DE4227266C2 - - Google Patents
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- DE4227266C2 DE4227266C2 DE19924227266 DE4227266A DE4227266C2 DE 4227266 C2 DE4227266 C2 DE 4227266C2 DE 19924227266 DE19924227266 DE 19924227266 DE 4227266 A DE4227266 A DE 4227266A DE 4227266 C2 DE4227266 C2 DE 4227266C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
- B63H16/08—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort
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- 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
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- 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
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
- F02B41/04—Engines with prolonged expansion in main cylinders
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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
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H21/36—Crank gearings; Eccentric gearings without swinging connecting-rod, e.g. with epicyclic parallel motion, slot-and-crank motion
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kurbelschleifenantriebsgetriebe zur Umwandlung einer hin-
und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung oder umgekehrt
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Umwandlung einer hin- und hergehenden, bzw. auf- und abgehenden
Bewegung in eine Drehbewegung werden zumeist Kolben,
verbunden an Gelenken bzw. Lagern mit Pleuelstange und Kurbelwelle
angewandt. Bei solchen Schubkurbelgetrieben wird jedoch
ein vergleichsweise niedriger Wirkungsgrad erreicht, weil bei
jeder Umdrehung zwei Totpunkte überwunden werden müssen. Stehen
der an einem Ende am Pleuel angelenkte Kolbenbolzen, der wiederum
am anderen Ende vom Pleuel angelenkte Kurbelzapfen und
der Lagerzapfen der Kurbelwelle in einem Winkel von 180°, das
heißt in einer Gerade zu einander, dann ist der sogenannte
Tot- bzw. Nullpunkt erreicht. Ausgehend von dieser Konstellation
in Ruhestellung und im Zylinder findet die Zündung
statt, dann wird die durch die Zündung freigesetzte Energie
von den Zylinderwänden, dem Kolben und über diesen auf die
Pleuelstange und die Kurbelwelle absorbiert, gleich wie die
Energie von einem Hammerschlag auf einen Amboß im Amboß absorbiert
wird, der Wirkungsgrad war in dieser Version gleich
Null, weil die Überwindung der Totpunkte nur erreicht wird,
wenn die Anfangsbewegung von einer Drehbewegung stammt.
Als Kurbeltrieb von Hubkolben-Brennkraftmaschinen sind auch
gattungsgemäß Kreuzschubkurbelgetriebe bekannt, bei denen der
Kurbelgleitzapfen in senkrecht oder auch schiefwinklig verlaufende
Kanalführungen eingreifen, vgl. z. B. US 39 06 908.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mechanismus
zu schaffen, bei dem ein möglichst hoher Wirkungsgrad bei der Umwandlung
einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung
erreicht wird.
Diese Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmal des
Anspruchs 1 oder 2 gelöst.
Durch die DE-PS 7 18 316
und die DE-PS 5 84 082
sind schon schiefwinklige, gekrümmte Kurbelschleifen bekannt
geworden, allerdings mit jeweils gleich langen Ausläufern.
Bei der Erfindung wird aufgrund der ungleich langen Ausläufer
des schräg zur Nullpunktlinie (S) verlaufenden Führungsschlitzes
(5) ein hoher Wirkungsgrad bei der Anfangsbewegung
erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es
zeigen
Fig. I eine Seitenansicht bzw. Schnitt B-B durch Fig. II
auf das Kurbelschleifenantriebsgetriebe mit 2 Platten
(T) (6) (G) (6), die jeweils eine schräg zur
Nullpunktlinie (S) mit einem langen und einem kurzen
Ausläufer aufweisenden Führungsschlitz (5) am
Anfang der Hin- bzw. Abwärtsbewegung der oberen Platte
(T) (6) und Her- bzw. Aufwärtsbewegung der unteren
Platte (G) (6),
Fig. II eine Seitenansicht bzw. Schnitt A-A durch Figur I,
Fig. III eine Seitenansicht auf das Kurbelschleifenantriebsgetriebe
bei maximaler Kraftübertragung,
Fig. IV eine Seitenansicht auf das Kurbelschleifenantriebsgetriebe,
wobei die Kurbelgleitzapfen (3) in der Gerade
der Nullpunktlinie (S) dargestellt sind.
In Fig. I und Fig. II = Schnitt von Fig. I ist ein Kurbelschleifenantriebsgetriebe
mit zwei gegenläufigen Platten
(T) (6) = treibende Platte und (G) (6) = getriebene Platte
dargestellt. Der in den beiden Platten jeweils schräg angeordnete
Führungsschlitz (5) ist dabei
durch Kurven an den jeweiligen Enden so abgebogen, daß durch
den Richtungswechsel Ausläufer im Führungsschlitz (5) entstehen,
die in einem rechten, das heißt 90° Winkel zur Nullpunktlinie
(S) verlaufen. Der für die Anfangsbewegung der Hinbewegung
festgelegte Ausläufer des Führungsschlitzes (5) ist dabei
länger als der Ausläufer der Endbewegung. Durch die Anordnung
eines langen Ausläufer im schräg zur Nullpunktlinie (S) verlaufenden
Führungsschlitz (5) für die Anfangsbewegung der
treibenden Platte (T) (6) und eines kurzen Ausläufers dieses
Führungsschlitzes (5) dem anderen Ende zu für die Endphase der
Hinbewegung bis zum Haltepunkt wird ein wirkungsvoller Effekt
geschaffen.
Zur Funktion dieses Effektes sind mindestens zwei gegenläufige Platten
(6) mit dem jeweiligen vorher beschriebenen Führungsschlitz
(5) und einer Kurbelwelle bei der die Kurbellagerzapfen
(1) und die Kurbelgleitzapfen (3) verbunden durch die
Kurbelwangen (2) in einem Winkel von 180°, das heißt in einer
Gerade zu einander stehen erforderlich. Die Kurbellagerzapfen
(1) rotieren dabei gleich wie bei der üblichen Kurbelwelle
um die eigene Achse. Dagegen sind die um die Kurbellagerzapfen
(1) kreisenden, durch die Kurbelwangen (2) verbundenen
Kurbelgleitzapfen (3) nicht auf den mit dem Kolben verbundenen
Pleuel gelagert, sondern reichen durch den in den Platten
(6) schräg zur Nullpunktlinie angeordneten Führungsschlitz
(5) und gleiten bei der hin- und hergehenden Bewegung in diesem
entlang.
Wie in Fig. I ersichtlich, steht der um den Kurbellagerzapfen
(1) kreisende Kurbelgleitzapfen (3) am Anfang der Hinbewegung
im langen, rechtwinklig zur Nullpunktlinie (S) verlaufenden
Ausläufer des Führungsschlitzes (5) der treibenden Platte (T)
(6) in einem Abstand von ca. 0,65 zum maximalen Abstand des
Kurbelgleitzapfens (3) zur Nullpunktlinie (S). Dies bedeutet,
daß bei der geradlinigen Anfangshinbewegung ca. 65% der aufgewendeten
Kraft in die Drehbewegung übertragen werden und
nicht Null wie bei den üblichen Kurbelwelle- und Pleuelstangenprinzipien.
Während der Kurbelgleitzapfen (3) bei der geradlinigen
Hinbewegung der treibenden Platte (T) (6) im
Führungsschlitz (5) entlanggleitet, erfolgt zugleich die
Kreisbewegung des Kurbelgleitzapfens (3), womit die angestrebte
Drehbewegung der Kurbellagerzapfen (1) mit einem
höheren Wirkungsgrad erreicht wird. Gleichzeitig wird durch
den als Mitnehmer wirkenden um 180° versetzeten, auch in Kreisbewegung
befindlichen Kurbelgleitzapfen (3) der getriebenen
Platte (G) (6) diese her- bzw. hochbewegt, wobei der Kurbelgleitzapfen
(3) im kurzen Ausläufer des Führungsschlitzes
(5) entlanggleitet.
In Fig. III sind die um den Kurbellagerzapfen (1) kreisenden
Kurbelgleitzapfen (3) in einem rechten Winkel zur Nullpunktlinie
(S) dargestellt. In dieser Stellung ist die Kraftübertragung
der linear sich hin- und abwärtsbewegenden, treibenden
Platte (T) (6) zur Drehbewegung am größten.
In Fig. IV befinden sich die Kurbelgleitzapfen (3) der treibenden
Platte (T) (6) und der getriebenen Platte (G) (6) in der
Gerade der Nullpunktlinie (S). Davon ausgehend, daß sich die
treibende Platte (T) (6) weiter hin- bzw. nach unten bewegt,
dann gleitet der Kurbelgleitzapfen (3) in dem schräg zur
Nullpunktlinie (S) angeordnete Führungsschlitz (5) weiter,
wobei auch die Kreisbewegung des Kurbelgleitzapfens (3) weiterläuft,
indem dieser die Nullpunktlinie (S) durchlaufen
hat. Weil während der Endphase der Hin- bzw. Abwärtsbewegung
der treibenden Platte (T) (6) bis zum Haltepunkt dieser
Platte die Schrägrichtung des schräg zur Nullpunktlinie (S)
angeordneten Führungsschlitzes (5) beibehalten ist, gleitet
auch der Kurbelgleitzapfen (3) während dieser Endphase bis
zum Haltepunkt in dem schräg zur Nullpunktlinie (S) angeordneten
Führungsschlitz weiter, wobei die Kreisbewegung des
Kurbelgleitzapfens (3) fortgesetzt wird. Während diesem Ablauf
wird die gegenüberliegende, getriebene Platte (G) (6)
weiter her- bzw. hochbewegt, wobei jedoch der, dieser Platte
(G) (6) zugeordnete Kurbelgleitzapfen (3) in den langen,
rechtwinklig zur Nullpunktlinie (S) verlaufenden Ausläufer
des schräg zur Nullpunktlinie (S) angeordneten Führungsschlitzes
(5) gleitet. Dies führt sogar dazu, daß der einen
Kreis beschreibende Kurbelgleitzapfen (3) der in dem rechtwinklig
zur Nullpunktlinie (S) angeordneten langen Ausläufer
gleitet, die getriebene Platte (G) (6) nicht nur in die
Endphase der Her- bzw. Hochbewegung bis zum Haltepunkt brachte,
sondern diese für einen kurzen Weg und Zeit synchron in
die entgegengesetzte gleiche Hin- bzw. Abwärtsbewegung, die von
der treibenden Platte (T) (6) bis zur Schlußphase ausgeht
bewegt. Somit hat für die getriebene Platte (G) (6) die durch
die Umsteuerung von der Her- zur Hinbewegung führte und dadurch
die Funktion der treibenden Platte (T) (6) übernommen
hat, die Hinbewegung schon begonnen, als die gegenüberlaufende
Platte (T) (6) sich immer noch eine kurze Wegstrecke hinbewegte.
Somit entsteht bei der Umsteuerung der geradlinigen hin- und
hergehenden Bewegung auf die Drehbewegung durch die Anordnung
von mindestens zwei abwechslungsweise, sich entgegengesetzt
bewegenden Platten ein höherer Wirkungsgrad und nie ein Nullpunkt.
Liste der bezifferten Figuren:
1 = Kurbellagerzapfen
2 = Kurbelwangen
3 = Kurbelgleitzapfen
4 = Schubstange
5 = Führungsschlitz
6 = Platte
S = Nullpunktlinie
T = Treibende Platte (6)
G = Getriebene Platte (6)
2 = Kurbelwangen
3 = Kurbelgleitzapfen
4 = Schubstange
5 = Führungsschlitz
6 = Platte
S = Nullpunktlinie
T = Treibende Platte (6)
G = Getriebene Platte (6)
Claims (4)
1. Kurbelschleifenantriebsgetriebe zur Umwandlung einer
hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung oder
umgekehrt mit mindestens zwei oder mehreren Kurbelschleifenschlitzführungsplatten
(6) die starr mit einer oder zwei einander
gegenüberliegenden Schubstangen (4) und diese wiederum
mit einem Kolben fest verbunden sind, und mit einer
Kurbelwelle deren Kurbelzapfen (3) durch den Führungsschlitz
(5) reicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der schräg zur Nullpunktlinie (S) verlaufende Führungsschlitz
(5) durch eine Kurve nach einem Ende zu einen
langen rechtwinklig zur Nullpunktlinie (S) und nach
dem anderen Ende zu einer kurzen rechtwinklig zur Nullpunktlinie
(S) verlaufenden Ausläufer aufweist.
2. Kurbelschleifenantriebsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der schräg zur Nullpunktlinie (S) verlaufende Führungsschlitz
(5) nur einen Ausläufer aufweist.
3.) Kurbelschleifenantriebsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längen des langen als auch des kurzen Ausläufers,
sowie die von der Schräge des Führungsschlitzes (5) zu
diesen Ausläufern führende Kurve den individuellen Anforderungen
und Beanspruchungen entsprechend ausgebildet
ist.
4. Verwendung des Kurbelschleifenantriebsgetriebes nach einem der Ansprüche 1 bis 3
bei Brennkraftmaschinen
oder bei mit Muskelkraft betriebenen Geräten,
z. B. Fahrrad oder Tretboot.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924227266 DE4227266A1 (de) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Kurbelschleifenantriebsgetriebe zur umwandlung einer hin-und hergehenden bewegung in eine drehbewegung oder umgekehrt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924227266 DE4227266A1 (de) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Kurbelschleifenantriebsgetriebe zur umwandlung einer hin-und hergehenden bewegung in eine drehbewegung oder umgekehrt |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4227266A1 DE4227266A1 (de) | 1993-05-27 |
DE4227266C2 true DE4227266C2 (de) | 1993-09-02 |
Family
ID=6465769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924227266 Granted DE4227266A1 (de) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Kurbelschleifenantriebsgetriebe zur umwandlung einer hin-und hergehenden bewegung in eine drehbewegung oder umgekehrt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4227266A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995005551A1 (en) * | 1993-08-17 | 1995-02-23 | Anton Schad | Slider-crank driving mechanism for the transformation of a reciprocating motion into rotation or vice versa |
DE19909025A1 (de) * | 1999-03-02 | 2000-09-07 | Kromschoeder Ag G | Kurbeltrieb |
DE102004038457C5 (de) * | 2004-08-07 | 2008-07-24 | Johnson Controls Gmbh | Getriebevorrichtung, insbesondere für einen Sitzversteller eines Kraftfahrzeugs, und Rastversteller für einen Fahrzeugsitz |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE584082C (de) * | 1933-09-14 | Josef Slavik | Kurbelschleife | |
DE718316C (de) * | 1937-11-05 | 1942-03-09 | Else Busse Geb Kosin | Schaltwerkswechselgetriebe |
SE395301B (sv) * | 1971-11-15 | 1977-08-08 | Motoren Forschungs Kg Franke M | Fyrtaktsforbrenningsmotor |
-
1992
- 1992-08-18 DE DE19924227266 patent/DE4227266A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4227266A1 (de) | 1993-05-27 |
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