DE3120765A1

DE3120765A1 - Lastwellengetriebe fuer rotationskolbenbrennkraftmaschinen mit kreiseingriff

Info

Publication number: DE3120765A1
Application number: DE19813120765
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7120 Bietigheim-Bissingen Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1982-12-09

Description

Lastwellengetriebe für Rotationskolbenbrennkraftmaschinen
mit Kreis eingriff Die Erfindung betrifft ein Lastwellengetriebe für Rotationskolbenbrennkraftmaschinen mit Kreiseingriff bei welchen der Rotationskolben mittels drei Voll-Exzenterwellen über ein Planetengetriebe bewegt wird, wozu der Rotationskolben zur Lagerung und Montierung der Exzenter dreigeteilt montierbar und die Lastwelle axial trenn- und montierbar und dabei radial verdrehfest angeordnet werden muß.
Lastwellengetriebe obengenannter Art dienen dem Zweck die Drehzahlen von Rotationskolben und Lastwelle in Einklang zu bringen, so daß bei drei Arbeitshüben je Umdrehung der Lastwelle die Arbeitstaktfolge dieser Maschine, derjenigen einer Sechszylinderviertakt-Hubkolbenbrennkraftmaschine entspricht.
Vergleichsweise hat die Last- und zugleich Exzenterwelle der Wankel-Brennkraftmaschine die dreifache Drehzahl des Rotationskolbens wodurch deren Arbeitstaktfolge einer Zweizylinderviertakt-Hubkolbenbrennkraftmaschine entspricht. Obengenannte Drehzahlangleichung ermöglicht die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Rotationskolbenbrennkraftmaschinen mit Kreiseingriff Derartige Maschinen sind aus der DE-OS 1.451.765 und aus der US 3.348.529 bekannt.
Die DE-OS 1.451.765 (vgl. Fig. 2) hat axial getrennte Exzenterwellen 7 und eine getrennte Lastwelle 13 mit Lagerscheiben 8 in welchen die Exzenterhalbwellen 7 mit Lagerstummeln 12 gelagert sind, deren Zapfen 6 den massiven Rotationskolben 5 und die druck- und reibungsbelasteten Seitenscheiben 14 kreisend bewegen müssen. Die beiden Halbtriebwellen 13, welche bei gegensätzlichen Drehbelastungen jeweils ihr eigenes Drehverhalten entwickeln, lassen die Gesamtfunktion dieser Maschine nur ahnen. Fig. 10 zeigt zwar eine identische Anordnung der Exzenterwellen, jedoch die Anordnung sämtlicher Funktionsteile dieser Maschine lassen eine Identität mit dem Anmeldungsgegenstand nicht erkennen.
Die US 3.348.529 hat z.T. eine durchgehend. Lastwelle 1 vgl. Fig. 2 und 4, aber auch hier sind die Exzenterhalbwellen 7 mit Exzentern 17 und den Planetenzahnrädern 10, wo auch immer platziert, jeweils axial und radial extrem konträren Belastungen ausgesetzt welche durch die größere Dimension des Exzenters 17 auch nicht zu bewältigen sind. Exzenterwellen mit einseitig nur kurzer Anordnung von Welle und Zapfen werden in der Praxis für schnellaufende Maschinen abgelehnt. Aus diesen Gründen ist auch bei dieser Maschine eine übereinstimmung mit dem Anmeldungsgegenstand nicht erkennbar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß bei Rotationskolbenbrennkraftmaschinen mit Kreiseingriff die Übereinstimmung der Drehzahl von Rotationskolben und Lastwelle in funktionstüchtiger Auslegung sichergestellt wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Lastwellengetriebe für Rotationskolbenbrennkraftmaschinen mit Kreiseingriff bei welchem der Rotationskolben mittels drei Voll-Exzenterwellen bewegt wird an deren axialen Endstücken je eine Planetenradverzahnung angeordnet ist durch welche dieselben gemeinsam, mit übereinstimmender Hubrichtung im Ubersetzungsvarhältnis 2:1, fluchtend in Sonnenzahnräder greifen die axial beiderseits, ruhend im Gehäusezentrum angeordnet sind während die Exzenterwellen axial beidseitig an den Rotationskolben anschließend, in Scheiben gelagert sind welche Bestandterle der im Maschinenzentrum axial beidseitig gelagerten und verdrehfest, trennbar angeordneten Lastwelle sind, wobei die Exzenter- bzw. Zapfenhohlwellen axial in Halbrundaussparung der Montageflächen des radial dreigeteilten Rotationskolbens, der jeweils von den Scheitelpunkten zum Zentrum trennbar angeordnet ist, in Halbschalen gelagert sind, während die Kolbenteile radial, mittels im rechten Winkel zu den Montageflächen angeurdneten Maschinenschrauben fest verbunden sind.
Die radiale Verschraubung des dreigeteilten Rotationskolbens jeweils mit zwei oder drei Verbindungsschrauben hat den Nachteil, daß Kopf- und Schraubenende derselben für die, der Verbrennung ausgesetzten äußeren Kolbenflanken unerwünschte Vertiefungen ergeben. Aus diesem Grunde sind axial eingepreßte Verbindungen vorzuziehen welche mittels Montiervorrichtung eingepreßt werden können. Als Alternativlösungen sind eine Kreuzverankerung mittels V-förmiger axialer Einfräsung an jedem Kolbenteil vgl. Abb. 2a, oder beidseitig zylinderförmige Ankerschienen welche mittels Axialbohrungen und Verbindungsausfräsungen an jedem Kolbenteil axial eingepreßt werden können, vgl. Abb. 2b vorgesehen.
Die Vorteile eines Lastwellengetriebes vorgenannter Art beruhen darauf, daß die Anordnung der axial beiderseits vom Rotationskolben gelagerten und außerhalb gemeinsam fluchtend angetriebenen, in sich starren, durchgehenden Exzenterwellen, einen voll belastbaren und gleichzeitig leichtgängigen Lastweg ergeben, unbenommen ob die Exzenterwellen mit warm aufgeschrumpften Zapfenhohlwellen oder wie üblich Anwendung finden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen Abb. 1 bis 6 die einen Querschnitt bzw. einen Längsschnitt einer Maschine obengenannter Gattung zeigen, wie folgt erläutert: Im Mittelgehäuse 1 kreist der Rotationskolben 5 mittels drei Exzenterwellen 7 bzw. deren Zapfenhohlwellen 6 in den Lagerhalbschalen 8. Die Exzenterwellen rotieren in den Nadel- oder glatte Lagern 9 der beiden Lagerscheiben 10 welche Bestandteile der axial durchgehenden, jedoch mittels Vieleckverzahnung 11 trenn-und montierbaren Lastwelle 12 sind. Die axialen Endstücke der Exzenterwellen 7 sind als Planetenzahnräder 13 ausgelegt, sie greifen mit radial übereinstimmender Hubrichtung beidseitig fluchtend in je ein zentrisch in den beiden Zwischengehäusen 3 ruhend angeordnetes Sonnenzahnrad 14. Der Rotationskolben 5 ist radial jeweils senkrecht von den drei Scheitelpunkten zum Zentrum getrennt, wodurch sich für jedes Teil zwei Montagefläche ergeben welche durch die axialen Halbrundaussparungen für die Lagerhalbschalen 8 bzw. Zapfenhohlwellen 6 unterbrochen sind.
Im rechten Winkel zu den Montageflächen sind je drei Verbindungsschrauben 16 angeordnet oder axial eingepreßte Kreuzanker 17 (s. Abb. 2a) bzw. radial beidseitig zylindrisch geformte Ankerschienen 18 (s. Abb. 2b) vorgesehen welche den Kolben zusammenhalten. In der zylindrischen Innenwand 19 des Rotationskolbens axial von beiden Seiten sind Stahlringe 20 eingepreßt, sie dienen der Fixierung für die Kolbenteile bei der Montage.
In den Seitengehäusen 2 sind axial die, der Kreisbahn von den Exzenterzapfenhohlwellen Raum lassenden trochoidenförmigen Gehäusefenster 21 ausgespart.
Die Lastwelle 12 ist mit Kugellagern 22 in den Gehäuseendflanschen 4 gelagert und außerhalb der Kugellager ist die Maschine mit Dichtringen 23 angedichtet.
Der Übersicht halber sind Ein- undAuslaß, Kühlung und Schmierung sowie die Anordnungen von den Gehäuseverschraubungen und der Zündkerze nicht nummeriert weil für das Schutzbegehren belanglos.
Abb. 6 zeigt in acht Bewegungsphasen die Drehkreise vom Anmeldungsgegenstand = "A" sowie von der Rotationskolbenbrennkraftmaschine System Wankel = "W", deren 1:3 übersetzte Mono-Exzenterwelle der Übersicht wegen wegaelassen ist. Ebenso ist die Lagerscheibe als Bestandteil der Lastwelle für "A" hier nicht gezeigt.
Aufschlußreich ist der durch das Planetengetriebe hervorgerufene, identische Drehkreis vom Kolben und dem Zapfentrio der Exzenterwellen welchen - sx olisch gesehen - die 1:3 übersetzte Wankel-Exzenter- bzw. Lastwelle mit der dreifachen Drehzahl davoneilt.
Die Auswirkung dieses Ergebnisses bedeutet für die Wankel-Maschine einen beachtlichen Leistungsverlust gegenüber dem Anmeldungsgegenstand.
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Claims

Patentansprüche 1. Lastwellengetriebe für Rotationskolbenbrennkraftmaschinen mit Kreiseingriff dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskolben mittels drei Voll-Exzenterwellen bewegt wird an deren axialen Endstücken je eine Planetenradverzahnung angeordnet ist durch welche dieselben gemeinsam, mit übereinstimmender Hubrichtung im Übersetzungsverhältnis 2:1, fluchtend in Sonnenzahnräder greifen die axial beiderseits, ruhend im Gehäusezentrum angeordnet sind während die Exzenterwellen axial beidseitig an den Rotationskolben anschließend, in Scheiben gelagert sind welche Bestandteile der im Maschinenzentrum axial beidseitig gelagerten und verdrabfest, trennbar angeordneten Lastwelle sind, wobei die Exzenter bzw. Zapfenhohlwellen axial in Halbrundaussparungen der Montageflächen des radial dreigeteilten Rotationskolbens, der jeweils von den Scheitelpunkten zum Zentrum trennbar angeordnet ist, in Haijchalen gelagert sind, während die Kolbenteile radial, mittels im rechten Winkel zu den Montage flächen angeordneten Maschinenschrauben fest verbunden sind.
2. Lastwellengetriene nach Anspruch 1, besonders gekennzeichnet durch die Anordnung der Verbindungsteile für den radial drei geteilten Rotationskolben mittels axial eingepreßter Kreuzanker welche derart angeordnet sind, daß in jedem Kolbenteil eine V-förmige Hälfte verankert ist.
3. Lastwellengetriebe nach Anspruch 1, besonders gekennzeichnet durch die Anordnung der Verbindungsteile für den radial dreigeteilten Rotationskolben mittels axial eingepreßter Ankerschienen welche beidseitig zylindrisch mit ähnlichem Querschnitt wie Hängebahnschienen derart angeordnet sind, daß in jedem Kolbenteil eine oder zwei Schienenseiten verankert sind.