IT9020120A1 - Comando a manovella con perno di articolazione planetario, adatto per motori a pistoni e macchine utensili - Google Patents
Comando a manovella con perno di articolazione planetario, adatto per motori a pistoni e macchine utensiliInfo
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Description
D E S C R IZ IO N E
L'oggetto della presente invenzione è un meccanismo atto a convertire moto alternato rettilineo in rotatorio, o viceversa, senza l'inserimento di un braccio di manovella o articolazione,
Per le soluzioni note, nei motori a combustione interna viene usato un elemento ausiliario, come un braccio di manovella, nella maggior parte dei casi, ed un sistema articolato, più raramente, per convertire la caratteristica di moto tra il pistone e l'albero a gomiti.
A causa dell'inserimento del braccio della manovella l'altezza del motore o di altra macchina viene aumentata, essa può essere bilanciata soltanto i.n parte dalle forze—massa, la componente forza del braccio di manovella perpendicolare al pistone abrade sia la parete laterale del cilindro che il pistone, risultante in perdita significativa;
il rapporto alesaggio-corsa può essere ridotto soltanto fino ad un certo limite, è difficile e costoso e richiede speciali macchine utensili per produrre l'albero a gomiti, Nel sistema ad articolazione, le forze di attrito tra la griffa dell'articolazione e la guida riducono l'effettiva potenza del motore in modo significativo, Gli scopi della presente invenzione sono di eliminare gli svantaggi dei comandi a manovella noti e sviluppare un meccanismo che fornisce conversione del moto alternato rettilineo in moto rotatorio senza inserimento di braccio di manovella o articolazione, La presente invenzione è basata sulla constatazione che se una ruota satellite adeguatamente modificata viene inserita in un ingranaggio interno, il bullone del pistone ed il pistone potrebbero essere fissati in un dato punto della ruota satellite.
La presente invenzione verrà ora spiegata e descritta, in relazione ad un motore, con riferimento all'allegato disegno, in cui;
- la figura 1 è una sezione longitudinale schematica del comando a manovella in accordo con la presente invenzione, a titolo di esempio, - la figura 2 illustra frontalmente il principio dell'equilibrio massa-forza nel meccanismo in accordo con la presente invenzione, in forma schematica,
- la figura 3 illustra dall'alto il principio dell'equilibrio massa-forza nel meccanismo in accordo con la presente invenzione, in piano, in forma schematica,
- la figura 4 illustra una forma più concreta del meccanismo in accordo con la figura 1,
- la figura 5 illustra un'altra possibile forma del comando a manovella in sezione longitudinale schematica .
La forma di. realizzazione illustrata nelle figure 1 - 4, a titolo di esempio, consiste di anelli dentati interni e perni di articolazione che formano un elemento comune con ruote satelliti, pistoni e ingranaggi cilindrici che azionano le masse equi1ibratr ici,
Le ruote satelliti 2 supportate nei dischi eccentrici 1 formano un'unità comune con il perno di articolazione 5, Le ruote satelliti 2 sono collegate agli ingranaggi interni 4 fissamente assicurati nel blocco 3, Il rapporto dei denti degli ingranaggi interni 4 e delle ruote satelliti 2 è 2 ; 1, La distanza tra l'asse del perno di articolazione 5 e l'asse della ruota satellite 2 è uguale al raggio del cerchio primitivo della ruota satellite, I perni 6 sono direttamente collegati al perno di articolazione 5 mediante cuscinetti, Entrambe le estremità dei perni 6 sono chiuse e due camere di combustione sono formate nella camera cilindrica. Gli ingranaggi 7, fissati ai dischi eccentrici 1, sono collegati agli ingranaggi 10, collegati agli ingranaggi 9, Il numero dei denti ed i parametri degli ingranaggi 7, 9 e 10 sono uguali, I contrappesi 11 sono disposti sugli ingranaggi 9 e 10 con distanza angolare di 180° rispetto al perno di articolazione 5, I contrappesi 8 sono disposti sui dischi eccentrici 1,
Durante il funzionamento del meccanismo il pistone è in moto alternato che risulta nel moto del perno di articolazione in esso fissato,
A causa del collegamento tra il comando a manovella e il perno di articolazione realizzato come menzionato in precedenza, il perno di articolazione 5 è in moto rotatorio attorno al suo asse, mentre si muove in linea retta con il pistone; le ruote satelliti 2 ruotano negli ingranaggi interni 4 e sono in moto rotatorio attorno all'asse del disco eccentrico 1,
I contrappesi 11 sono reciprocamente in contro— moto, Le componenti delle forze centrifughe che agiscono sui contrappesi perpendicolari alla direzione dei pistoni sono in equilibrio, le loro componenti nella direzione dei pistoni sono uguali alle forze-massa dei pistoni in direzione e valore, ma in controsenso, quindi le forze—massa alternate sono completamente bilanciate. La forza-massa risultante dal moto rotatorio delle ruote satelliti 2 viene bilanciata dai contrappesi 8.
Il comando a manovella realizzato in accordo con la presente invenzione presenta numerosi vantaggi rispetto alle soluzioni note.
L'altezza e la larghezza della realizzazione sono significativamente ridotte con lo stesso numero di camere di combustione e la stessa dislocazione dei pistoni ,
Non è necessario il braccio di manovella.
Il perno di articolazione ed i dischi eccentrici, che possono essere realizzati in semplice acciaio tondo, forniscono la conversione del moto al posto del braccio di manovella prodotto in modo difficile e costoso.
Il rapporto camera cilindrica-corsa può essere ridotto in grado molto più significativo delle soluzioni note, permettendo l'uso di un pistone con maggior diametro con una corsa più breve per lo stesso spostamento di pistone. Il pistone con grosso diametro permette di usare una. valvola di aspirazione di grande diametro, migliorando la la potenza del motore grazie al fatto che la potenza del motore cambia con la maggiore potenza del diametro della valvola di aspirazione.
Le forze-massa sono completamente equilibrate.
Non vi è componente di. forza perpendicolare all'asse longitudinale del pistone, quindi l'abrasione del pistone e del cilindro, e la perdita per attrito sono significativamente inferiori, migliorando la loro durata.
I costi di produzione del comando a manovella in accordo con la presente invenzione sono significativamente inferiori rispetto alle soluzioni note
Claims (1)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1 , Comando a manovella con perno di articolazione planetario, adatto per motori a pistoni e macchine utensili con uno o più perni di articolazione, ruote satelliti, ingranaggi interni e dischi eccentrici disposti in pistone( i), caratterizzato dal fatto che le ruote satelliti 121 supportate nei dischi eccentrici (1) formano un'unità compatta con il perno di articolazione (5), gli ingranaggi interni (4) sono fissamente assicurati al blocco pistoni (3) ed il rapporto tra gli ingranaggi, interni (4) e le ruote satelliti (2) e 2 ; 1, e la distanza tra l'asse del perno di articolazione (S) e l'asse delle ruote satelliti (12) è uguale al raggio del cerchio primitivo, 2, Comando a manovella secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che entrambe le estremità del pistone(i) (6) sono chiuse e due camere di combustione sono formate nella camera cilindrica, 3, Comando a manovella secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il(i) pistoneCiò 6 ha (hanno) una camera di combustione ed è (sono) posto(i) in serie in successione, 4, Comando a manovella secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che gli ingranaggi (7) fissati ai dischi eccentrici (1) sono in collegamento con gli ingranaggi (10) da essi azionati, gli ingranaggi (10) sono in collegamento con gli ingranaggi (9) azionati da questi ed i contrappesi (11) sono disposti sugli ingranaggi condotti <9, 10) con distanza angolare di ISO* rispetto al perno di articolazione (5), altri contrappesi CS) sono fissati sui dischi eccentrici il) con distanza angolare di 180° rispetto alle ruote satelliti (2), 5, Comando a manovella secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i contrappesi C8) sono montati soltanto nelle ruote satelliti (2), E, Comando a manovella secondo le rivendicazioni 1 3, caratterizzato dal fatto che gli assi dei cilindri sono posti ad un angolo qualsiasi l'uno rispetto all'altro, *
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