DE3606281A1

DE3606281A1 - Kurbelgetriebe 90 grad v-triebwerk

Info

Publication number: DE3606281A1
Application number: DE19863606281
Authority: DE
Inventors: Toan Dat Tran
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-02-11
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1987-02-05

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Kurbeltriebwerk nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Kupplung von Kol ben und Welle in Kolbenmaschinen, gewöhnlich als Gerad lenker genannt.

Derartige Getriebe, deren Prinzip seit 17. Jahrhundert als Kardanscher Kreis bekannt ist, sind in erster Linie für die modernen Kompressoren mit doppelwirkenden Kolben sehr begehrt aber auch als Verbrennungskraftmaschine anzuwenden.

Stand der Technik und Kritik des Standes der Technik

Es ist bekannt, daß der herkömmliche Tauchkolben für eine Hubkolbenmaschine den größten Reibungsanteil an Kolben im Betrieb hat.

Das Getriebe aus DE-PS 8 75 110 ist daher ein Versuchs beispiel dafür, durch Abwälzen eines Planetenrades im Innern eines gestellfesten Innenkranzes von doppelten Teilkreisdurchmesser und mit Hilfe eines Kurbelzapfens, dessen Drehachse durch den Teilkreis des Planeten rades geht, und einer mit dem Planetenrad fest verbun denen Kurbelwelle, eine geradlinige hin-und-her Bewe gung zu verwirklichen, um die oben genannte Reibung gründlich abzuschaffen und den Wirkungsgrad einer Maschine zu verbessern.

Dieses Getriebe benötigt paarweise zwei Innenkranze, deren Einbau im modernen Gehäuse aus Leichtmetall sich als sehr schwierig erweisen kann, und nimmt da her in Anspruch relativ großen Innenraumbedarf.

Das Schubkurbelsystem-Baureihe ist durch DE-PS 27 20 284 bekannt geworden. Bei diesem Getriebe wird die gegen läufige Drehrichtung von doppelter Drehzahl des Sekun därexzenters durch die im Gehäuse drehbar befestigte Planetenräder über ein laufendes Hohlrad synchroni siert.

Bei diesem Schubkurbelsystem ist der Kolbenhub zu gering und kann erhöht werden nur durch entsprechende Vergrößerung des Synchrongetriebes.

Diese Nachteile treffen ebenfalls der DE-OS 32 32 098 zu, welche ein nahezu ähnliches Getriebe vorlegt. Der bisherige bekannte Tauchkolben mit Kreuzkopf, d. h. Kolben mit Zusatzkolben und Pleul, führt zur erheblichen Bauhöhe der Zylinder.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hub kolbenmaschine so auszurüsten, daß sie für Motoren und für Kolbenarbeitsmaschinen angewendet werden kann, wobei alle Drehteile sich statisch und dynamisch aus wuchten lassen und die Reibung an Kolben vernachläs sigbar klein ist.

Lösung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kurbel (4) die Planetenpaare (14 a, 14 b) in Auge (13, 13 a) enthält und das Zapfenrad (6) auf dem Grundzapfen (7) erfaßt, welches die Planetenräder (5, 5 a) eingreift, und gegenüber die gepaarten Planetenräder (8, 8 a) sich um das gehäusefeste Lagerrad (9) abrollen.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung

Der Zapfen (7 d) des Grundzapfens (7) ist fest im Au ge (7 e) der Drehscheibe (4 a) eingepreßt. Diese Dreh scheibe (4 a) ist konzentrisch mit der Kurbelwelle (16) im Gehäuselager (1) gelagert. Am Kurbelzapfen (10, 10 a) ist die Pleuelstange ( 2) drehbar angeschlossen, an deren oberen Teil ist der Kolben (11) teilweise gelen kig verbunden.

Die drehende Kurbel (4) und Drehscheibe (4 a) nehmen mit sich die Planetenpaare (14 a, 14 b) und den Grundzap fen (7) um. Dadurch ist es möglich, durch geeignete Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder, das Kardansche Prinzip für einen Geradlenker zu verwirklichen.

Laufen die Planetenpaare (14 a, 14 b) mit i-fache Winkel geschwindigkeit der Kurbel (4), dann ist diese Winkel geschwindigkeit über die Planetenräder (5, 5 a) aufs Zapfenrad (6) zu doppelte so groß und gegenläufig wie die der Kurbel (4) zu reduzieren.

Dadurch ist es auch möglich, das Drehen des Zapfenrades (6), das durch treibende Pleuelstange (2) betrieben wird, über die Planetenpaare (14 a, 14 b) wieder auf die Kurbelwelle (16) zu übertragen. Dabei spricht der Bolzen (14) der Planetenpaare (14 a, 14 b) bei dem Angriff der Planetenräder (8, 8 a) aufs Lagerrad (9) an und bringt die Kurbel (4) an der Stelle der Augen (13, 13 a) in die seit wärts Auslenkungsbewegung.

Erzielbare Vorteile

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Getriebe relativ kleinen Innenraumbedarf benötigt und ein Teil des Treibmoments verstärkt wird. Mit der Erfindung wird auch in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß zur Auswuchtung des Getriebes die Planetenpaare (14 a, 14 b) ausgenutzt werden können.

Beschreibung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich nung dargestellt und werden im folgenden näher be schrieben.

Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt der Fig. 2, wobei die Planeten paare (14 a, 14 b) deutlich im Eingriff zu erkennen sind.

Fig. 2 einen Schnitt entlang Q10-R1 der Fig. 1, bei dem die Drehscheibe (4 a) als Drehgelenk im Gehäuse lager ausgeführt ist.

Fig. 3 die erweiterte Kurbelwelle mit zwei Kurbelge trieben.

Fig. 4 die schematische Anordnung der erweiterten Kurbelwelle mit den zugehörigen Schubrichtun gen und Kolbenstellungen.

Fig. 5 die schematische Darstellung einer Pleuelstan ge, bei der der Kolben teilweise bewegbar ist.

Fig. 1 zeigt die Stellung der Kurbelzapfen (10, 10 a) beim Einbau dieses Kurbelgetriebes. Dabei ist das Lagerrad (9) vor der Be festigung im Gehäuse so zu verdrehen, bis die Kurbelzapfen (10, 10 a) die Schubrichtungen (S 1, S 2) erreichen.

Fig. 2 zeigt ein 90 Grad V-Triebwerk mit zwei Zylindern z. B. als Triebwerk für Druckluftverdichter, bei dem zum Ausgleich der Bewegmassen die Planetenpaare, die Kurbel (4) und eventuell die Innenbohrungen in der Drehscheibe (4 a) ausgenutzt sind.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines 90 Grad V- Triebwerkes in Reihe, z. B. als 4-Zylinder Ausführung für Motor. Die Grundzapfen (7) sind parallel und symetrisch zur Drehachse O in der Drehscheibe (4 a) fest eingebaut.

Fig. 4 zeigt die Stellung der Kolben des 90 Grad V-Triebwerkes, bei dem zwei Kolben gleichzeitig OT bzw. UT erreichen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die durch die Kolbenbewegung hervorgerufenen sinusförmigen Schwingungen sich gegenseitig neutralisieren.

Fig. 5 zeigt die schematische Darstellung der Pleuelstange mit eingebauten Kolben. Wegen der Abnutzung der Zahnräder im Betrieb und/oder Fertigungs- Montageungenauigkeit wird die Geradführung der Kurbelzapfen beeinträchtigt. Der Kolben ist teilweise gelenkig durchgeführt, um das Klemmen im Zylinder zu vermeiden.

Claims

Patentanspruch 1
Das Kurbelgetriebe-90 Grad V-Triebwerk mit dem Exzenter, der aus Zapfenrad (6), zwei Kurbelzapfen (10, 10 a) und dem Trägger rohr (21 ) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (4) die Planetenpaare (14 a, 14 b) enthält, die das Zapfenrad ( 6) übergreifen und gleichzeitig sich um das Lagerrad (9) abwälzen, und gegen über der Grundzapfen (7), auf dem der Exzenter gelagert ist, sich in der Kurbel (4) ausbildet.
Patentanspruch 2 nach 1
Das Kurbelgetriebe-90 Grad V-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen Q 1 und Q 2 der Kurbelzapfen (10, 10 a) im glei chen Abstand PQ 1 = PQ 2 = e parallel und symetrisch zur Drehachse P des Grundzapfens (7) angeordnet sind.
Patentanspruch 3 nach 1 und 2
Das Kurbelgetriebe-90 Grad V-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter um Drehachse P zusatzmassenlos ausgeglichen ist, und zum statischen und dynamischen Ausgleich der Kurbelwelle (16) die Planetenpaare (14 a, 14 b) und die Kurbel (4) herangezogen sind.
Patentanspruch 4 nach 1 und 2
Das Kurbelgetriebe-90 Grad V-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenpaare (14 a, 14 b) durch Verzahnung das Zapfenrad (6) relativ zur Kurbelwelle (16) eine gegenläufig doppelte Winkel geschwindigkeit bewirkt.
Patentanspruch 5 nach 1, 2 und 4
Das Kurbelgetriebe-90 Grad V-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (7 d) des Grundzapfens (7) im Auge (7 e) der Dreh scheibe (4 a) fest eingeschoben ist, und diese Drehscheibe (4 a) konzentrisch mit der Kurbelwelle (16) im Gehäuse gelagert ist.
Patentanspruch 6 nach 5
Das Kurbelgetriebe-90 Grad V-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Kurbelgetriebe in Reihe angebaut werden kann, wobei die Grundzapfen (7) in der gemeinsamen Zwischen-Drehschei be (4 a) fest eingepreßt sind.
Patentanspruch 7 nach 6
Das Kurbelgetriebe-90 Grad V-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise angeordneten Kurbelgetriebe über eine Hirth- Verzahnung (22) oder dgl. drehfeste Vorrichtung mit einander in Reihe verbunden sind.