DE738713C

DE738713C - Device for power transmission

Info

Publication number: DE738713C
Application number: DEE55322D
Authority: DE
Inventors: Adriaan Theodorus Elants
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-02-08
Filing date: 1941-09-26
Publication date: 1943-09-01

Description

Vorrichtung zur Kraftübertragung Die Erfindung betrifft eine für Motoren und sonstige mit Tauchkolben arbeitende Kraftmaschinen bestimmte Vorrichtung, durch welche die seitliche Zylinderabnutzung sowie die daraus entstehenden Nachteile vermieden werden sollen.Power transmission device The invention relates to an engine and other devices that operate with plunger pistons which avoids lateral cylinder wear and the resulting disadvantages should be.

Es ist bekannt, daß die Zylinder von Kraftwagen-, Kraftraid- sowie von Bootsmotoren, welche mit Tauchkolben; arbeiten, sich stark oval abnutzen, so daß ein genügend hoher Verdichtungsgrad:nicht mehr erreicht und die gewünschte Leistung nicht mehr geliefert werden können. Infolge der ovalen Zylinderabnutzung wird der Kolben im Zylinder hin und her geschleudert, d-r Motor fängt an zu klopfen. Das Hinundherbewegen des Kolbens verursacht des weiteren eine Abnutzung der Kolbennuten mit der Folge, daß die in diesen Nuten gelagerten Kalbenringe keine ausreichende Abdichtung mehr gewährleisten, so daß die Veräichtungs- _ und Explosionswirkung zum Teil verlorengeht. -Der durch den Kolben auf die Zylinderwand ausgeübte seitliche Druck verursacht auch ein Zurücktreiben des Zylinderölfilms; wodurch die Zylinderschmierung, insbesondere beim Anlassen des Motors, nachteilig beeinflußt wird.It is known that the cylinders of motor vehicles, Kraftraid and of boat engines with plunger pistons; work, wear very oval, like that that a sufficiently high degree of compression: no longer achieved and the desired performance can no longer be delivered. As a result of the oval cylinder wear, the Pistons flung back and forth in the cylinder, the engine begins to knock. That Reciprocation of the piston also causes wear on the piston grooves with the result that the calving rings mounted in these grooves are not sufficient Ensure more sealing, so that the destruction and explosion effects is partly lost. -The lateral one exerted on the cylinder wall by the piston Pressure also causes the cylinder oil film to drift back; whereby the cylinder lubrication, especially when starting the engine, is adversely affected.

Umfiese Nachteile zu beseitigen, hat man schon vorgeschlagen, .die Kraft des Kolbens einer Kraftmaschine auf die Kurbelwelle mittels eines zwischen dem Kolben und der Kurbelwelle sehräg angeordneten Schlittens zu übertragen, .der mit einem drehbar auf dem Kurbelzapfen angebrachten Block gleitbar verbunden ist.In order to eliminate these disadvantages, it has already been proposed that Force of the piston of an engine on the crankshaft by means of an intermediate to transfer the piston and the crankshaft arranged slide, .the is slidably connected to a block rotatably mounted on the crankpin.

Die bekannte Vorrichtung bedient sich eines Doppelschlittens, der am Kolben befestigt ist und- der die Anwendung zweier gekröpfter Wellen. erfordert, die durch Getriebe zwangsläufig miteinander verbunden sein müssen, um synchron umzulaufen. Diese Getriebe verursachen einen Energieverlust und rufen Geräusche hervor. Die bekannte Einrichtung ist zudem umfangreich und sperrig und hindert dabei nicht einmal jedes Ovallaufen des Zylitiders. Von Bedeutung dürfte auch sein, daß man mit der Vorrichtung gemäß Erfindung einen Arbeitskurbelwegerhält, der viel größer als i 8o° ist.The known device uses a double slide that is attached to the piston and - the application of two cranked shafts. requires which inevitably have to be connected to one another by gears in order to run synchronously. These gears cause a loss of energy and generate noise. the well-known establishment is also extensive and bulky and hinders not even every oval run of the cylinder. It should also be important that with the device according to the invention one obtains a working crank travel that much is greater than i 80 °.

Die Erfindung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß ein Punkt des Schlittens mit einer in dem Kolben befestigten Kolbenstange drehbar verbunden ist, wobei ein zweiter Punkt des Schlittens nur eine KreisbewegUng ulm einen festen Punkt ausführen kann und ein dritter, mit dem ersten und zweiten Punkt auf einer Geraden liegender Punkt des Schlittens gezwungen ist, senkrecht zür Kolbenbewegung auf einer durch den festen Punkt hindurchgehenden Geraden hin und h--r zu gehen, so daß der Schlitten eine zusamm,engesetzte Bewegung ausführt, welche aus einer schwingenden Bewegung im Sinne der Kolbenbewegung und einer quer zur Zylinderachse, hin und her gehenden Bewegung besteht.The invention is mainly characterized in that one point of the slide is rotatably connected to a piston rod fastened in the piston is, with a second point of the carriage only a circular movement ulm a fixed Point can run and a third, with the first and second point on one Straight point of the slide is forced to move perpendicular to the piston to go back and forth on a straight line passing through the fixed point, so that the slide executes a combined movement, which consists of a oscillating movement in the sense of the piston movement and one transverse to the cylinder axis, there is reciprocating motion.

Der Schlitten kann dabei mit einem Ende einer Zugstange drehbar verbunden sein, deren anderes Ende drehbar um einen festen Punkt des Motorgestells aufgehängt ist, während der andere Punkt des Schlittens durch ein Gelenk drehbar mit einem Führungsorgan vereinigt ist, welches. quer zur Zylinderachse, z. B. in einer öftnung des Motorgestells, geführt -wird.The carriage can be rotatably connected to one end of a pull rod be the other end rotatably suspended around a fixed point on the motor frame is, while the other point of the slide is rotatable by a joint with one Management body is united, which. transverse to the cylinder axis, e.g. B. in an opening of the motor frame.

Das Führungsorgan wird zweckmäßig durch einen Kolben gebildet, der sich in einem am Motorgestell angebrachten Zylinder bewegt, wobei die durch diesen Kolben und Zylinder gebildete Einheit als Pumpe, z. B. als Ölpumpe, benutzt werden kann.The guide member is expediently formed by a piston which moves in a cylinder attached to the motor frame, whereby the through this Piston and cylinder formed unit as a pump, for. B. can be used as an oil pump can.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der die Erfindung an Hand der Zeichnung verdeutlicht ist. Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes.Further features of the invention emerge from the following description, in which the invention is illustrated with reference to the drawing. The drawing shows an example implementation of the subject matter of the invention.

Abb. i ist ein Querschnitt durch einen Motor längs der Achse eines Zylinders, in dem sich der Kolben in der oberen Totpunktlage befindet.Fig. I is a cross-section through an engine along the axis of a Cylinder in which the piston is in the top dead center position.

Abb.2 ist -ein Grundriß der Kraftübertragungsvorrichtung.Fig.2 is a plan view of the power transmission device.

Abb. 3 stellt die Teilabbildung eines Längsschnittes des Motors dar mit einem Kolben in der oberen und einem in der unteren Totpunktlage.Fig. 3 shows the partial illustration of a longitudinal section of the engine with one piston in the top and one in the bottom dead center position.

Abb. q. ist eine Seitenansicht des nachstellbaren Kurbelzapfenblockes.Fig.q. Figure 3 is a side view of the adjustable crankpin block.

Abb.5 ist ein Querschnitt nach Linie V-V der Abb. q..Fig.5 is a cross-section along line V-V of Fig. Q ..

Abb.6 ist ein Schnitt nach Linie VI:VI der Abb. 7.Fig.6 is a section along line VI: VI of Fig. 7.

Abb.7 ist eine Stirnansicht des Blocks, Abb. 8 ein Querschnitt nach Linie VIII-VIII der Abb. q. und ' Abb.9 ein Schnitt nach der gebrochenen Linie IX-IX der Abb. ¢.Fig.7 is an end view of the block, Fig. 8 is a cross-section according to Line VIII-VIII of Fig. Q. and Fig.9 is a section along the broken line IX-IX Fig. ¢.

Abb. i o zeigt die kinematischen Verhältnisse bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Jeder Zylinder i enthält einen Kolben 2 mit einer axial' in diesem befestigten Kolbenstange 3. Die Kraftübertragung von dem Kolben auf einen Kurbelzapfen ¢ der Kurbelwelle 5 erfolgt mit Hilfe des Bewegungsorgans 6, welches mittels eines Zapfens 7 mit der Kolbenstange 3 drehbar verbunden ist und eine Gleitfläche 8 aufweist, welche fortwährend in gleitender Berührung gehalten wird mit einer entsprechenden Fläche eines Blocks g, der in üblicher Weise frei drehbar auf dem Kurbelzapfen 4 angebracht ist. Die Kolbenkraft wird also durch Druck des Organs 6 auf den Block g auf die Kurbelwelle Übertragen.Fig. I o shows the kinematic conditions in the device according to the invention. Each cylinder i contains a piston 2 with an axial 'in this attached piston rod 3. The power transmission from the piston to one The crank pin ¢ of the crankshaft 5 takes place with the aid of the movement element 6, which is rotatably connected by means of a pin 7 to the piston rod 3 and a sliding surface 8, which is continuously held in sliding contact with a corresponding one Surface of a block g, which is freely rotatable in the usual way on the crank pin 4 is appropriate. The piston force is thus exerted by the pressure of the organ 6 on the block g transferred to the crankshaft.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann der Block g zwei Haken 2o aufweisen, welche die Gleitfläche 8 beiderseits umfassen, um sie mit der Gleitfläche des Blocks, 9 in Berührung zu halten. Derartige Haken o. dgl. können anstatt .an dem Block g auch an der Gleitfläche 8 vorgesehen sein. Im Falle eines Kraftradmotors kann der Block g mit Hilfe eines Rollenlagers auf dem Kurbelzapfen angebracht sein.As can be seen from the drawing, the block g can have two hooks 2o, which enclose the sliding surface 8 on both sides in order to connect them to the sliding surface of the block, 9 to keep in touch. Such hooks or the like can instead .on the block g also be provided on the sliding surface 8. In the case of a motorcycle engine, the Block g can be mounted on the crank pin with the help of a roller bearing.

Das Organ 6 ist außerdem mittels eines Zapfens io mit einer Führungseinrichtung i i drehbar verbunden, die vorzugsweise durch einen quer zur Zylinderachse beweglichen Kolben gebildet wird, der sich in einer in dem Motorgestell 12 vorgesehenen Öffnung 13 bewegen kann.The organ 6 is also connected to a guide device by means of a pin i i rotatably connected, which is preferably movable by a transverse to the cylinder axis Piston is formed, which is located in an opening provided in the motor frame 12 13 can move.

Schließlich ist eine doppelte Zugstange 14 an ihrem einen Ende mittels eines Zapfens 15 drehbar mit dem Organ 6 verbunden, während sie an ihrem anderen Ende ebenfalls mittels eines. Zapfens 16 drehbar um einen festen Punkt des Motorgestells 12 aufgehängt ist. Es erhellt hieraus, daß das Organ 6 eine zusammengesetzte Bewegüng ausführt, und zwar eine schi-ingende Bewegung um die Achse des Zapfens io herum und eine seitliche hin und her gehende Bewegung, welche durch die Länge der Zugstange 1 ¢ und die Lage des -Festpunktes 16 bestimmt wird und der Betvegung des Kolbens, i i entspricht.Finally, a double tie rod 14 is means at one end of a pin 15 rotatably connected to the organ 6 while being on its other End also by means of a. Pin 16 rotatable about a fixed point on the motor frame 12 is suspended. It is evident from this that the organ 6 is a compound movement executes, namely a sliding movement around the axis of the pin io and a lateral reciprocating motion caused by the length of the tie rod 1 ¢ and the position of the fixed point 16 is determined and the movement of the piston, i corresponds to i.

Die Anordnung ist derart, daß der Kolben 2 keinen seitlichen oder Reaktionsdruck auf die Zylinderwand ausübt, dank der geradlinigen Bewegung von Kolben und Kolbenstange sowie der Tatsache, d:aß die Reaktion durch den Festpunkt 16 geliefert wird.The arrangement is such that the piston 2 has no lateral or Reaction pressure exerts on the cylinder wall thanks to the rectilinear movement of pistons and piston rod as well as the fact that the response is delivered by the fixed point 16 will.

In der unteren Totpunktlage des Kolbens 2 nehmen :die Gleitfläche 8 und der Kurbelzapfenblock 9 den Stand 8' bzw. g' ein (Abb. 1), wobei dann' die°'Achse des Kurbelzapfens q. in 18 liegt, während sie in 17 liegt, wenn der Kolben sich in der oberen Totpunktlage befindet. Der Arbeitskurbelweg ist also größer als i8o°, und zwar entspricht er dem langen Bogen zwischen den Punkten 17 und 18.In the bottom dead center position of the piston 2: the sliding surface 8 and the crank pin block 9 assume the position 8 'or g' (Fig. 1), where then 'the °' axis of the crank pin q. in FIG. 1 is 8 , while it is in FIG. 17 when the piston is in the top dead center position. The working crank travel is therefore greater than 180 °, and it corresponds to the long arc between points 17 and 18.

- Abb. i o zeigt, wie man -die verschiedenen Elemente der Vorrichtung anordnet, um die gewünschte Verschiebung- des Kolbens zu sichern. Man zieht die Gerade, welche der Gelenkpunkt 7 der Kolbenstange beschreiben soll, darauf die lotrechte Gerade, auf welcher sich der feste Schwenkpunkt 16 und der bewegliche Gelenkpunkt io befinden. Alsdann nimmt man eine willkürliche Länge für das Organ 6 je nach den konstruktiven Notwendigkeiten an, und man bestimmt dann den Platz des Gelenkpunktes i5 an denn Teil 6, indem hierbei auch auf die konstruktiven Notwendigkeiten Rücksicht, genommen wird. Die verschiedenen Stellungen des Punktes 15 liegen praktisch auf einem Kreis, dessen Mittelpunkt die Lage des Punktes 16 bestimmt.- Fig. I o shows how to -the various elements of the device arranged to secure the desired displacement of the piston. One pulls the The straight line that should describe the pivot point 7 of the piston rod, then the vertical one Just on which the fixed pivot point 16 and the movable pivot point io are located. Then you take an arbitrary length for the organ 6 depending on the constructive necessities, and one then determines the place of the hinge point i5 for part 6, while also taking into account the design necessities, is taken. The various positions of point 15 are practically on a circle, the center of which determines the position of point 16.

Es sei bemerkt, daß die öffnung 13 @evtl. in der Form eines abdichtend um den Kolben i i herum angebrachten Zylinders ausgebildet werden kann, in -welchem Falle die Einheit i i bis 13 als Pumpe, z. B. als ölpumpe; benutzt und mit den gewünschten Ventilen versehen werden kann.It should be noted that the opening 13 @evtl. in the form of a sealing can be formed around the piston i i attached cylinder, in which If the unit i i to 13 as a pump, z. B. as an oil pump; used and with the desired Valves can be provided.

Aus dem Vorhergehenden erhellt, daß infolge fehlender Reibung die Zylinderwand kühler bleibt, so daß, Luft- oder ölkühlung anstatt Wasserkühlung benutzt werden kann. Auch wird die Leistung des Motors gesteigert und der Brennstoffverbrauch herabgesetzt, .da keine Druckverluste zu befürchten. sind. Dabei ist noch zu bemerken, daß der Arbeits,-kurbehveg beträchtlich größer wird bei gleichbleibendem Kolbenhub. Da der Motor viel weniger Abnutzung erleidet, hat er ,eine längere Lebensdauer, während das Herausziehen der Kolben zur Kontrolle viel einfacher wird. Schließlich ist noch zu bemerken, -daß die schwingende Bewegung der Kraftübertragungsvorrichtung die selbsttätige Kühlung der Reibungsflächen des Organs 6 sichert.From the foregoing it is evident that, as a result of the lack of friction, the Cylinder wall stays cooler so that air or oil cooling is used instead of water cooling can be. The engine output and fuel consumption are also increased because there is no pressure loss to worry about. are. It should also be noted that that the work, -kurbehveg is considerably greater with the same piston stroke. Because the engine suffers much less wear and tear, it has a longer lifespan, while pulling out the pistons for control becomes much easier. In the end it should also be noted -that the oscillating movement of the power transmission device the automatic cooling of the friction surfaces of the organ 6 ensures.

Die Erfindung kann auch auf bestehende Motoren Anwendung finden, mit deren Nockenwelle i9 (Abb. i) die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht in Berührung kommt. .The invention can also be applied to existing engines, with whose camshaft i9 (Fig. i) does not come into contact with the device according to the invention comes. .

Im Falle des nachstellbaren Kurbelzapfenblocks nach Abb. q. bis 9 wird dessen unterer Teil 2 i durch Bolzen 22 mit dem oberen Teil des Blocks vereinigt. Letzterer Teil ist nach der Mittelebene in Längsrichtung der Gleitfläche 8 in zwei Hälften 23, 2¢ geteilt, welche der Gleitfläche 8 angepaßt sind, jedoch etwas seitlichen Spielraum 25, 26 (Abb. 5) frei lassen, um das Nachstellen zu @ermöglichen. Die beiden Teile 23 und 2¢ werden durch Paßbolzen 27 zusammengehalten, welche mit Stellmuttern 28 versehen sind. Jeder Bolzen 27 weist eine mit Hohlgewinde 29 versehene Bohrung auf, welche die Mutter für einen Bolzen 22 bildet.In the case of the adjustable crank pin block according to Fig. Q. till 9 its lower part 2 i is united by bolts 22 with the upper part of the block. The latter part is in two after the central plane in the longitudinal direction of the sliding surface 8 Halves 23, 2 [split], which are adapted to the sliding surface 8, but somewhat laterally Leave free space 25, 26 (Fig. 5) to allow readjustment @. The two Parts 23 and 2 ¢ are held together by fitting bolts 27, which with adjusting nuts 28 are provided. Each bolt 27 has a bore provided with a hollow thread 29 which forms the nut for a bolt 22.

Das infolge der Abnutzung in der gleitbaren Verbindung entstehende Spiel kann durch gegenseitiges Nähern der beiden Teile 23 und 24 beseitigt werden; infolgedessen wird die Breite der durch diese Teile gebildeten V-förmigen Führung verringert. Es genügt hierzu, die Muttern 28 anzuziehen, nachdem ein Teil der zwischen den Flächen 3o, 3 i angebrachten Einlage beseitigt oder nötigenfalls von diesen Flächen. selbst etwas abgenommen worden ist.The one created as a result of wear in the slidable joint Play can be eliminated by bringing the two parts 23 and 24 closer together; as a result, the width of the V-shaped guide formed by these parts becomes decreased. It is sufficient for this to tighten the nuts 28 after a part of the between the surfaces 3o, 3 i removed insert or, if necessary, from these Surfaces. something has been removed itself.

Dieser nachstellbare Block kann natürlich mit größtem Vorteil bei der gleitbaren Verbindung nach Abb. i bis 3 Verwendung finden.This adjustable block can of course be of great benefit the sliding connection according to fig. i to 3 can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for transmitting power from the pistons an engine on the crankshaft by means of an between the piston and the Crankshaft slanted slide with a rotatable on the crank pin attached block is slidably connected, characterized in that a point (7) the slide (6) with a piston rod (3) fastened in the piston (2) is rotatably connected, wherein a. second point (15) of the slide only a circular movement around one, fixed point (16) and a third, with the first and second Point (io) of the slide lying on a straight line. is forced to be perpendicular for piston movement on a straight line going through the fixed point (16) to go back and forth so that the slide performs a compound movement, which, from an oscillating movement in the sense of the piston movement and one transversely there is movement back and forth to the cylinder axis.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the carriage (6) is connected to one end (15) of a tie rod (14) .rotatably, the other end of which is rotatable about a fixed point (1 6) of the motor frame (1 2 ) is suspended, while the other point of the carriage by .ein joint (io) is rotatably combined with a guide member (ii) which transversely to the cylinder axis, z. B. in an opening (13) of the motor frame (12).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the guide member (i i) is formed by a piston which is mounted in a on the motor frame (12) Cylinder (13) moves, the unit formed by this piston and cylinder as a pump, e.g. B. can be used as an oil pump. ¢.

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the movement element (6) and the crank pin block (9) are slidably connected to one another by means of interlocking sliding surfaces.

5. Apparatus according to claim 1, 2, 3 or ¢, characterized in that the sliding surface (8) of the movement organ (6) has a V-shaped cross section and with a lateral Clearance in a slideway provided in the crank pin block (9) of corresponding Form sits while the block (9) or at least the one containing the slideway Part of it according to the central plane in the longitudinal direction of the sliding surface in two halves (23, 24) is divided, which are held together by means of adjustable fitting bolts (27) will.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the in two Halves (23, 24) separate part of the crank pin block with the remaining part (21) of which by means of holes in the fitting bolts (27) provided with hollow threads (29) Bolt (22) is combined.