SE518608C2 - Device at power machine - Google Patents

Device at power machine

Info

Publication number
SE518608C2
SE518608C2 SE0104056A SE0104056A SE518608C2 SE 518608 C2 SE518608 C2 SE 518608C2 SE 0104056 A SE0104056 A SE 0104056A SE 0104056 A SE0104056 A SE 0104056A SE 518608 C2 SE518608 C2 SE 518608C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cam
piston rod
piston
rotating
pistons
Prior art date
Application number
SE0104056A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0104056D0 (en
SE0104056L (en
Inventor
Gunnar Leijonberg
Original Assignee
Gul & Co Dev Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gul & Co Dev Ab filed Critical Gul & Co Dev Ab
Priority to SE0104056A priority Critical patent/SE0104056L/en
Publication of SE0104056D0 publication Critical patent/SE0104056D0/en
Publication of SE518608C2 publication Critical patent/SE518608C2/en
Publication of SE0104056L publication Critical patent/SE0104056L/en
Priority to AU2002354392A priority patent/AU2002354392A1/en
Priority to PCT/SE2002/002175 priority patent/WO2003046337A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H25/14—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion with reciprocation perpendicular to the axis of rotation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

The present invention relates to an arrangement in a prime mover having two pistons, which have a piston rod 5 fixed to each piston and are arranged in a common cylinder liner and work synchronously in opposition to one another, and means for translating power between the linear motion of the pistons and the rotary motion of the rotating part 14 of the arrangement. This comprises a cam /4, which forms a closed curve, the axis of the rotating part being arranged perpendicular to the cylinder liner and each piston rod in its part remote from the piston carrying two wheels 8, 9, which are capable of rotating on shafts 6, 7 and are each designed to follow the rotating cam 4 on either side thereof. The cam 4 preferably has a thickness varying over its circumference. For guiding the short piston in the cylinder liner, the arrangement comprises linear bearings acting on the piston rod.

Description

25 30 o, t... .i o u w ma.. e v .- ~ e- n. uu _... .__ _... un. www w 01 518 608 2 dimensioner kan minskas. Ännu en fördel som uppnås med anordningen enligt uppfinningen är att friktionsförlusterna blir små då endast rullfriktion förekommer mellan anordningens komponenter. 25 30 o, t .... .i o u w ma .. e v .- ~ e- n. Uu _... .__ _... un. www w 01 518 608 2 dimensions can be reduced. Another advantage that is achieved with the device according to the invention is that the friction losses become small as only rolling friction occurs between the components of the device.

Anordningen enligt uppfinningen uppvisar de särdrag, som anges i patentkrav 1.The device according to the invention has the features stated in claim 1.

Ytterligare utföringsformer av uppfinningen har de särdrag, som anges i övriga patentkrav.Additional embodiments of the invention have the features set forth in the other claims.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till det exempel på en föredragen utföringsform som visas i bifogade figurer.The invention will be described in more detail below in connection with the example of a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.

Figur 1 visar de i anordningen ingående kolvarna samt den roterande skivan med uppskjutande kam.Figure 1 shows the pistons included in the device as well as the rotating disc with projecting cam.

Figur 2 A-C visar olika vyer av en kolv.Figure 2 A-C shows different views of a piston.

Figur 3 visar anordningen i genomskäming sedd i planvy.Figure 3 shows the device in cross-section seen in plan view.

Figur 4 visar anordningen i genomskärning i sidovy.Figure 4 shows the device in cross section in side view.

Figur 5 visar delar av anordningen i ett under drift förekommande läge.Figure 5 shows parts of the device in a position occurring during operation.

Den i figurerna visade anordningen innefattar dels en i förhållande till det underlag pà vilket anordningen är monterat fast del 13, dels en i förhållande därtill rörlig, roterande del 14. Den fasta delen 13 innefattar cylinder 15 med ett centralt beläget förbränningsutrymme 16 och yttre kylflänsar 17. I den fasta delen finns även linjär- lageranordningar i fonn av spår 12. Kolvar 1, 2 är anordnade för fram- och àtergående rörelse i cylindern 15. Den roterande delen 14 innefattar en fläns eller kam 4 som bildar en sluten kurva av ett nedan beskrivet utförande.The device shown in the figures comprises on the one hand a fixed part 13 in relation to the base on which the device is mounted, and on the other hand a rotating part 14 which is movable in relation thereto. In the fixed part there are also linear bearing devices in the form of grooves 12. Pistons 1, 2 are arranged for reciprocating movement in the cylinder 15. The rotating part 14 comprises a shaft or cam 4 which forms a closed curve of a below. described embodiment.

Fast förenad med vardera kolven 1, 2 är en kolvstång 5, som i sin motsatta ände uppbär dels vingar 10 vilka samverkar med och löper i linjärlagerspåren 12. Varje kolvstäng 5 uppbär även tvà axlar eller axeltappar 6, 7 på vilka hjul 8, 9 är monterade.Fixed connected to each piston 1, 2 is a piston rod 5, which at its opposite end carries partly wings 10 which cooperate with and run in the linear bearing grooves 12. Each piston rod 5 also carries two axles or axle pins 6, 7 on which wheels 8, 9 are mounted.

Hjulen 8, 9 är roterbart lagrade pà axlarna 6, 7 och anligger åtminstone under delar av en arbetscykel mot respektive sida av kammen. Det i figurerna visade utförandet är avsett för förbränningsmotorer varvid det är fördelaktigt att det inre hjulet 8 har större diameter än det yttre hjulet 9 eftersom de mekaniska påfrestningarna är större på det inre hjulet. Det inre hjulets axel 6 är därför även infästi båda ändar i en gaffelliknande anordning medan det yttre hjulets axel som en tapp skjuter ut från kolvstàngen. ::1:; 10 15 20 25 30 518 608 3 Axlarna 6, 7 är fast monterade i kolvstången 5, varvid i begreppet fast monterade kan ingående även en något fjädrande inmontering med exempelvis gummibussningar. Vid kolvens fram- och återgående rörelser passerar det inre hjulet in i och ut ur cylinderloppet, den där tillgängliga volymen utnyttjas således för att möjliggöra att kammen placeras så nära rotationscentrum som möjligt.The wheels 8, 9 are rotatably mounted on the shafts 6, 7 and abut at least during parts of a working cycle against the respective side of the cam. The embodiment shown in the är gures is intended for internal combustion engines, whereby it is advantageous that the inner wheel 8 has a larger diameter than the outer wheel 9 because the mechanical stresses are greater on the inner wheel. The shaft 6 of the inner wheel is therefore also fastened at both ends in a fork-like device, while the shaft of the outer wheel like a pin projects from the piston rod. :: 1 :; The shafts 6, 7 are fixedly mounted in the piston rod 5, whereby in the concept of permanently mounted a somewhat resilient mounting with, for example, rubber bushings can also be included. During reciprocating movements of the piston, the inner wheel passes into and out of the cylinder bore, the volume available there is thus used to enable the cam to be placed as close to the center of rotation as possible.

Kolven uppvisar en i förhållande till sin slaglängd liten höjd och är därför inte sjålvstyrande i cylinderloppet. Lämpligen är kolvens höjd inte större än vad som erfordras för anbringande av kolvringar och för linjeanliggning tvärs cylinderloppet. För styrning av kolven och kolvstången finns en linjär lageranordning som är anordnad utanför cylinderloppet och som i det i figurerna visade utförandet är två vingar 10, 11 som löper i linjärlager i form av spår 12 i den fasta delen av anordningen.The piston has a small height in relation to its stroke and is therefore not self-steering in the cylinder bore. Preferably, the height of the piston is not greater than that required for mounting piston rings and for line abutment across the cylinder bore. For guiding the piston and the piston rod there is a linear bearing device which is arranged outside the cylinder bore and which in the embodiment shown in the är gures are two wings 10, 11 which run in linear bearing in the form of grooves 12 in the fixed part of the device.

Företrädesvis placeras vingarna 10, 11 så som visas i figurerna mellan hjulaxlarna 6, 7 setti kolvstångens längdriktning. Denna lagring, tillsammans med att kolven styr i cylinderloppet, styr kolvstången linjärt i rörelseriktningen och förhindrar att kolvstången driver snett i förhållande till cylinderaxeln.Preferably, the wings 10, 11 are placed as shown in the mellan gures between the wheel axles 6, 7 in the longitudinal direction of the piston rod. This bearing, together with the piston steering in the cylinder bore, guides the piston rod linearly in the direction of movement and prevents the piston rod from driving obliquely relative to the cylinder axis.

Kammens 4 tjocklek varierar så att det i varje läge innebär att de två hjulen 8, 9 anligger mot var sin sida av kammen med ett spel som är konstant och så litet som är tekniskt möjligt eller lämpligt. Detta framgår närmare av figur 5 som schematiskt visar de två hjulen 8, 9 tillhörande en kolv samt kammen 4. Den roterande delen antas ha vridit sig ca 30 grader från det i figur 3 visade läget. Spelet mäts utmed normalen från kammens yta genom hjulets centrum. I det i figuren visade exemplet är spelet mellan kammen 4 och det yttre hjulet 9 avståndet "a" medan spelet mellan kammen 4 och det inre hjulet 8 är noll. Konstant spel i den betydelse det används i denna beskrivning och patentkrav avser att summan av de två spelen är konstant oberoende av till vilket läge den roterande delen vrids. Teoretiskt kan det vara önskvärt att spelet är noll men på grund av de variationer i dimensioner och avstånd som kan förekomma på grund varierande termiska förhållanden är det i praktiken inte möjligt att konstruera med spelet noll. l begreppet konstant spel ingår även de variationer som normalt uppträder av tillverkningstekniska eller driftsmässiga skål.The thickness of the cam 4 varies so that in each position it means that the two wheels 8, 9 abut each side of the cam with a play which is constant and as small as is technically possible or suitable. This is shown in more detail in Figure 5, which schematically shows the two wheels 8, 9 belonging to a piston and the cam 4. The rotating part is assumed to have turned about 30 degrees from the position shown in Figure 3. The clearance is measured along the normal from the surface of the cam through the center of the wheel. In the example shown in fi, the clearance between the cam 4 and the outer wheel 9 is the distance "a" while the clearance between the cam 4 and the inner wheel 8 is zero. Constant play in the sense used in this description and claims means that the sum of the two games is constant regardless of the position to which the rotating part is rotated. Theoretically, it may be desirable for the game to be zero, but due to the variations in dimensions and distances that may occur due to varying thermal conditions, it is in practice not possible to construct with the game zero. The concept of constant play also includes the variations that normally occur in terms of manufacturing technology or operational scale.

För att helt undvika spel mellan hjul och kam kan infästningen av hjulaxeln göras något elastisk, exempelvis med en gummibussning, så att hjulet eller hjulen alltid anligger mot kammen. Detta kan även uppnås genom att tjäderbelasta axeln eller med en elastisk beläggning på hjulens anliggningsyta mot kammen eller på annat sätt.To completely avoid play between the wheel and the cam, the attachment of the wheel axle can be made somewhat elastic, for example with a rubber bushing, so that the wheel or wheels always abut against the cam. This can also be achieved by loading the axle with capercaillie or with an elastic coating on the contact surface of the wheels against the cam or in another way.

Detta medför den fördelen att hjulet alltid roterar med en hastighet som överensstämmer med kammens rotationshastighet så att kraftig acceleration vid plötslig kontakt mellan hjul och kam kan undvikas.This has the advantage that the wheel always rotates at a speed which corresponds to the rotational speed of the cam so that strong acceleration in the event of sudden contact between the wheel and the cam can be avoided.

Nan-t.. q .- s. s., f. un f. ä .- u .n u ., ., u n i.. w c -, i. s... ...n- suv- .-. .es-u w »av o- sv av* us- 10 15 518 ÖÛÛ 4 Företrädesvis utförs kammen med cirkulärcylindriskt parti 18, 19 närmast de lägen som motsvarar kolvarnas övre och/eller nedre dödläge. Kammens två sidoytor blir då parallella med varandra och detta läge innebär att kolvarna står stilla. lnom ramen för uppfinningstanken kan utförandet varieras på olika sätt. Exempel på sådana variationer är kammens form som kan varieras på många olika sätt för att erhålla olika typer av arbetscykler. I de i figurerna visade utförandet är kurvan symmetrisk i avseende på två plan och de två delarna är spegelbilder av varandra i dessa plan. l andra utföranden kan kurvan förläggas så att övre respektive nedre dödläge för kolvarna förskjuts och kurvan kan då ha exempelvis endast ett symmetriplan. Även utföringsformer sådana att flera övre och nedre dödlägen uppnås för varje varv hos den roterande delen är möjliga. Andra variationer kan avse den linjära lagringen som exempelvis kan utföras så att spår i vingarna 10, 11 samverkar med utskjutande partier hos den stationära delen. Ytterligare variationer kan avse hjulens inbördes storleksförhållanden och infästningen av axeltapparna för hjulen.Nan-t .. q .- s. S., F. Un f. Ä .- u .n u.,., U n i .. w c -, i. S ... ... n- suv- .-. .es-u w »of o- sv of * us- 10 15 518 ÖÛÛ 4 Preferably, the cam is made with a circular-cylindrical portion 18, 19 closest to the positions corresponding to the upper and / or lower dead center position of the pistons. The two side surfaces of the cam then become parallel to each other and this position means that the pistons stand still. Within the framework of the invention idea, the design can be varied in different ways. Examples of such variations are the shape of the comb which can be varied in many different ways to obtain different types of work cycles. In the embodiment shown in the fi gures, the curve is symmetrical with respect to two planes and the two parts are mirror images of each other in these planes. In other embodiments, the curve can be arranged so that the upper and lower dead center positions of the pistons are displaced and the curve can then have, for example, only one plane of symmetry. Embodiments such that ö your upper and lower dead positions are achieved for each revolution of the rotating part are also possible. Other variations may refer to the linear bearing which can be designed, for example, so that grooves in the wings 10, 11 interact with projecting portions of the stationary part. Further variations may relate to the relative size ratios of the wheels and the attachment of the axle pins to the wheels.

Hjulen kan även anordnas på större avstånd från kolven än vad som beskrivits ovan för att därigenom undvika att det inre hjulet tränger in l cylinderloppet under delar av varje arbetscykel. Detta kan särskilt komma ifråga då man önskar anordna någon form av tätning l cylinderloppet under kolven vid dess nedre dödläge.The wheels can also be arranged at a greater distance from the piston than described above in order thereby to prevent the inner wheel from penetrating into the cylinder bore during parts of each working cycle. This can be particularly relevant when it is desired to provide some form of seal in the cylinder bore under the piston at its lower dead center.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 518 608 5 PATENTKRAV. Anordning vid kraftmaskin med två kolvar vilka har en med vardera kolven fast förenad kolvstàng (5) och är anordnade i ett gemensamt cylinderlopp och arbetar synkront mot varandra samt medel för kraftöverföring mellan linjär rörelse hos kolvarna och roterande rörelse hos anordningens roterande del (14), som innefattar en kam (4) som bildar en sluten kurva kännetecknad av att den roterande delens axel är anordnad vinkelrätt mot cylinderloppet och att vardera kolvstången i sin fràn kolven vända del uppbär två medbringare som är anordnade att följa den roterande kammen (4) pà var sin sida av denna. Anordning enligt krav 1 kännetecknad av att medbringarna utgörs av tva hjul (8, 9) som kan rotera pa axlar (6, 7). Anordning enligt patentkrav 1 eller 2 kännetecknad av att kammen (4) bildar en elliptisk eller ellipsliknande kurva. Anordning enligt patentkrav 1, 2 eller 3 kännetecknad av att kammen (4) har utmed dess omkrets varierande tjocklek. Anordning enligt patentkrav 4 kännetecknad därav att kammens tjocklek varierar så att spelet mellan hjulen (8, 9) och kammen (4) i varje läge är detsamma. Anordning enligt nagot av föregående patentkrav kännetecknad av att den innefattar pä kolvstången verkande Iinjärlager. Anordning enligt krav 6 kännetecknad av på kolvstången anordnade vingar (10, 11) vilka löper i linjärlagerspàr (12) som är anordnade längs den fasta delen utanför cylinderloppet. Anordning enligt patentkrav 7 kännetecknad därav att vingarna (10, 11) är placerade mellan axlarna (6, 7) sett i kolvstângens längdriktning. 10 518 608 6 9. Anordning vid kraftmaskin med två kolvar vilka har en med vardera kolven fast förenad kolvstàng (5) och är anordnade i en stationär del av maskinen i ett gemensamt cylinderlopp och arbetar synkront mot varandra samt medel för kraftöverföring mellan linjär rörelse hos kolvarna och roterande rörelse hos anordningens roterande del (14), som innefattar en kam (4) som bildar en sluten kurva, varvid den roterande delens axel är anordnad vinkelrätt mot cylinderloppet kännetecknad av att vardera kolvstàngen i sin från kolven vända del uppbär tvà hjul (8, 9) som kan rotera på axlar (6, 7) och är anordnade att följa den roterande kammen (4) på var sin sida av denna samt på kolvstången verkande linjärlager i anordningens stationära del.1. 0 15 20 25 30 518 608 5 PATENT REQUIREMENTS. Device in a power machine with two pistons which have a piston rod (5) fixedly connected to each piston and are arranged in a common cylinder bore and work synchronously with each other and means for power transmission between linear movement of the pistons and rotational movement of the rotating part of the device (14). comprising a cam (4) forming a closed curve characterized in that the axis of the rotating part is arranged perpendicular to the cylinder bore and that each piston rod in its part facing away from the piston carries two carriers which are arranged to follow the rotating cam (4) on each its side of this. Device according to Claim 1, characterized in that the carriers consist of two wheels (8, 9) which can rotate on axles (6, 7). Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the cam (4) forms an elliptical or elliptical-like curve. Device according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the comb (4) has a varying thickness along its circumference. Device according to claim 4, characterized in that the thickness of the cam varies so that the clearance between the wheels (8, 9) and the cam (4) in each position is the same. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises linear bearings acting on the piston rod. Device according to Claim 6, characterized by wings (10, 11) arranged on the piston rod which run in linear bearing grooves (12) which are arranged along the fixed part outside the cylinder bore. Device according to claim 7, characterized in that the wings (10, 11) are placed between the shafts (6, 7) seen in the longitudinal direction of the piston rod. Device in a power machine with two pistons which have a piston rod (5) fixedly connected to each piston and are arranged in a stationary part of the machine in a common cylinder race and work synchronously with each other and means for power transmission between linear motion of 5 518 608 6. the pistons and rotating movement of the rotating part (14) of the device, which comprises a cam (4) forming a closed curve, the axis of the rotating part being arranged perpendicular to the cylinder bore, characterized in that each piston rod in its part facing the piston carries two wheels ( 8, 9) which can rotate on shafts (6, 7) and are arranged to follow the rotating cam (4) on each side thereof and on the linear bearing acting on the piston rod in the stationary part of the device.
SE0104056A 2001-11-30 2001-11-30 Device at power machine SE0104056L (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0104056A SE0104056L (en) 2001-11-30 2001-11-30 Device at power machine
AU2002354392A AU2002354392A1 (en) 2001-11-30 2002-11-27 Power machine
PCT/SE2002/002175 WO2003046337A1 (en) 2001-11-30 2002-11-27 Power machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0104056A SE0104056L (en) 2001-11-30 2001-11-30 Device at power machine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0104056D0 SE0104056D0 (en) 2001-11-30
SE518608C2 true SE518608C2 (en) 2002-10-29
SE0104056L SE0104056L (en) 2002-10-29

Family

ID=20286183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0104056A SE0104056L (en) 2001-11-30 2001-11-30 Device at power machine

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002354392A1 (en)
SE (1) SE0104056L (en)
WO (1) WO2003046337A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2522204B (en) * 2014-01-15 2016-06-22 Newlenoir Ltd Piston arrangement

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB204220A (en) * 1922-10-06 1923-09-27 Hermann Michel Improvements in engines, more particularly two-stroke cycle internal combustion engines, having stationary cylinders and cam-controlled revolving parts
JPS5261609A (en) * 1975-11-17 1977-05-21 Combustion Res & Tech Reciprocating motion rotary engine

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002354392A1 (en) 2003-06-10
SE0104056D0 (en) 2001-11-30
WO2003046337A1 (en) 2003-06-05
SE0104056L (en) 2002-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2781092Y (en) Internal slot cam
US8839687B2 (en) Reciprocating piston mechanism with extended piston offset
WO2009111043A2 (en) Inline crankshaft journal
US8424445B2 (en) Connecting rod bore
US4085628A (en) Intra-articulate reciprocating engine system
JP2005069270A (en) Double link-type piston-crank mechanism for internal combustion engine
EP1856427A2 (en) Lash adjustment for piston rollers
US4926810A (en) Engine vibration balancer
CN101634354B (en) Crank circular slide block mechanism as well as internal-combustion engine and compressor thereof
CN201496387U (en) Crank shaft of automobile engine
SE518608C2 (en) Device at power machine
CN107152453A (en) Bent axle with counterweight
CN101324230A (en) Reciprocating compressor with novel transmission mechanism
CN104279014A (en) Novel anti-rotation rolling wheel ascending and descending tappet
KR100221860B1 (en) Bearing device for connecting rod of crank press
RU2351765C2 (en) Axial machine spatial conversion mechanism
JP7107003B2 (en) Multi-link piston crank mechanism for internal combustion engine
RU2472966C1 (en) Axial mechanism of piston machines
KR101417489B1 (en) Balance shaft module
CN221032981U (en) Swash plate anti-rotation structure of compressor and swash plate brake block
US20110197691A1 (en) Crank-and-rocker piston machine
KR102038507B1 (en) Hinge mechanism for variable swash plate type compressor and variable swash plate type compressor including the same
KR20180109933A (en) In particular, the eccentric assembly for the pump of the ABS system and the pump for the ABS system
RU2703045C1 (en) Mechanism with oblique washer of axial engine
CN208397132U (en) A kind of main shaft bearing of precision machine tool

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed