DE803499C

DE803499C - Triebwerk fuer Kolbenmaschinen zur Umwandlung der hin und her gehenden Kolbenbewegung in die Drehbewegung der Kolbenmaschinenwelle

Info

Publication number: DE803499C
Application number: DEP1826A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hermann Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-04-02

Description

Triebwerk für Kolbenmaschinen zur Umwandlung der hin und her gehenden Kolbenbewegung in die Drehbewegung der Kolbenmaschinenwelle Die Erfindung bezieht sich auf ein Trieb«-erk für Kolbenmaschinen zur 'Umwandlung der hin und her gehenden Kolbenbe@N egung in die Drehbewegung der Kolbenmaschinen welle und besteht darin, daß der frei schwingende doppelt beaufschlagte Kolben über Schwinghebel und elektromagnetische Kupplungen mit den rotierenden Triebwerkteilen in Verbindung steht. Von den zwei Verwendung findenden elektromagnetischen Kupplungen ist die eine nur beim Aufwärtsgang und die andere nur beim Abwärtsgang des Kolbens erregt. Die umlaufenden Teile der beiden elektromagnetischen Kupplungen sind als Zahnräder ausgebildet, welche gemeinsam mit einem die Kolbenmascbinenwelle antreibenden Zahnrad kämmen. In den Abb. r bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Abb. r ist die Kolbenmaschine geschnitten durch die Zylindermitte senkrecht zum Kolbenbolzen und in der Abb.2 geschnitten durch die Achse des Kolbenbolzens gezeigt. Abb. 3 stellt den Schnitt durch das eigentliche Getriebe dar, währendAbb.4 eineDraufsicht zeigt, in der auch die genauen Schnittebenen der Abb. z bis 3 angegeben sind. In den Abb. r und 2 ist mit r der im Zylinder 2 arbeitende Kolben bezeichnet. Der Kolben ist beidseitig beaufschlagt und arbeitet in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Zweitakt. 3 sind die Einlaß- und d die Auslaßkanäle. Der Kolben steht über rechteckige Gleitsteine 5 und 6, die auf (lern Kolbenbolzen 7 schWenkbar gelagert sind, mit den Schwinghebeln 8 und 9 in Verbindung. Die Masse des Kolbens i ist durch Gegengewichte io und ii ausgeglichen.
Aus den Abb. 2 bis 4 ist die Kraftübertragung zu sehen. Die Kraft der Verbrennungsgase auf den Kolben i wird über die Schwinghebel 8 und 9, die auf Wälzlagern 12 und 13 gelagert sind, auf die mit einer Nut versehenen Hebel 14 und 15 übertragen. In den Nuten dieser Hebel sind Gleitsteine 16 und 17 verschiebbar angeordnet, die über Zapfen mit den schwingenden Teilen der elektromagnetischen Kupplungen 18 und i9 in Verbindung stehen. Die umlaufenden Teile 20 und 21 der Magnetkupplungen sind als Zahnräder ausgebildet, die das Drehmoment auf ein Zahnrad 22 übertragen, das auf der Kolbenmaschinenwelle 29 sitzt.
Zur Veränderung der Übersetzung sind die Magnetkupplungen, von denen die eine bei Aufwärtsgang des Kolbens und die andere bei Abwärtsgang des Kolbens eingeschaltet ist, an zwei Gelenkpunkten eines Gelenkvierecks gelagert. Das Gelenkviereck besteht aus den zwei Lenkern 23 und 24, die am einen Ende auf der Welle 29 des Antriebszahnrades 22 schwenkbar gelagert sind und an dem entgegengesetzten Anlenkpunkt die Magnetkupplungen tragen. Zwei Lenker 25 und 26 verbinden die Drehpunkte 30 und 31 der Magnetkupplungen mit der Verstellmutter 27 einer Verstellspindel 28, die entweder von Hand oder durch einen Regler zur Änderung der Übersetzung verdreht wird. Durch Verdrehung der Verstellspindel 28 werden die Diagonalen des Vierecks, bestehend aus den Lenkern 23, 24, 25, 26, verändert. Wird z. B. die Verstellspindel so verdreht, daß die Verstellmutter 27 in Abb.3 nach unten bewegt wird, so wandern die Magnetkupplungen nach außen, damit auch gleichzeitig dieGleitsteine 16 und 17 in den Nuten der Hebel 14 und 15. Dadurch wird der wirksame Hebelarm verringert, die Übersetzung also vergrößert. Bei umgekehrter Verdrehung der Verstellspindel wird eine Verkleinerung der Übersetzung erreicht. Eine Umschaltung auf Rückwärtslauf kann dadurch vorgenommen werden, daß die im Takt der Auf- und Abwärtsbewegung schaltenden Kontakte zum Betätigen der Magnetkupplungen, die in den Abbildungen der Einfachheit halber nicht mit dargestellt sind, durch eine Verstelleinrichtung so verstellt werden, daß die Kupplungen in umgekehrter Reihenfolge eingeschaltet werden.
Bisher hat man bei Schaltwerksgetrieben den hin und her gehenden Kolben der Antriebsmaschine direkt auf den hin und her gehenden Teil des Schaltwerksgetriebes arbeiten lassen. Zur Steuerung des Kolbens ist es aber bei den bekannten Schaltwerksgetrieben erforderlich, eine Kurbelwelle beizubehalten. Nachteilig ist hierbei einmal der dafür erforderliche Aufwand und außerdem der durch den Kurbeltrieb gegebene Verlauf der Kolbengeschwindigkeit, wodurch eine Übertragung der Drehkraft nur über einen verhältnismäßig geringen Kurbelwinkel mit der erforderlichen annähernd gleichbleibenden Geschwindigkeit gegeben ist. Dies ist auch ein Grund dafür, weshalb die bei Schaltwerksgetrieben bisher üblichen Freiläufe den Beanspruchungen nicht gewachsen waren. Die Erfindung schafft hier Wandel. Durch sie ist es einerseits möglich, die vorteilhaften Eigenschaften eines Motors mit frei fliegendem Kolben zu erzielen und außerdem die Kolbengeschwindigkeit der durch das Getriebe gegebenen anzugleichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Triebwerk für Kolbenmaschinen zur Umwandlung der hin und her gehenden Kolbenbewegung in die Drehbewegung der Kolbenmaschinenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß der frei schwingende doppelt beaufschlagte Kolben (i) über Schwinghebel (8, 9) und elektromagnetische Kupplungen (18, i9) mit den rotierenden Triebwerkteilen (22) in Verbindung steht.
2. Triebwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elektromagnetische Kupplungen (18, i9) Verwendung finden, von denen die eine nur beim Aufwärtsgang und die andere nur beim Abwärtsgang des Kolbens (i) erregt wird.
3. Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Teile der beiden elektromagnetischenKupplungen (18, i9) als Zahnräder (20, 21) ausgebildet sind, welche gemeinsam mit einem die Kolbenmaschinenwelle (29) antreibenden Zahnrad (22) kämmen.
4. Triebwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Kolbenbolzen (7) schwenkbar gelagerten, mit Gegengewichten (io, i i) zwecks Ausgleich der Masse des Kolbens (i) versehenen Schwinghebel (8, 9) um je ein im Gehäuse der Kolbenmaschine eingebautes Lager (12 bzw. 13) schwingen und über diese Lagerstellen mit Schwenkhebeln (14, 15) starr verbunden sind, in deren Nuten mit jeweils einem der umlaufenden Teile (20, 21) der elektromagnetischen Kupplungen (18 bzw. i9) in Verbindung stehende Gleitsteine (16, 17) verschiebbar angeordnet sind.
5. Triebwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkupplungen (20, 21) zwecks Änderung der Übersetzung an zwei Gelenkpunkten (30, 31) eines Gelenkvierecks gelagert sind, von dem zwei Lenker (23, 24) mit ihrem anderen Ende auf der Kolbenmaschinenwelle (29) und die anderen beiden Lenker (25, 26) auf der Verstellmutter (27) schwenkbar befestigt sind.