DE830143C - Einrichtung zur UEberwindung des toten Punktes bei Kurbeltrieben - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Uberwindung des toten Punktes bei Kurbeltrieben Die Erfindung bezieht sich auf Kraftübertragungen und insbesondere auf solche Vorrichtungen, bei denen eine Welle mittels Krâften angetrieben wird, die auf Kurbeln einwirken, die auf der genannten Welle befestigt sind.
• In der Mechanik ist es üblich, den Antrieb einer Welle durch zwei parallele oder im wesentlichen parallele Krâfte vorzunehmen, die nacheinander auf Kurbeln einwirken, die auf der Welle angebracht sind. Wenn die Kurbeln in Oder gleichen Ebene liegen, dann liegen sie um t 8o° versetzt,und es sind in der Drehrichtung der Welle, die derch die genannten Krâfte angetrieben wird, am Beginn des Arbeitshubes einer jedert der Krâfte, die auf die Kurbelzapfen einwirken, zwei Totpunkte vorhandën. Wâhrend eines Teiles des Arbeitshubes wirkt demgemâB jede der Krâfte auf einen Kurbelzapfen in einer Richtung ein, die mit der Lângsachse der Kurbel in einer Richtung liegt und durch die Drehachse der Welle verlâuft, d. h. mit einem Angriffswinkel, der gleich Null ist, und die VergrdBerung des genannten Winkels schreitet wâhrend einer gewissen Zeit Oder Drehung der Welle oder der Kurbelwelle sehr langsam fort.
• Die von den Krâften jedesmal, wenn eine von ihnen sich in dieser La,ge befindet, abgegebene Arbeit ist infolgedessen zu Beginn-gleich Null und wird erst dann wirksam, wenn bereits ein gewisser Drehwinkel von der Kurbelwelle zurückgelegt ist. Dies ist besonders bei Dampfmaschinen und Verbrennungsmotoren und auch bei Kurbelantrieben für Fahrrâder -der Fall. Bei einer solchen Anordnung ergibt sich, daß <lie Kurbelwelle während eines Teiles ihrer Drehung keine oder nur eine geringe Kraftübertragung erhält. Bei jeder Drehung um die Achse der Kurbelwelle treten zwei unwirksame tote Punkte auf, die als die oberen Totpunkte der beiden Kurbeln angesprochen werden können unter der Annahme, claß die Kräfte senkrecht wirken.
• Die Erfindung verfolgt den Zweck, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile der Kurbelübertragung beseitigt.
• Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zur überwindung des toten Punktes bei Kurbeltrieben so beschaffen, daß die Kraftwirkung auf die Kurbeln in der Totpunktlage vermindert wird und diese Kraftwirkung erst nach Überschreitung der Totpunktlage zur Ausübung kommt.
• Zur Lösung der gestellten Aufgabe sind die zueinander versetzten Kurbeln über Zahnräder mit auf ihrem Umfange wechselndem Durchmesser miteinander verbunden, wodurch eine Beschleunigung, bzw. Verzögerung der Kurbeln während eines einmaligen Umlaufs erzielt wird.
• Die Kurbeln sind durch einen Satz von Zahnrädern verbunden, welcher zwei ineinander eingreifende Zahnräder enthält, die jedes mit zwei Sätzen von Zähnen von verschiedenem Radius ausgestattet und so beschaffen sind, daß eines nach dem andern zur Wirkung kommt, und so angeordnet sind, claß für eine wirksame Hublänge einer der Kurbeln um einen kleineren Winkel als i8o° die andere Kurbel eine entsprechende Hublänge von mindestens i8o° hat, wobei die zweite Kurbel den Totpunkt überschritten hat, bevor die erste Kurbel an ihrem Totpunkt ankommt.
• Vorzugsweise sind die beiden Zahnräder auf zwei Kurbelwellen angebracht. Der Zahnsatz mit dem kleineren Radius auf einem Zahnrad zieht sich unter einem Winkel hin, der größer ist als der andere Zahnsatz von größerem Radius, und greift finit den Zähnen mit dem größeren Radius des anderen Zahnrades ein und umgekehrt. Die Winkel, um die die Zahnsätze mit größerem Radius sich erstrecken, gegenüber denen, um die sich die Zahnsätze von kleinerem Winkel erstrecken, sind so, genau so wie die Lage der genannten Zahnsätze gegenüber den Kurbeln, daß bei Lage einer der Kurbeln an oder in der Nähe ihres oberen Totpunktes die andere Kurbel bereits über ihren unteren Totpunkt hinweg ist.
• 1,\'enn man beispielsweise annimmt, daß die Vorverlegung gegenüber dem unteren oder oberen Totpunkt für jede Kurbel ungefähr 30° betragen soll und daß diese Vorverlegung von 30° für eine Kurbel mit dem unteren oder oberen Totpunkt der anderen Kurbel übereinstimmen soll, dann umfaßt <las Zahnrad einen Teil mit einem Radius R, der einen Winkel von 15o° einschließt und bei seinem Beginn mit dem Beginn eines Teiles des zweiten Zahnrades in Eingriff steht, das einen Radius von R/i.4 hat und einen Winkel von 2io° einschließt. Das erste Zahnrad hat außerdem einen Teil mit einem lZadius, der gleich R/i,d. ist und an seinem Beginn mit dem Beginn eines Teiles des zweiten Zahnrades in Eingriff steht, der einen Radius von R hat und einen Winkel von i5o° einschließt. Bei einer derartigen Vorrichtung ist jede Kurbel in einer solchen winkelmäßigen Stellung auf ihrer Welle aufgekeilt, daß, wenn sie sich in ihrer um 30° vorverlegten Stellung befindet, der Beginn des Teiles mit einem großen Radius des entsprechenden Zahnrades mit dem Beginn des Teiles mit kleinem Radius des anderen Zahnrades in Eingriff steht.
• Die Antriebskraft, die sich aus der Arbeit einer solchen Vorrichtung ergibt, wird von der Welle jedes der Zahnräder abgenommen, die in diesem Falle nicht in einer Flucht liegen.
• Um beide Kurbeln um die gleiche Achse zu drehen, genügt es, zwischen dem zweiten Zahnrad und der Welle, auf der die zweite Kurbel befestigt ist, einen Zahnrädersatz mit dem Verhältnis i : i anzubringen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß beide Kurbeln sich in gleicher Richtung drehen und macht es möglich, ihre Achsen so anzuordnen, daß sie in einer Flucht liegen. Weder in diesem Falle, noch in der oben beschriebenen einfacheren Vorrichtung ist irgendeine Welle vorhanden, die eine gleichbleibende Geschwindigkeit aufweist.
• Wenn man eine Welle haben will, die von den beiden Kurbeln, die keine gleichbleibende Drehgeschwindigkeit haben, angetrieben wird und eine gleichmäßige Drehgeschwindigkeit haben soll, dann hat man die Möglichkeit dies so einzurichten, daß jeder Teil mit einem großen Radius der beiden Zahnräder mit einem von zwei Zahnrädern eingreift, die als Radius das arithmetische Mittel der beiden Teile eines und desselben Zahnrades haben und wobei die genannten beiden Zahnräder miteinander in Eingriff stehen. Hierdurch werden die Wellen der beiden genannten Zahnräder sich mit gleicher Geschwindigkeit drehen.
• Ein anderes Mittel, ein gleiches Ergebnis zu erzielen, besteht aus zwei Paar ineinandergreifenden Zahnrädern, die Zahnsätze mit großem Radius und dann mit kleinem Radius haben, wobei ein Zahnrad von jedem Paar auf den beiden in einer Linie liegenden Wellen befestigt ist, auf denen auch die Kurbeln angebracht sind, und die anderen Zahnräder eines jeden Paares sind auf einer gemeinsamen Welle befestigt, die parallel zu den Achsen der genannten Kurbelwellen liegt. Die Verhältnisse zwischen den Radien der Zahnsätze der Zahnräder sind so, daß beim abwärts gerichteten Hub der Kurbeln die Zwischenzahnräder und ihre gemeinsame Welle sich jedes Mal um eine halbe Um- . drehung drehen.
• Eine weitere Möglichkeit, eine VN'elle mit gleichbleibender Drehgeschwindigkeit zu erhalten, besteht darin, die beiden Zahnräder mit zwei Zahnsätzen von verschiedenem Radius mit einem Zwischenzahnrad eingreifen zii lassen, das zwei Zahnsätze von verschiedenem Radius hat, wobei die Zahnsätze mit dem größeren Radius der Zahnräder nacheinander mit den Zahnsätzen mit kleinerem Radius des Zahnrades eingreifen und derZahnsatz mit dem kleineren 1Zadius der Zahnräder nachcinander mit (lent Zaliiisatz mit grdgerem Radius der Zahtir,-icler in Eingrift kotnint usw. und wobei die Verhâltnisse zwischen den Radien der Zalinsütze der Zahnrâder und die der entsprechenden Zahnsâtze (les Zwisclienzalitirades so sind, daM für den wirksatnen Hul) der Kurbeln sowohl als auch für den Aufwârtshub, hei dent sic ihren tinteren Totpunkt iiberlaufen, das Zwischenzahnrad sich jedesmal uni Bine lialbe Umdreliung dreht.
• Eine erfindungsgemi3Be Ahwandlung besteht darin, die Vorriclitung so einzurichten, da8 Bine drehende Bewegung in Bine Anzahl geradliniger Krâfte umgewandelt werden kann, ohne daB iii irgendeinem Augenblick von diesen Krâften keine Leistung abgegebert wird.
• Eine weitere Abwandlting der Erfindung besteht darin, die beschriebene Anordnung auf Kurbelsysteme auszudehnen, die Bine grdBere Anzahl als zwei Kurbeln liaben.
• Die erfindungsgemSBe Kraftübertragungseinrichtting zur Überwindung des toten Punktes kami nicht nur angewetidet werden, uni die Wirkung voit miridestens zwei Krâften, die auf Kurbeln einw-irketi, in chie drehende Bewegung zu verwandeln, sôndern auch chie dreliende Bewegung in mehrere gerade gerichtete Krâfte, ohne dag in irgendeinem Atigenlilick keine verfiigliare Kraft vorhanden est.
• Diese .1nw-.,tidungsform bestelit im wesentlichen darin, an der Aclise, clic, %vie vorbeschrieben, die Wirkungeineraufsie einwirkendenKraft aufnimmt, mit kraftabnelimetiden Doppelstangen zu verbinden, wobei die sicle ans der Dreliung ergebenden geradlinigen Krâfte an den Zapfen der Kurbeln abgenommen wverden.
• Augerdem kami innerhalb der Grenzen der Erfindung die erfindungsgeniüBe Kraftübertragungscinriclitung so angeordnet werden, daB sic es gestattet, die fragliche Vorrichtung auf Bine beliebige Anzalil von Krâften und kraftaufnehmenden Wellen anzuwenderi. Diese besondere Anordnung besteht darin, (lie Wirkung des w-esentlichen Teiles der Erfindung zu verallgemeinern, indem man jede Kurbel auf Bine Hilfswelle mit gleichbleibender Geschwindigkeit einwirken lâflt, wobei die Verbindung zwischen den l1,'urbelti, auf die die treibetiden Krâfte einwirken, mit Hilfe von so viel Getrieben mit doppelten @'erza'hnungen hergestellt wird, als Kurbelti vorlianden sind, wobei diese doppelten Verzahntingen Kreisausschnitte des Zahnrades darstellen, die gegeneinander versetzt sind und deren Radien und Winkel so berechnet sind, dag cire Kurbel iiber ihreti oberen Totpunkt liinaus versetzt est, werin sicle die andere an ihrem unteren Totpunkt befindet, oder daB Bine Kurbel so versetzt est, dab sic sich hinter ihrem unteren Totpunkt befindet, wetiti vine der Kurbelti an ilirem oberen Totpurikt ankommt.
• Diese Anordnung est besonders dort angebracht, wo es sich um Verbrennungsmotoren mit Biner ungeraden Zylinderzalil in Reihenanordnung handelt.
• N-lan kann auch für Bine Anordhung allgemeiner Art in Betracht ziehen, jede Einrichtung, die Bine gerade Anzahl geradliniger Krâfte aufweist, in zwei Gruppen aufzuteilen, und jede Gruppe unabliângig auf Bines der beiden ursprünglichen Getriebe wirken zu lassen. Die Einrichtung wirkt âhnlich, wenn man Bine der Abwandlungen der oben heschriebenen Getriebeart anwendet. Ein Anwendungsbeispiel est -der Sechszylinderverbrennungsmotor, der in zwei Gruppen von je drei Zylindern zerlegt wird, wobei die Verbindung zwischen den beiden Gruppen auf diese Wei.se durcli ein einziges Getriebe geschieht.
• Uni die StdBe, die sich aus :dent Vbergang von Biner zur anderen Verzahnung bei verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten der Zahnrâder ergeben, zum Verschwinden zu bringen, kann man Bine fortschreitende Verbindung der Radien zwischen den zwei Teilen verschiedener Radien der beiden Zahnrâder nach viner allbekannten Art herstellen.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen an Hand von mehreren Ausführungsbeispielen nâher erlâutert: Abb. i est ein AufriB der einfachsten Form der erfindungsgemâBen Vorrichtung; Abb. 2 est chie Draufsicht; Abb. 3 est Bine der Abb. i âhnliche Ansicht Biner ersten Abwandlung; Abb. 4 est Bine Draufsicht; Abb. 5 est Bine der Abb. i und 3 âhnliche Ansicht Biner zweiten Abwandlung; Abb. 6 est Bine andere Ansicht, ebenfalls âhnlicli Abb. i cirier dritten Abwandlungsform; Abb. 7 est Bine perspektivische Ansicht Biner vierten Abwandlung; Abb. 8 est ein AufriB Biner fünften Abwandlung, die der Umwandlung Biner Drelibewegung in zwei parallele Krâfte entspricht; Abb. 9 est Bine âhnliche, aber perspektivische Ansicht Biner sechsten Abwandlung der Erfindung, die dent Vorhandensein von drei Kurbeln entspricht.
• Al>b. i und 2 der Zeichnungen zeigen zwei parallele Wellen i und 2, die Kurbeln 3 und 4 tragen. Auf Welle i est ein Zâhnrad 5 aufgekeilt, das zwei Sâtze von Zâhnen hat, einen bezeichnet mit 6 mit einem Radius r und den anderen bezeichnet mit 7 mit dent Radius R. Die Welle 2 trâgt ein Zahnrad 8, das den Zahnsatz 9 mit dent Radius R und den Zahnsatz io mit dent Radius r hat. Der Abstand zwischen den Achsen der Wellen i und 2 est gleich (R + r). Um Bine Lage des Kurbelzapfens i i der Kurbel 3 zu erreichen, die 30° vor seinem oberen Totpunkt 12 liegt, wenn der Kurbelzapfen 13 der Kurbel 4 an seinem unteren Totpunkt r4 est, umfagt der gezâhnte Sektor 7 des Zahnrades 5 einen Winkel von i50°, und der gezühnte Sektor io des Zahnrades 6 umfaBt einen Winkel von 2i0°, der Beginn 15 .des gezahnten Sektors 7 greift in den Beginn 16 des gezahnten Sektors io ein. Der gezahnte Sektor 6 des Zahnrades 5 umschlieBt 2io°, und der gezahnte Sektor 9 des Zahnrades 8 umfaBt i5o°. R est dann gleich r # 1,4.
• Wenn angenommen wird, daB Bine Kraft Fl auf die Kurbel 3 einwirkt, wenn die letztere in der auf der Zeichnung dargestellten Stellung est, d. h. um 30° vom oberen Totpunkt vorverlegt, dann bewegt sich die Kurbel um einen Winkel von i5o° abwârts, bis sic den unteren Totpunkt 17 erreicht.
• Wâhrend dieser Bewegung der Kurbel 3 hat sich der gezahnte Sektor 7 des Zahnrades 5, der mit der Kurbel 3 angetrieben wird, ebenfalls um einen Winkel von 15o° gedreht und das Zahnrad 8 um einen Winkel von 2io° mitgenommen, und zwar mit Hilfe des gezahnten Sektors 7, der mit dem gezahnten Sektor io des Zahnrades 8 in Eingriff kommt, so daB dadurch die Kurbel4 in Bine Stellung gebracht wird, die bei 18 gezeigt ist und um 30° vor ihren oberen Totpunkt i9 vorverlegt ist. Wenn dann Bine Kraft F2 auf die Kurbel 4 einwirkt und diese letztere sich zu ihrem unteren bei 14 gezeigten Totpunlçt hinabbewegt um einen Winkel. von 1500, dann wird dadurch -die Kurbel 3 veranlaBt, sich mit Hilfe des gezahnten Sektors 9 des Zahnrades 8 um einen Winkel von 21o° zu drehen, dadurch, daB der Sektor 9 des Zahnrades 8 in den gezahnten Sektor6 des Zahnrades 5 eingreift, so dag die Kurbel 3 wieder in die in Abb. i gezeigte Ausgangsstellung kommt. Der Vorgang beginnt dann wie beschrieben von neuem.
• Die Antriebskraft, die in j-edemAugenblick durch diese Vorrichtung entwickelt wird, kann entweder von .der Welle i oder von der Welle 2 abgenommen werden.
• Man sieht, daB gemâg der beschriebenen Vorrichtung die Krâfte Fi und F2 bei j-eder Drehung der Kurbeln 3 und 4 an Punkten angreifen, wo die Kurbeln bereits um 30° ihren oberen Totpunkt überschritten haben, so daB die Vorrichtung wâhrend des Arbeitshubes praktisch keinen Totpunkt aufweist.
• Wenn man annimmt,* dag die Vorrichtung bei Biner Zweizylinderzweitaktverl>rennungsmaschine angewendet wird, wobei die Krâfte FiundF2 durch die Pleuelstangen angreifen, die von zwei Kolben angetrieben werden, die in zwei parallelen Zyl,indern liegen, deren Achsen in den beiden Ebenen A-A und B-B liegen (Abb. 2), dann erhâlt man auf diese Weise einen Motor ohne oberen Totpunkt. In diesem Falle weichen die KrS,fteFi und F2 von der Mittelebene C-C der Vorrichtung ab, wodurch die Wirkung, die durch das Vberdrehen über den oheren Totpunkt hinaus erreicht wird, noch verbessert wird. Im Falle Biner Zweizylindermaschine, in der die Achsen der beiden Zylinder in Biner waagerechten Ebene liegen, wobei in Biner die Kurbel3 und in der anderen die Kurbel4 liegt, sind die Zahnrâder 5 urud 6 uni 9o° in der Laufrichtung der Maschine versetzt gegenüber ihrer in Abb. i gezeigten Lage.
• Es mug festgestellt werden, daB bei der in Abb. i gezeigten Bauart die beiden Kurheln 3 und 4 in versch-iedenen Richtungen arbeiten. Wenn die Vorrichtung beispielsweise auf einen Fahrradantrieb angewendet wird, dann kann die in Abb. 3 und 4 gezeigte Bauart angewendet werden. In diesem Falle trâgt die Welle 2, anstatt die Kurbel 4 zu tragen, ein Zahnrad 21, das in ein Zahnrad 20 eingreift, das den gleichen Durchmesser bat und auf der Welle 22 befestigt ist. Auf dieser Welle 22 ist die Kurbel 4 aufgekeilt. Die Verschiebung des Kurbelzapfens der Kurbel 3 aus der Stellung i i in die Stellung 17, d. h. um einen Winkel von î 5o°, dreht die Welle 2 mit Hilfe des Eingreifens der Za'hnrâder 5 und 8 uni einen Winkel von 21o°, und diese Bewegung wird durch die Zaluirâder 21 und 2o auf die Welle 22 und .demzufolge auf die Kurbel4 in umgekehrter, Richtung übertragen gegenüber der, in der sich diese letztere Kurbel in der in Abb. i gezeigten Form bewegte. Das bedeutet, daB sic sich jetzt in der gleichen Richtung bewegt wie die Kurbel 3.
• Bei den beiden gerade beschriebenen Bauarten ist zu bemerken, daB, wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbeln 3 und 4 in ihren wirksamenTeilen gleich und identisch ist, ihre Geschwindigkeit bei der Aufwârtsliewegung, bel der die Kurbeln in ihre neuve Ausgangsstellung gebracht werden, im Verhâltnis 210: i5o; d. h. 1,4mal grcAer ist. Die Drehgeschwindigkeit der Welle i Oder der Welle 22, von der die Antriebskraft abgenommen wird, Oder sogar der Welle 2, wenn die Antriebskraft von dieser Welle abgenommen wird, ist nicht gleichmâBig. In der Praxis ist die Geschwindigkeit praktisch konstant, wenn die Welle i ein genügend schweres Schwungrad trâgt wie im Falle Biner Verbrennungsmaschine oder wenn die Welle 22 ein Zahnrad trâgt und mittels Kette und Ritzel mit dem Rad Bines Fahrrades verbunden ist. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbeln 3 und 4 ist wâhrend der Arbeitshube nicht konstant, aber das hat keine Bedeutung, da der Unterschied zwischen den genannten Drehgeschwindigkeiten nicht groB genug ist, um sich unangenelim bemerkbar zu machen.
• ' Wenn es jedoch ndtig ist, von der Vorrichtung Kraft mit konstanter Geschwindigkeit abzunehmen, und wenn die Winkelgescliwindigkeit der Kurbeln3 und 4 wâhrend ihrer Arbeitshube gleichmâflig ist, dann wird die in Alil>. 5 gezeigte Bauart verwendet. Bei dieser Konstruktion greift der Satz Zâhne von groBem Radius R der Zahnrâder 5 und 8 in Zahnrâder 23 und 24 chi, die selbst wieder in Eingriff miteinander stehen und von denen jedes einen Radius hat, der gleicli (R + r)12 ist, d. h. gleich r # 1,2, wenn die Vorriclitung die Abmessungen hat, die unter Hinweis auf die in Abb. i und 2 gezeigte Bauart beschrieben wurde. Jedes Zahnrad 23 und 24 empfângt von den Zahnrâdern 5 oder 8, die mit ihnen im Eingriff stehen, Bine Drehbewegung von 15o° # 1,2 = 180°. Für jede vollstândige Umdrehung der Zahnrâder 5 und 8 machen daher die Zahnrâder 23 und 24 Bine vollstândige Umdrehung um ihrc Achse. Wenn die Zahnrâder 5 und 8 mit gleichmâgiger Geschwindigkeit um ihre Wellen i und 2 wâhrend der Ab-,,-ârtsl>ei,#egung ihrer Kurbeln 3 und 4 umlaufen, dann ist auch die Drehbewegung Oder genannten Zahnrâder 23 und 24 gle,ichmâBig. Die Kraft wird von eincr Welle 25 oder 26 der genannten Zalinrâder abgenomnien.
• Die in Abb.6 gezeigte Abwandlung umfaBt ebenfalls Bine Welle mit gleichbleibender Geschwindigkeit, vorausgesetzt, daM die Kurbeln 3 und 4 wâhrend ilirer .,\l)wiirtsl)ewegung vom Beginn ihres Arheitshuhes bis zu ilireni unteren Totpunkt ssch ehenfalls mit gleichmâBigerGeschwindigkeit drehen. I3ei dieser Abwandlung greifen die Zahnrâder 5 und 8 in ein Zâhnrad 27 ein, das auf Biner Welle 28 aufgekeilt ist und zwei Sâtze von Zâhnen 29 und 30 trâgt, die beide cinen Winkel von 18o° einschlieBen. Der Satz von Zâhnen 7 des Zahnrades 5 greift in den Zahnsatz 29 des Zahnrades 27 ein, wobei der Radius des Zahnsatzes 29 im Verhâltnis von 15o : i8o zu dem Zahnsatz 7 steht. Andererseits greift der Zahnsatz 6 des genannten Zahnrades 5 in den Zahnsatz 3o des Zahnrades 27 ein, wobei der Durchmesser des genannten Zahnsatzes 30 im Verhâltnis 210 : 18o zu dem des Zahnsatzes 6 stéht. Es ergibt sich daraus, dab bei Biner vollstândigen Umdrehung des Zahnrades 5 das Zahnrad 27 ebenfalls Bine vollstândige Umdrehung macht. Da die Drehgeschwindigkeit der Kurbel 3 von ihrem Ausgangspunkt bis zu ihrem unteren Totpunkt gleichmâBig ist, macht auch das Zahnrad 27 die entsprechende halbeUmdréhung mit Biner gleichbleibendenwinkelmâBigen Geschwindigkeit. Andererseits greift das Zahnrad 27 in den Zahnsatz 9 des Zahnrades 8 durch seinen Zahnsatz 29 ein und der Zahnsatz io des gleichen Zahnsatzes 8 durch seinen Zahnsatz 30. Es ergibt sich daraus, daB die Kurbel 4 Bine vollstândige Umdrehung macht, wenn das Zahnrad 27 Bine solche gemacht hat, da die Drehgeschwindigkeit des genannten Zahnrades 27 gleichmâBig ist.
• Die erfindungsgemâBe Vorrichtung eignet sich besonders für einen Zweitaktzweizylinderverbrennungsmotor oder einen Viertaktvierzylindermotor.
• Im ersten Falle lâ8t man einen Zylinder mit seinem Kolben und seiner Pleuelstange auf jede der Kurbeln 3 und 4 einwirken. Im zweiten Falle lâBt man zwei Zylinder mit ihren Kolben und Pleuelstangen auf jede einzelne der Kurbeln 3 und 4 wirken, wobei man, wenn es notwendig ist, jede Kurbel doppelt ausbildet und mit gleicher Versetzung die beiden Kurbeln zu beiden Seiten der Zahnrâder 5 und 8 anbringt.
• In der Abwandlung gemâB der Abb. 7 sïnd die beiden Zahnrâder 5 und 8 jeweils mit den Zahnrâdern 31 und 32 zusammengekuppelt, die jedes die beiden Verzahnungen 33, 34 und 35, 36 tragen, derex Radien gegenüber denen der Verzahnungen 7, 6 und io und 9 in dem jeweiligen Verhâltnis 150 : 180 und 210 : 18o stehen. Wenn sich die Zahnrâder 5 und 8, das erste um 15o° mit gleichbleibender Geschwindigkeit und dann um 21o° mit vergrfiBerter Geschwindigkeit, das zweite Uni 21o° mit vergrdfierter Geschwindigkeit und @dann mit gleichbleilrender Geschwindigkeit uni 150° gedreht haben, dann haben sich die Zahnrâder 31 und 32 und mit ihnen die Welle 37, auf die sie aufgekeilt sind, jedes zweimal um 18o° mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht. Man kann also von dieser Welle 37 Kraft abnehm-en, die Bine gleichmâBige Geschwin.digkeit hat.
• In der auf Abb.8 dargestellten Abwandlung erkemit man die Kombination der in Abb.6 veranschaulichten Organe, wobei die gleichen Teile auch die gleichen Hinweiszahlen tragen, aber hier ist die Welle 28 Bine treibende Welle, unter Anordnung der Verzahnungen 29 und 30 des auf ihr aufgekeilten Zahnrades 27, wobei .die Verzahnungen jeweiis cinen Kreisabschnitt von 18o° umfassen und die Zahnrâder 5 und 8 zum Drehen bringen, indem sic jeweils auf die Verzahnungen verschiedenen Durchmessers 6,1o und 7,9 dieser Râder wirken. Diese sind auf die Wellen 1, 2 aufgekeilt, die die Kurbeln 3 und 4 tragen.
• Wie in dem unter Hinweis auf Abb. 6 vorstehend beschriebenen Falle sind die Zahnbogen 6 und io je@N-eils 21o° und die Zahnbogen 7 und 8 jeweils 150°. Die lineare Abwicklung (âuBerer Umfang) der Kreisbogen 6 und io ist gleich der Abwicklung des Kreisbogens 27, wâhrend die lineare Abwicklung (âuBerer Umfang) der Zahnbogen 7 urnd 9 gleich der des Zahnbogens 29 ist. Die Krâfte der so gebauten Vorrichtung werden an den Zapfen -der Kurbeln 3 tnd 4 abgenommen und sind als Fl und F2 dargestellt. Wenn bei der Drehung der Welle 28 um sich selbst die Kurbel 3 ihrem unteren Totpunkt zustrebt, dann wird die Kraft Fl mehr und mehr Null. In diesem Augenblick ist die Kurbel 4 jedoch über ihren oberen Totpunkt hinaus und die entwickelte Kraft F2 hat schon einen grd-Beren Wert erreiçht. Umgekehrt wird bei der weiteren Drehbewegung der Welle 28 die entwickelte Kraft F2 immer mehr und mehr gleich Null, wenn die Kurbel4 gegen ihren unteren Totpunkt hinstrebt, aber in diesem Moment ist die Kurbel3 schon über ,ihren oberen Totpunkt hinaus und die Kraft, die von der Kraft Fi entwickelt wird, hat schon einen grd8eren Wert erreicht.
• Die in Abb. 9 veranschaulichte Vorrichtung entspricht im Prinzip der der Abb. 7, sie ist jedoch ganz allgemein dazu bestimmt, die Anwendung der Erfindung zu veranschaulichen, wenn es sich um Bine beliebige Anzahl von beweglichen, parallelen und schiebenden Krâften handelt, deren Arbeitsleistung von Biner gleichen Welle aufgenommen werden soll. Das so veranschaulichte Anwendungsbeispiel entspricht dem Falle, in dem beispielsweise drei Krâfte von einem Reihenmotor mit drei Zylindern, der nach dem Viertalçtprinzip arbeitet, abgegeben werden.
• Auch hier findet man, mit den gleichen Hinweiszahlen wie in Abb.7 gekennzeichnet, die beiden Kurbeln 3 und 4 wieder, die auf den Wellen i und 2 aufgekeilt sind, mit den Zahnrâderpaaren 5, 3i und 8, 32, die mit Verzâhnungen' verschiedener Durchmesser 6, 34 und 7, 33 -einerseits und 9, 35 und 10,36 andercrseits versehen sind. Die den beiden Zahnrâdern 31, 32 gemeinsame Welle ist mit einem Zahnrad 41 verbunden, das die beiden Verzahnungen verschiedenen Durchmessers 42, 43 trâgt, die jeweils mit den Verzahnungen verschiedenen Durchmessers 46, 45 Bines Zahnrade's 44 im Eingriff stchen, das auf Biner Welle 39 aufgekeilt ist und Bine Kurbel 40 trâgt, die -die Wirkung Biner dritten Kraft empfângt. Die Krâfte, die auf die Kurbeln 3, 4, 5 wirken, sind mit Fi, F2, F3 bezeichnet. Es wird angenommen, daB ein Schwungrad 47 auf der Welle 37 aufgekeilt est. Wenn bei eilier derartigen Vorrichtung der Abstand zwischen der @-Velle 37 und den Achsen 1, 2, 39 der Zahnrâ(ler 5, 8, 44, die von den Kurbeln angetrieben werden, gleich D est, und wenn man wünscht, daB (lie Kurbeln i 1, 18 und 40 jeweils ihre oberen Totpunkte um 30° überschritten haben, sobald die Kurbel, die gerade ihren Arbeitsweg zurückgelegt liat, wâhrend Bines Drittels der Umdrehung der Ilauptwelle 37 ihren unteren Totpunkt erreicht hat, dann miissen i2o° der Drehung der Zahnrâder 3i, 32 oder 41, 18o° - 30° = i 5o° der entsprechenden Zalnirâder 5, 8, 44 auf den Wellen 1, 2 Oder 39, die den Kurbeln 11, 18 oder 40 entsprechen, und 24o° der Zahnrâder 3 i, 32 oder 41, die auf der Welle 37 aufgekeilt sind, 210° der entsprechenden Zahnrâder s, 8 oder 44 entsprechen.
• Um die âuBeren Radien dieser Zahnrâder zu erhalten, geniigt es, die Gleichung der peripherischen Abwicklung zu schreiben für die Zahnbogen 6, 7, 33, 34 - 9, l0, 35, 36 - 45, 46, 42, 43.
• Wenn man mit R den Radius der treibenden Bogen 7, 9 Oder 46 der Zahnrâder 5, 8 oder 44, die auf den Wellen 1, 2 oder 39 der Kurbeln 3, .4 Oder 5 aufgekeilt sind, mit Ri -den Radius der nicht treibenden Bogen 6, io oder 45 der genannten Zahnriider, die auf den Wellen 1, 2 oder 39 der genanntenKurbeln aufgekeilt sin.d, mit R' denRadius der treibenden Bogen 33, 35 Oder 42 der Zahnrâder 31, 32 Oder 41, die auf der Hauptwelle 37 aufgekeilt sind, mit R'i den Radius der nicht treiben(len Bogell 34, 36 oder 43 der Zahnrâder 31, 32 Oder 41 bezeichnet, dann ergeben die Gleichungen der 13ogenal),vicklungen: i5o-R =i2o-R' 21o-Ri=24o#R'l Andererseits ergibt das Gesetz des Abstandes der Zalinrâder: R+R'=DundRi+R'i=D woraus sich ergibt: Wenn AR, NB,, NR, NB,, die Anzahl der Zâhne der Verzahnung auf den entsprechenden Kreisbogen bezeichnen, dann genügt es, NR = NB' und NB, = RR,, zu machen, wenn man aber auBerdem haben mdchte, daB die Zâhne den gleichen Modul aufweisen, dann muB das Verhâltnis der Bogenlângen darstellen.
• Jean erhâlt also, wenn man D als gemeinsames JIaB nimmt, folgende Gleichung -Man muB also für Bine Versetzung von 30° liber den Totpunkt hinaus einerseits 225 Zâhne für die Zahnbogen 7, 9 und 46 und 378 Zâline für die Zahnbogen 33, 36 und 43 vorsehen und andererseits 378 für die Zahnbogen 6, io und 45 und 225 Zâhne für die Zahnbogen 34, 36 und 43.
• Es mu@ bemerkt @verden, da13 man mit Biner derartigen Vorrichtung erreiclien kann, dab sich Bine Kurbel immer an einein Punkt befindet, wo Bine Kraft auf die Kurbel wirkt, wâhrend sich Bine andere Kurbel an ihrem oberen Totpunkt befin(let.
• In dem Falle, der in Abb. i betraclitet wird, befindet sich die Kurbel4 um 21° hinter ilirem unteren Totpunkt, wenn sicle die Kurbel 3 an ihrem oberen Totpunkt befindet. Die Aufwârtsbewegung der nicht angetriebenen Kurbel est tatsâchlich der abwârts laufenden, das heifit der angetriebenen Kurbel. Genau so est es ]in Verhâltnis der Kurbel ,4 zur Kurbel3. Das kommt daher, daB, wenn sicle Bine beliebige der beiden Kurbeln an ihrem oberen Totpunkt befindet, sich die andere um Grad, d. h. 21° vor ilirein unteren Totpunkt befindet und so ihren angetriebenen Arbeitsweg noch nicht vollendet liat.
• Wenn drei Kurbeln vorhanden sind, wie in der Vorrichtung der Abb.9 und die Aufwârtsbewegung der Kurbeln - der :11>"-ârtsliewegung der angetriebenen Kurbeln betrâgt, dann befindet sich die Kurbe14 noch in ihrem angetriebenen Arbeitsweg, wenn die Kurbel 3 sich an ihrein oberen Totpunkt befindet. Die Kurbel 4 est dans uni- Grad, d. h. um 43° etwa vor ilirem unteren Totpunkt. Genau so est es mit der Kurbel 5 gegenüber der Kurbel 4 und mit der Kurbel 3 gegenüber der Kurbel5 usw. Bei Biner J'orrichtung mit fünf arbeitenden Krâften mü8ten fünf Zahnrâderpaare vorhan.den sein usw. Die Berechnung der AuBelidurchmesser der Zahnrâder und der Anzahl der Zâhne der Verzahnungen wird durch Anwendung der .gleichen mathematischen Regeln wie im vorliegenden Falle vorgenommen. Die gleiche Berechnungsart würde es gestatten, das Problem von Verbrennungsmotoren mit zwei oder Biner grüBeren Anzahl von. Zylindergruppen, die in Reihen, in V- oder in Stern-Form angeordnet sind, zu ldsen, wobei man den Oder die von den verschiedenen Zylindergruppen gebildeten Winkel berücksichtigt.
• Eine solche Berechnung kami von jedem Fachmann vorgenommen werden und erfordert keinerlei erfinderische Mühe.

Claims (2)

1. J'A Ti;\TA\SPSI_`C11E: i. Einrichtung zur Cberwindung des toten I'unktes bei Kurbelgetrieben, dadurch gekennzeichnet, daB die Kraftwirkung auf die Kurbeln in der Totpunktlage vermindert wird und diese Kraftwirkung erst nach LYberschreitung der Totpunktlage zur Ausübung kommt.
2. 2. Einrichtung zur Cberwindung der Tot- Punktlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbeln zueinander versetzt sind und über Zahnräder mit auf ihrem Umfange wechselndem Durchmesser miteinander verbunden sind, wodurch eine Beschleunigung, beziehungsweise Verzögerung der Kurbeln @@ *ihren .d eü1es einmaligen Umlaufes erzielt wird. 3. 1?inriclituilg zur Überwindung der Totpunktlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, claß zwei der Kurbeln miteinander durch ein Zahnräderpaar verbunden sind, wobei jedes dieser Zahnräder zwei verschiedene Verzahnungen und Radien (r, R) hat und die Verzahnung des kleinen Radius (r) jedes einzelnen dieser Zahnräder einen größeren Winkel einschließt als der der Verzahnung mit größerem Radius (R) und mit der Verzahnung des kleineren Radius des anderen Zahnrades in Eingriff steht und umgekehrt und wobei die Winkel, die die Verzahnungen mit großem Radius umfassen, im Verhältnis zu den Verzahnungen mit kleinem Radius so sind, wie die Versetzung dieser Verzahnungen im Verhältnis zu den Kurbeln, daß, wenn eine der Kurbeln auf ihrem unteren Totpunkt oder einem Punkt in der i- lie dieses Totpunktes angelangt ist, die N ' i andere Kurbel ihren oberen Totpunkt überschritten hat. .f. Einrichtung zur Überwindung der Totpunktlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad der Zahnradsätze, die die Kurrbeln tragen, keine Kurbel hat, sondern durch zwei Zahnräder gleichen Durchmessers mit einer Welle verbunden ist, welche die Kurbel trägt, die das genannte Zahnrad getragen hätte, und in der Verlängerung der Welle liegt, die die erste Kurbel trägt. 5. Einrichtung zur Überwindung der Totpunktlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnräder (5, 8) mit zwei Zahnsätzen von verschiedenem Radius in ein Zwischenzahnrad (27) eingreifen, das zwei Zahnsätze von verschiedenem Radius hat, wöl>ei die Zahnsätze der Zahnräder (5,8) wechselweise mit den Zahnsätzen des Zahnrades (27) in Eingriff kommen. 6. Einrichtung zur Überwindung der Totpunktlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der in Ein-(Triff stehenden Räder (5, 8, 27) so gehalten sind, daß bei einer halben Umdrehung des Rades (27) die Kurbeln der eingreifenden Räder (5, 8) den Arbeitshub, beziehungsweise Aufwärtshub plus Überschreitung des oberen Totpunkt-es zurücklegen. 7. Einrichtung zur Überwindung der Totpunktlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurbel auf eine Hilfswelle wirkt, und zwar mit gleichbleibender Geschwindigkeit, wobei die Verbindung zwischen diesen Kurbeln, auf die die Kräfte wirken, mit soviel Zahnradgetrieben mit doppelten Verzahnungen hergestellt ist, als Kurbeln vorhanden sind, und wobei diese doppelten Verzahnungen Kreisausschnitten entsprechen, die im Verhältnis zueinander versetzt sind, und deren Radien und Winkel so berechnet sind, daß die Kurbel, die die Kraft aufnehmen soll, über ihren toten Punkt hinaus ist, wenn eine andere Kurbel an ihrem unteren Totpunkt ankommt, oder daß, wenn eine der Kurbeln sich an ihrem oberen Totpunkt befindet, eine andere Kurbel sich noch hinter ihrem unteren Totpunkt befindet. B. Einrichtung zur Überwindung der Totpunktlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der kurbeltragenden Wellen eine Drehbewegung erhält und daß diese Kräfte an den Kurbeln abgenommen werden. g. Einrichtung zur Überwindung der Totpunktlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in zwei Gruppen aufgeteilt ist, die jede einer Kraft entsprechen und jede unabhängig auf eine der beiden Zahnräder der ursprünglichen Getriebe wirkt.