DE3519943A1 - Zahnradwelle - Google Patents

Abstract

Zur Beseitigung der beschriebenen Fehlerpunkte der Kurbelwelle soll durch die fehlerfreie Zahnradwelle ersetzt werden.

Description

Beschreibung

Vorwort:

Jeder Kurbeltrieb hat ein Ungleichförmigkeitsgrad, der die Maschinen zerstört und nichts leistet, erzeugt 2 Kolbengeschwindigkeiten, reißt bei der ersten den Kolben zusätzlich an und zweitens stößt sie ihn wieder zurück. Das höchste Drehmoment kann der Kolben nur an der Kurbelwelle leisten, wenn der Kurbelzapfen die 90°-Stellung durchläuft.

Zur Sache:

Ganz anders ist es beim Zahnrad, jeder Zahn stellt das größte Drehmoment dar, und zwar beim ganzen Takt 180°. Dieses müßte zu einer Brennstoffeinsparung führen. Der Ungleichförmigkeitsgrad im Kolbenmotor muß verschwinden. Die Neuzeit mit ihrem hohen technischen Stand erlaubt solche Fehler der Vergangenheit nicht mehr. Dieses sieht man ganz deutlich im Flugzeugbau, der gute Kolbenmotor mit seiner Leistung von 1-Stunden-PS verbraucht nur 250 gr Brennstoff, wird durch den Unsicherheitsgrad = Ungleichförmigkeitsgrad von der Turbine mit ihrer schlechten Leistung 1-Stunden-PS = 500 gr Treibstoff bevorzugt.

Meine Konstruktion zeigt, wie durch einen innen verzahnten Rahmen

1. der Kolben von allen Seitendrücken verschont bleibt und

2. der Verbrennungsdruck sich immer auf das größte Drehmoment ausdehnt, und zwar bis zum Ende.

Eine Kurbelwelle gibt es nicht. Eine einfache Transmissionswelle mit befestigtem Zahnrad versieht die Funktion der teuren Kurbelwelle. Der Rahmen muß in seitlicher Bewegung gesteuert werden. In meiner Zeichnung sind dafür Exenter angebracht, die durch die Welle gesteuert werden.

In meiner Konstruktion wurde Modul 1,25 zugrundegelegt.

Beschreibung nach § 7:

1. muß eine Hauptplatte angeferigt werden, die ins Kurbelgehäuse eingebaut werden kann. Diese muß die Langlöcher für die Führungsachsen aufweisen, wie Fig. 1 und 2 zeigen. Das Verschiebeteil der Fig. 2, welches die Führungsachsen besitzt, muß noch mit einem Langloch für die Zahnradwelle und Exzenterbuchse versehen werden, denn in meiner Zeichnung wird es durch den Exzenter verdeckt. Der Pleuelfuß ist so herzurichten, wie es Fig. 1 zeigt. Das Zahnrad muß mit einer Nabe versehen sein, die die Kolbendrücke abhängt. Meinen Maßen liegt Modul 1,5 zugrunde. Die seitliche Verschiebung der neuen Führungsstange übernimmt ein Exzenter, der auch die Seitenkräfte im Auf- und Ablauf dieser Stange aufnimmt, was Fig. 1 deutlich zeigt. Der Vorgang der seitlichen Verschiebung muß gleichzeitig vom Zahnrad und Exzenter erfolgen. Der Exzenter braucht dazu eine halbe Drehung, die die Verbindungsstange beim Rest des Auf- und Ablaufes erzeugt.

Beschreibung nach § 5: Zahnradwelle im Kolbenmotor.

Sie gehört zum technischen Gebiet der Verbrennungsmotoren und soll die unbrauchbare Kurbelwelle dieser Gattung verdrängen.

1. Durch ihre starren, toten Punkte, ihren großen Ungleichförmigkeitsgrad kann sie wohl alles kaputtmachen, aber den ihr eingegebenen Brennstoff (250 gr pro PS/Std.) kann sie nur zum kleinen Teil verwerten. Dieser geringe Teil der Verwertung findet im Hineingehen der 90 Stellung statt. In dieser Stellung hat sie ihr größtes Drehmoment, aber sie erzeugt sogleich eine zusätzliche Kolbengeschwindigkeit (im rechtwinkligen Dreieck ist es die Hypotenuse, die das Maß angibt). Im überdrehten Motor wächst sie zu einer so großen Kraft an, daß sie die Pleuelstangen zer-

reißt. Siehe Autofriedhof!

Ergebnis:

Schwerere, stabilere Pleuelstangen.

Das Herausgehen dieser 90 -Stellung der KW erzeugt doch genau das Gegegenteil:

Die Zusatzgeschwindigkeit wird jetzt sofort in eine andere langsamere Kolbengeschwindigkeit umgewandelt, die dem Kolben sehr weh tut. Er wird ja um das gleiche Stück der Zusatzbewegung zurückgestoßen und das gerade im höchsten Druck der Verbrennung. Dieser Rückstoß ist so groß, daß die ganze Maschine erschüttert wird, als "Stacato" bekannt. Man könnte es auch in der Jetztzeit als Segen der Menschheit bezeichnen, es schafft ja viele Arbeitsplätze.

Doch erst will ich in meiner Schilderung mit der Kurbelwelle fortfahren.

Das Gewicht:

Durch bauliche Gründe, wie z.B. die Wangen der Kurbeln müssen stabil sein, hat sich schon ein beachtliches Gewicht, das wird aber durch die genannten Punkte meiner Schilderung bedeutend erhöht. Ohne Schwungrad ist ein Kurbeltrieb unvollstellbar, wer sollte sonst die toten Punkte überwinden. Dieses erfordert ein zusätzliches Gewicht des Schwungrades.

2. Meine Offenlegung der Unbrauchbarkeit der KW im Kolbenmotor sind eigene Erfahrungswerte und können von jedermann nachgeprüft werden. Z.B. in den technischen Angaben, die dem Führerschein beiliegen, findet man nur eine mittlere Kolbengeschwindigkeit, das kann heißen, das Mittel gezogen aus mehreren Kolbengeschwindigkeiten.

Eine andere Überprüfung:

Nimmt man den Deckel vom Öleinfüllstutzen, so kann man doch erkennen, daß die Luft immer raus und reingeht. Durch das schnelle

Herunterkommen der zwei oberen Kolben (4-Zylinder-Motor) und das langsame Hochgehen der zwei anderen erzeugt eine ständige Änderung des Kurbelgehäusevolumens, ist die Lösung.

Mal in die Werkstatt geguckt:

Ist der Zylinderdeckel ab, darauf achten, daß das Schwungrad genau in der 90°-Stellung steht. Jetzt stelle man fest, daß der Kolben längst die Hälfte seiner Laufbahn überschritten hat. Um genau das Stück, was die Hypotenuse langer macht als ihre Gegenkathete, ist die Lösung.

Leider kann ich keine Fundstellen der Literatur angeben. 3. Nun zu meiner Erfindung:

Eine Zahnradwelle, bestehend aus einem Stück einfacher Transmissionswelle, aus einfachem Stahl (Chromnickelstahl wird für die Kurbelwelle genommen.) ohne bauliche Veränderungen mit 4 festsitzenden Zahnrädern (4-Zylinder-Motor) dem Schwungradsitz und dem Sitz für das Steuerrad versehen. Ihre Lagerung findet in den ehemaligen Kurbelwellenlagern statt. Sie hat nur ein Teilgewicht der ehemaligen KW. Das Zahnrad - der Kern meiner Erfindung - gab mit den Lichtblick zum Handeln ein, nämlich, im Lauf zeigt es auf der einen Seite nur heruntergehende Zähne, auf der anderen Seite dagegen nur hochgehende Zähne. Die Lösung für die Kolbenlaufbahn war somit gefunden. Es galt jetzt nur noch, die seitliche Verschiebung von 6 mm zu bauen, welche ich in meinen Zeichnungen (Fig. 1 und 2) darstelle. Von jetzt an meiner Darstellungen kann ein fehlerfreies und sauberes Laufen der Kolben beginnen. Da es keine toten Punkte mehr gibt, kann das Schwungradgewicht vermindert werden. Es hat seine gespeicherte Energie nur noch an die drei Nebentakte (Auspuffen, Ansaugen und Kompromieren) abzugeben. An die Stelle der schweren Pleuelstangen tritt jetzt eine leichte Verbindungsstange, deren unterer Teil so ausgebildet werden muß, wie es die Zeichnung Fig. 1 aufzeigt, oberer Teil ist mit dem Kolbenbolzenlager zu versehen, der eine seitliche Verschiebung

von 6 mm zuläßt. Die Verbindungsstange hat nur noch den Kolbendruck aufzunehmen. Seitendrücke auf Kolben und Zylinderwand fallen weg. Die Folge ist:

Ein unnötiges Ausschleifen fällt weg, die Verschleißteile erhalten so eine viel längere Lebensdauer und die langen Kolbenschäfte, die den Kreuzkopf bilden mußten, können wegfallen und so das Kolbengewicht verkleinern. Zahn und -radmittel bilden ein gleichmäßig bleibendes Drehmoment, was dem ganzen Verbrennungsdruck nur dienlich sein kann. Dieses muß zu einer Brennstoffeinsparung führen, aber auch zur besseren Verbrennung.

Als Beweis meiner fachlichen Angaben lege ich einen Verbesserungsvorschlag bei.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Die Kurbelwelle eines Otto-Motors im PKW soll einen Hub von 102 mm haben, gleich der Fig. 141, Seite 202, im Maschinenbau von H. Dubbel, Band II und zeigt große Fehlerpunkte,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbendruck durch die Pleuelstange auf die Kurbelwelle übertragen wird.

2. Kurbelwelle nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Fehler des Kurbeltriebs durch einen Zahnradwellentrieb beseitigt werden.