DE3619488A1 - Kurbelgetriebe-geradeschubsystem - Google Patents
Kurbelgetriebe-geradeschubsystemInfo
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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
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
- F16H21/22—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric
- F16H21/28—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric with cams or additional guides
-
- 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
- F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Kurbeltriebwerk nach dem Oberbegriff
der Ansprüche 1 und 6 zur Kopplung von Kolben und Wellen in
Hubkolbenmaschinen. Derartige Getriebe gewöhnlich als Geradlenker
genannt zur Umwandlung einer Drehbewegung in translatorische Bewegung
und umgekehrt sind insbesondere für die modernen Kompressoren
mit doppelt wirkenden Arbeitskolben sehr vorteilhaft anzuwenden
oder als kombinierte Motor-Arbeitsmaschinen zu verwenden.
Das Kurbeltriebwerk aus DE-PS 9 02 925 verfügt über eine Kreuzschleife,
einen zweiteiligen Stein und ein Führungslager zur
Umwandlung der Drehbewegung des Kurbelzapfens in hin-und-hergehender
Bewegung und umgekehrt.
Diese Bauart bedarf infolge der Schwingbewegung des Steines in
der Kreuzschleife in Betrieb sehr aufwandigen Schmierungsbedarf.
Das Getriebe aus CH-PS 4 80 567 ist jedoch ein Versuchsbeispiel,
einen doppelt wirkenden Kolben zu schaffen. Dabei sind die Zahnräder
so zueinander verknüpft daß, die sekündäre Drehachse die
gleiche aber gegenläufige absolute Winkelgeschwindigkeit erreicht.
Für dieses Getriebe ist der Einsatz von Wellen und Zahnräder viel
zu groß. Infolge der Toleranzungenauigkeit und Abnutzung der Zahnräder
in Betrieb wird die Geradführung des Kurbelzapfens unsicher.
Die dadurch entstehende Schwingung der Pleuelstange hat zur Folge
die Schädigung der Stopfbuchse.
Die Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in translatorische
Bewegung aus OS-34 12 147 ist bekannt geworden. Die 1:2 Übersetzung
des auf dem Kurbelarm drehfest Zahnrades zu Örtfestrad stellt das
gleiche Prinzip zur der beschriebenen Erfindung dar. Die Schwingrolle
bewegt sich dabei in dem Führungsglied hin und her frei. Der
Unwuchtausgleich dieser Vorrichtung ist für schnell laufende Antriebwelle
jedoch unzureichend. Dagegen ist das Kurbelgetriebe Geradeschubsystem
mit Ausgleichmasse versehen zur Unterdrückung der
Schwingungen der Maschine in Betrieb.
Der bisherige bekannte Tauchkolben mit Kreuzkopf bedingt eine
erhebliche Bauhöhe der Zylinder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubkolbenmaschine
so auszurüsten, daß sie als Kolbenarbeitsmaschine eingesetzt werden
kann, wobei die Pleuelstange gerade geführt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß die Kurbel
(4) die Planetenradpaare (14, 14 a) in Augen (13, 13 a) enthält und das
Zapfenrad (6) zusammen mit zwei symmetrischen drehfest verbundenen
Kurbelzapfen (10, 10 a) und einem Trägerrohr (12) auf dem Grundzapfen
(7) der Kurbelkröpfung (4 b) gelagert ist, welches die Planetenräder
(5, 5 a) eingreift, und anderseits die gepaarten Planetenräder (8, 8 a)
sich um das gehäusefeste Lagerrad (9) abrollen, und daß der Stein (3)
und das Abstützglied (3 b) am Kurbelzapfen (10 und 10 a) fertigmontiert
sind.
Die Übersetzung des Zapfenrades (6) zu dem gehäusefesten Lagerrad
(9) beträgt 1:2. Der Zapfen (7 a) des Grundzapfens (7) ist fest im
Auge (7 b) der Drehscheibe (4 a) eingepreßt. Diese Drehscheibe (4 a)
verfügt über eine Ausgleichmasse (15) zum Ausgleich der Bewegkolben
(11) in Betrieb, ist konzentrisch zur der Kurbelwelle (16) im
Gehäuselager (1) gelagert. Der Kurbelzapfen (10 und 10 a) enthält
drehbar einen gleitenden Stein (3), der im Schlitz (3 a) des Abstützgliedes
(3 b) beweglich ist. Das Pleuel (2) trägt einerseits fest den
Arbeitskolben (11) und ist anderseits am Abstützglied (3 b) beispielsweise
fest angeschraubt. Die gehäusefeste Führungsbuchse (2 b) bestimmt
die genaue Geradführung des Pleuel (2) und bewahrt die Stopfbuchse
(2 a) und die Dichtelemente (11 a).
Mit der Erfindung wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß
zur Auswuchtung des Getriebes die Planetenradpaare (14, 14 a) ausgenutzt
werden können.
Mit der Erfindung sind die Drehachsen Q 1 und Q 2 der Kurbelzapfen
(10, 10 a) durch das vorliegende Getriebe in einer Schubrichtung
annähernd gerade geführt, wobei anhand eines Steines, eines Abstützgliedes
und einer Führungsbuchse als Ausgleichsvorrichtung doppelt
wirkende Arbeitskolben ohne Zusatzbauhöhe geschafft worden sind,
was zur einer Kostensenkung der Maschinen entspricht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnungen dargestellt
und werden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 die schematische Darstellung des Kurbelgetriebe Geradeschubsystemes,
der Klarheit halber ohne Pleuelanschlüsse.
Fig. 2 den Schnitt AB der Fig. 1.
Fig. 3 die schematische Darstellung des Steines, des Pleuels und
des Arbeitskolbens.
Fig. 4 die Anordnung einer T-Bauform.
Fig. 5 die Anordnung einer X-Bauform.
Fig. 6 die Anordnung der Drehachsen und der Schubrichtungen S 1
und S 2 der Zylinder.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen
nach Aufbau und ggf. auch nach Wirkungsweise der dargestellten
Erfindung.
Fig. 1 zeigt den Teilschnitt durch den Exzenter, bei dem die Steine
und die Abstützglieder bei Montage eingebaut worden sind. Das
Trägerrohr (12) besteht vorzugsweise aus Härtmetallschicht und
gewährleistet eine optimale Lebensdauer dieses Bauteiles. Die
Kurbelzapfen (10, 10 a) sind drehfest auf der Nabe des Zapfenrades
(6) gefügt. Die Augen (13, 13 a) sind für einen besseren Wirkungsgrad
beispielsweise als Wälzlager ausgeführt. Die Kurbelwelle (16)
ist in der Bohrung des Lagerrades (9) gelagert. Die Drehscheibe (4 a)
als Drehgelenk ist unmittelbar im Gehäuselager (1) konzentrisch
zur Kurbelwelle eingestellt und verfügt über eine Ausgleichmasse (15),
die zusammen mit der Kurbel (4) und den Planetenradpaaren (14, 14 a)
das Schwingen der Maschine infolge der hin-und-hergehenden Bewegung
des Arbeitskolbens gründlich unterdrücken kann. Die Schmierung
aller Lager erfolgt durch Kanäle innerhalb der Kurbelwelle und des
Grundzapfens (7), und durch Innenbohrung im Exzenter. Das Lagerrad (9)
vor Befestigung ist so verdreht bis Q 1 in S 1 liegt.
Fig. 2 zeigt den Schnitt AB in der Fußebene der Zapfenradnabe. Die
Achsenabstände der einander kämmenden Räder sind von Modulen ihrer
Verzahnung abhängig und sind so bestimmt, daß die Planetenradpaare
(14, 14 a) ohne Vorstoß gegeneinander untergebracht werden können.
Die Übersetzung 1:2 des Zapfenrades (6) zu dem Lagerrad (9) ist zu
beachten.
Fig. 3 zeigt das Arbeitsglied gemäß der Erfindung. Aus Grund der
wirkschaftlichen Fertigungskosten und vereinfachten Montage ist die
Gleitfläche zwischen Stein und Abstützglied eine Ebenefläche bevorzugt.
Die durch Fertigungsungenauigkeit und Zahnradabnutzung hervorgerufenen
Schwingungen des Steines im Schlitz sind relativ gering.
Die dadurch entstehenden Verschleißerscheinungen an den Kontaktflächen
sind sehr minimal. Die Nachstellsarbeit ist nicht erforderlich.
Diese Maschinenteile sind als wartungsfrei zu betrachten. Der Stein
sowie das Abstützglied sind einteilig ausgebildet und fertigmontiert.
Angestrebt wird e 1=e 2, d. h. OP=PQ 1=PQ 2=e.
Dann schwingt die Drehachse Q 1 (bzw. Q 2) bei konstanter Drehgeschwindigkeit
w sinusförmig geradlinig entlang S 1 (bzw. S 2).
Die Massenkraft hat das gleiche Schwingungsfrequenz wie die Kurbelwelle
und folgt der Gleichung:
mb sei die Bewegmasse des Kurbelzapfens.
Der Ausgleich der Massenkraft erfolgt durch rotierende Gegenmasse
der Kurbelwelle, deren Massenzentrum M ist und im Abstand OM = r
liegt.
Fig. 4 ist die schematische Anordnung eines 90 Grad T-Triebwerkes,
bei dem die Kurbelwelle als Antriebwelle für einen mehrstufigen
Kolbenverdichter ist. Diese Bauform erfordert einfache Unterlage
und gewährleistet einen ruhigen Lauf bei höchster Drehzahl.
Fig. 5 ist die schematische Anordnung eines 90 Grad X-Triebwerkes
gemäß der Erfindung.
Fig. 6 zeigt die räumliche Anordnung der Drehachsen O, P, Q 1 und Q 2,
und der Schubrichtungen S 1 und S 2 der Zylinder.
angetrebt wird e 1 = e 2 möglichst.
Claims (6)
1. Kurbelgetriebe Geradeschubsystem als Hubkolbenmaschine insbesondere
für Kolbenverdichter mit dem Exzenter, der aus miteinander
kraftschlüßig verbundenen Zapfenrad (6) und zwei Kurbelzapfen (10, 10 a)
sowie einem Trägerrohr (12) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kurbel (4) die Planetenradpaare (14, 14 a) enthält, die das Zapfenrad
(6) übergreifen und gleichzeitig sich um das gehäusefeste Lagerrad
(9) abwälzen, und der Grundzapfen (7) gegenüber, mit der primären
Drehachse P im Abstand e 1 parallel zur Hauptdrehachse O der Kurbelwelle
(16), auf dem der Exzenter drehbar gelagert ist, sich in der
Kurbelkröpfung (4 b) ausbildet, und daß der auf dem Kurbelzapfen (10
und 10 a) fertigmontierte Stein (3) und das Abstützglied (3 b) jeweils
einteilig ausgeführt sind (Fig. 1).
2. Patentanspruch 2 nach 1
Kurbelgetriebe Geradeschubsystem dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehachsen Q 1 und Q 2 der Kurbelzapfen (10, 10 a) im Abstand e 2 von P,
möglichst gleich e 1, parallel und symmetrisch zur primären Drehachse
P des Grundzapfens (7) angeordnet sind (Fig. 6).
3. Patentanspruch 3 nach 1
Kurbelgetriebe Geradeschubsystem dadurch gekennzeichnet, daß die
Planetenradpaare (14, 14 a) durch Verzahnung das Zapfenrad (6) relativ
zur Kurbelwelle (16) eine gegenläufig doppelte Winkelgeschwindigkeit
bewirken (Fig. 2).
4. Patentanspruch 4 nach 1, 2 und 3
Kurbelgetriebe Geradeschubsystem dadurch gekennzeichnet, daß der
Zapfen (7 a) des Grundzapfens (7) im Auge (7 b) der Drehscheibe (4 a) fest
eingeschoben ist, und diese Drehscheibe (4 a), die mit einer Ausgleichmasse
(15) versehen werden kann, konzentrisch zur der Kurbelwelle (16)
im Gehäuse (1) gelagert ist.
5. Patentanspruch 5 nach 1, 2, 3 und 4
Kurbelgetriebe Geradeschubsystem dadurch gekennzeichnet, daß der
Exzenter um die Drehachse P ausgeglichen ist, und zum statischen
und dynamischen Ausgleich der Kurbelwelle (16) die Planetenradpaare
(14, 14 a), die Kurbel (4) und die Ausgleichmasse (15) herangezogen
sind.
6. Patentanspruch 6 nach 1, 2, 3, 4 und 5
Kurbelgetriebe Geradeschubsystem dadurch gekennzeichnet, daß das
in der Führungsbuchse (2 b) geführte Pleuel (2) mit dem fest verbundenen
Kolben (11) über ein Abstützglied (3 b) und einen im Schlitz (3 a)
des Abstützgliedes (3 b) untergebrachten dreh-und-gleitenden Stein
(3) am Kurbelzapfen (10, 10 a) angeschlossen ist (Fig. 3).
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863619488 DE3619488A1 (de) | 1986-02-27 | 1986-06-10 | Kurbelgetriebe-geradeschubsystem |
DE19863623121 DE3623121A1 (de) | 1986-02-27 | 1986-07-09 | Kurbelgetriebe-reihenbauform |
DE19863628709 DE3628709A1 (de) | 1986-02-27 | 1986-08-23 | Kurbelgetriebe mit freiflugkolben |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863606281 DE3606281A1 (de) | 1986-02-11 | 1986-02-27 | Kurbelgetriebe 90 grad v-triebwerk |
DE19863619488 DE3619488A1 (de) | 1986-02-27 | 1986-06-10 | Kurbelgetriebe-geradeschubsystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3619488A1 true DE3619488A1 (de) | 1987-03-05 |
Family
ID=25841355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863619488 Ceased DE3619488A1 (de) | 1986-02-27 | 1986-06-10 | Kurbelgetriebe-geradeschubsystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3619488A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3623121A1 (de) * | 1986-02-27 | 1987-10-22 | Toan Dat Tran | Kurbelgetriebe-reihenbauform |
DE3927593A1 (de) * | 1989-08-22 | 1991-02-28 | Bayerische Motoren Werke Ag | Hubgetriebe, insbesondere fuer hubkolbenmaschinen |
FR2677420A1 (fr) * | 1991-06-10 | 1992-12-11 | Beguelin Philippe | Dispositif de type moteur ou pompe a axes orthogonaux. |
DE4205283C2 (de) * | 1992-02-21 | 2000-07-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Hubkolbenmaschine mit hypozykloidischem Kurbelgetriebe, insbesondere Brennkraftmaschine |
-
1986
- 1986-06-10 DE DE19863619488 patent/DE3619488A1/de not_active Ceased
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3606281 Format of ref document f/p: P |
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OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3623121 Format of ref document f/p: P |
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8131 | Rejection |