein Pleuel oder Exzenter, jedoch u.a.
  • mit den Vorteilen, daß die Hin-und-her-Bewegung gradlinig erfolgt und bei Kolbenmaschinen der Leerhub nutzbar gemacht werden kann.
  • FUr alle Kolbenmotoren und -maschinen ersetzt die Erfindung auf einfache Weise das Pleuelsystem mit den Vorteilen wie oben unter aufgaben angeftihrt. Außerdem kann die Ventilsteuerung von der Kernstück-Achse aus direkt erfolgen.
  • Erläuterung zur Kurvenftihrung des herzförmigen Kerstücks (siehe Zeichnung 1): Vorzugeben sind Achsschnittpunkt, Hub und Wirkungsgrad.
  • Die Kurve x verläuft entsprechend Hub (halber Drehung) vom oberen Kolbenstand (a) abfallend auf den Achsschnittpunkt (c) zu und erreicht bei b den unteren Kolbenstand.
  • Im Bereich b wirkt ein Perihel-Schleudereffekt.
  • Die Kurve y ergibt sich aus der Ergänzung zur Kurve x durch c (also zweimal Radius r plus Hublänge).
  • In Anbetracht des großen Anwendungsbereiches und der Notwendigkeit exacter Berechnungen und Versuche wird diese Erfindung Forschungsinstituten in Deutschland zur Kenntnis gebracht.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Titel: Bewegungsenergie-Umwandler Oberbegriff: System zur Umwandlung von Rotationsenergie in Stoßbewegungen oder umgekeht der Kolbenstoß energie in Drehbewegung gemäß anliegender Beschreibung.
    Unteranspr(tche: Alle in Zusammenhang mit diesem System erzielbaren Verbesserungen.
    In Anbetracht des großen Anwendungsbereichs wird zu diesem Zeitpunkt von detaillierten Angaben hierzu abgesehen0 Ich bitte das Patentamt, dieser Tatsache Rechnung zu tragen, zumal genaue Berechnungen und Versuche erforderlich sind, die nur von kompetenten Stellen durchgeführt werden können.
    Die Erfindung wird zuständigen Instituten zur Kenntnis gebracht.
    Leerseite
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2481236A (en) * 2010-06-17 2011-12-21 Stephen Richard Terry Crankless external combustion engine
GB2517763A (en) * 2013-08-30 2015-03-04 Newlenoir Ltd Piston arrangement and internal combustion engine

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