SE528982C2 - Rörelsetransformerande arrangemang - Google Patents

Description

25 30 528 982 Nämnda kända arrangemang som avser en rotationsomvandlare, där en rotations- riktning för en ingående axel, via axeltillhöriga kugghjul, kan överföras till en utgå- ende axel, som en motsvarande rörelse eller en motriktad rörelse, i beroende utav ett- valt inställningsläge för en axiellt fram och åter förskjutbar växelförare.

Sålunda kommer en sådan rotationsomvandlare av tidigare känd beskaffenhet, att låta överföra en ingående rotation och kraft i en första rotationsriktning till en önskad rotationsriktning på utgående axel, eller vice versa.

Mera speciellt är det fråga om att när nämnda växelförare befinner sig i ett utdraget läge kommer en medurs riktad rotationsriktning för den ingående axeln att omvand- las till en moturs riktad rotatlonsrörelse för den utgående axeln och när växelföraren är i ett infört läge kommer en medurs riktad rotatlonsrörelse för den ingående axeln att omvandlas till en medurs relaterad rotatlonsrörelse för den utgående axeln och vice versa.

Det är ocksàkänt att i en rotationsomvandlare, av ovan angiven beskaffenhet, låta utnyttja en s.k. pendelrörelse, där en translationsrörelse eller linjär rörelse för en kolv, ingående i ett kolv-cylinder-arrangemang, ger en första rotatlonsrörelse på den ingående axeln och genom att låta påverka växelföraren i beroende utav kolv- cylinder-arrangemangets rörelse och genom utnyttjade frihjulskopplingar, kan en. sådan fram och åter riktad rörelse för den ingående axeln transformeras över till en roterande rörelse för den utgående axeln.

Till teknikens tidigare ståndpunkt hör även innehållet i den europeiska patentpubli- » katíonen EP-A1-0 510 916.

Patentpublikationen EP-A1-O 510 916 visar och beskriver en mekanisk (10) för att låta omvandla en oscillerande rotatlonsrörelse relaterad till en inkommande axel (12) till en envägs-rotation av en utgående axel (14).

För detta ändamål utnyttjas två koniska kugghjul (40, 42) samordnade till nämnda inkommande axel och ett koniskt kugghjul (44) som är anpassat för en samverkan med och kopplat till den utgående axeln. 10 15 20 25 30 Varje kugghjul (40, 42) samordnat med den inkommande axeln (12) kan altemativt kopplas till eller från den inkommande axeln med hjälp av spärrorgan (80, 90) orien- terade i var sin hållare (72, 74) i den inkommande axeln samt förspänd mot ett aktivt läge där nämnda spärrorgan (80, 90) sträcker sig in i resp. urtagning (50, 58) i en lageryta.

Den oscillerande rotationen av den inkommande axeln (12) kräver en begränsning till ett område mellan två entydigt definierade begränsande positioner, fastställda genom en samverkan med stopp (28), som kan förskjutas med ett handtag (26) och som är justerbara med hjälp av justerbara stoppenheter (30, 32). i Det tekniska området inom vilket arrangemanget, enligt den här anvisade patentpubli- kationen, skall komma till en användning är vid en tillämpning när ett stâlband skall spännas kring en förpackning och där det anvisas att en förbindning av ett omslutet band skall ske genom att bilda ett antal samordnade skuldror, som klippes ut ur ban- den, samt att påverka ett handtag, som skall pâverkas manuellt för hand, i en oscil- lerande och stegande rörelse.

REDOGÖRELSE FÖR FÖRELIGGANDE UPPFINNING TEKNISK T PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom' hithörande tekniskt områdemàste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller fler ställdatekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt ide åtgärder och/ eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett nödvändigt val av det eller de medel som erfordras sä torde, med anledning härav, de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid frambringandet av föreliggande uppfinningsföremål.

Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, tor- de det därför få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav, förde- larna förknippade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kom- mer att krävas för att vid ett rörelsetransformerande arrangemang, av inledningsvis angiven beskaffenhet och som anges i det efterföljande patentkravets 1 ingress, 10 15 20 25 30 5228 982 Iàta skapa förutsättningar för en samordning som närmare framgår från det efterföl- jande patentkravets 1 kännetecknande del.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de konstruktiva åtgärder som kommer att krävas för att låta nämn- da första axel fä vara anpassad att, med sina frånriktade ändpartier, sträcka sig igenom och utanför en, kuggkransarrangemangen, frihjulslagren och en uppsättning _ rotatlonsriktningen växlande kugghjul inneslutande, huskropp och att nämnda första axel kan vara drivbar till nämnda första vridningsrörelse av ett eller två motorar- rangemang.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de konstruktiva åtgärder som kommer att krävas för att låta nämn- da ena eller båda motorarrangemang fä vara anpassade att till nämnda första axel låta överföra en fram och åter riktad translationsrörelse.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelama förknippa- de med och/eller de konstruktiva åtgärder som kommer att krävas för att Iàta ett första frihjulslager få vara relaterat till det första kuggkransarrangemanget och ett andra frihjulslager få vara relaterat till det andra kugghjulsarrangemanget och där dessa frihjulslager är samordnade med nämnda första axel och sinsemellan anpas- sade för olika drivande rotationsrörelser.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de konstruktiva åtgärder som kommer att krävas för att Iàta det nämnda rotationsriktningen växlande kugghjulet få vara valt till ett antal av tvâ, tre eller fyra och att vart och ett av dessa kugghjul skall vara lagrat i en tredje axel, ori- enterad vinkelrätt till nämnda första axel och vilken tredje axel kan vara tillordnad funktionen för den andra axeln.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, 'fördelarna förknippa- de med och/eller de konstruktiva åtgärder som kommer attkrävas för att låta nämn- da tredje axel få vara anpassad att sträcka sig från nämnda huskropp. 10 15 20 25 30 523.8 982 Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de konstruktiva åtgärder som kommer att krävas för att låta nämn- da motorarrangemang få utgöras utav två, med varandra fast förenade, inom var sitt kolv-cylinder-arrrangemang samordnade, kolvar, via ett fast kolvstångsarrange- mang och tillhörande cylindrar för alstrande utav en rak, linjär och fram och åter rik- tad rörelse och där de två motorarrangemangen kan vara relaterade som ett Boxer- motor-arrangemang.

LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning utgår därvid ifrän den inledningsws anvisade kända tekni- ken, gällande ett rörelsetransformerande arrangemang i enlighet med ingressen i patentkravet 1.

För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tekniska problemen anvisar föreliggande uppfinning speciellt att den kända tekniken skall kompletteras med de egenheter som anges i patentkravets 1 kännetecknande del.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för föreliggande uppfin- nings grundldé, anvisas därutöver de konstruktiva anvisningar som anges i under- kraven.

FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfin- ning och de därigenom anvisade speciella signifikativa kännetecknen är att härige- nom har det skapats förutsättningar för att erbjuda ett rörelsetransformerande ar- rangemang av en speciell konstruktion.

Med hjälp utav ett första frihjulslager och ett andra fríhjulslager, samverkande med en och samma första axel, erbjuds mot varandra riktade drivande rotationsriktningar och där en gemensam första axel med fördel skall kunna samverka med en eller flera motorenheter. 10 15 20 25 30 528 982 Det som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfinning an- ges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknande del.

KORT FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform, uppvisande de med föreliggande upp- finning förknippade signifikativa kännetecknen, skall nu i ett exemplifierande syfte närmare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 visar principiellt ett rörelsetransformerande arrangemang, i enlighet med föreliggande uppfinning, drivet utav ett till vänster anvisat motorarrangemang och/ eller av ett till höger anvisat motorarrangemang, där en driven första axeLär visad l en horisontell orientering, medan den av arrangemanget drivna hjälpaxeln visas i en vertikal orientering, Figur 2 visar ett snitt utav ett rörelsetransformerande arrangemang, i enlighet med föreliggande uppfinning, dock utan en omslutande huskropp eller kapsling, Figur 3 visar en första utföringsform utav ett motorarrangemang för ett drivande av den gemensamma första axeln genom det rörelsetransformerande arrangemanget och där motorenheten uppvisar likheter med ett Boxer-motor-arrangemang, Figur 4 visar ett alternativt arrangemang utav två motorenheter eller motorarran- gemang, där kolv-cylinder-arrangemangen är anordnade i ”V”-form och anpassade för att kunna driva det rörelsetransformerande arrangemanget, i enlighet med figur 1.

Figur 5 visar i en översiktlig vy ett antal, som kolv-cylinder-arrangemang, samord- nade motorarrangemang, för att driva det rörelsetransformerande arrangemanget och Figur 6 visar ett alternativ till utföringsformen enligt figur 3 och vid en tillämpning anvisad i figur 5. 10 15 20 25 30 528 932 BESKRIVNING ÖVER NU FÖRESLAGEN UTFÖRINGSFORM Det skall då inledningsvis framhållas att i den efterföljande beskrivningen över en för närvarande föreslagen utföringsfonn, som uppvisar de med uppfinningen för- knippade signifikativa kännetecknen och som tydliggöres genom de i de efterföljan- de ritningarna visade figurerna, har vi låtit välja termer och en speciell terminologi i den avsikten att därvid i första hand låta tydliggöra uppfinningsidén.

Det skall emellertid i detta sammanhang beaktas att här valda uttryck inte skall ses som begränsande enbart till de här utnyttjade och valda termema utan det skall un- derförstås att varje sålunda vald term skall tolkas så att den därutöver omfattar samtliga tekniska ekvivalenter som fungerar på samma eller väsentligen samma sätt för att därvid kunna uppnå samma eller väsentligen samma avsikt och/eller tek- niska effekt.

Med en hänvisning till de bilagda figurerna visas således schematiskt och i detalj grundförutsättningarna för föreliggande uppfinning och där de med uppfinningen förknippade signifikativa egenheterna konkretiserats, genom den nu föreslagna och i det efterföljande närmare beskrivna utföringsforrnen.

Sålunda visar figuren 1 enöversiktlig vy utav ett rörelsetransformerande arrange- mang med tillhörande en eller två, för en drivning avsedda, motorer.

Arrangemanget kan verka i motsatta rotatlonsriktnlngar alternativt i växlade rota- tionsordningar mellan inmatade vridningsrörelser.

Ett kugghjulsarrangemang, vilket närmare beskrives i figur 2, består utav ett antal kuggkransar, betecknade 4, 5 och 6, där dessa är anordnade för att låta överföra nämnda första vridningsrörelse 2'.

Figur 1 låter således illustrera att även ett andra motorarrangemang 11 skulle kunna samverka med ett axelparti och samordnat tilldela axeln 2 sin rotationsriktning. 10 15 20 25 30 528 932 Rotationsriktningen 2' kan väljas medurs eller moturs, dock om motorarrangemang- et 10 väljes för en första vridníngsriktning skall motorarrangemanget 11 kunna väl- jas med en motsvarande vridningsriktning.

Med en hänvisning till figur 2 illustreras där att nämnda första vridningsrörelse 2' är tilldelad nämnda första axel 2 och där en rotationsrörelse är överförbar, till ett första kuggkransarrangemang 4, vars perifera kugghjulsuppsättning är anpassad att stå í ett kuggingrepp med ett eller flera, rotationsriktningen för nämnda första kuggkrans- arrangemang 4, växlande kugghjul 5.

Nämnda växlande kugghjul 5 står i ett kuggingrepp med ett andra kuggkransarran- gemang 6.

Figur 2 illustrerar då att ett första frihjulslager 7 och det andra frihjulslagret 8 skall vara samordnade med skilda axelavsnitt 2c, 2d för en och samma axel 2 och där avståndet mellan dessa axelavsnitt är valt att motsvara ett valt avstånd, säg bred- den, för nämnda växlande kugghjul 5.

Nämnda axel 2 är anpassad att med sina frånriktade ändpartier 2a, 2b sträcka sig igenom och utanför en huskropp 9 (ej visad i figuren 2) och att nämnda axel 2 är drivbar till nämnda första vridningsrörelse 2' av ett eller två motorarrangemang 10 resp. 11.

Nämnda motorarrangemang kan här vara anpassade att till nämnda första axel 2 låta överföra en fram och åter riktad translationsrörelse.

Ett första frihjulslager 7 är relaterat till det första kuggkransarrangemanget 4 och ett andra frihjulslager 8 är relaterat till det andra kuggkransarrangemanget 6 och där dessa frihjulslager 7, 8 skall vara sinsemellan anpassade för olika drivande rota- tionsrörelser.

Det nämnda rotationsriktningen växlande kugghjulet 5 är här valt till ett antal av två, tre eller fyra och att vart och ett av dessa kugghjul är lagrat via en tredje axel 13, orienterad vinkelrätt till nämnda första axel 2. 10 15 20 25 30 528 982 Mera speciellt anvisar föreliggande uppfinning, enligt figur 3, att nämnda motorar- rangemang 10 eller 11 mycket väl kan utgöras utav tvà kolv-cylinder-arrangemang 51 resp. 52, med tvâ med varandra fast förenade kolvar via ett fast kolvstångsar- rangemang och tillhörande cylindrar för alstrande utav en rak, linjär fram och åter riktad rörelse och där motorarrangemanget således ansluter till ett Boxer-motor- arrangemang.

Med en hänvisning till figur 4 illustreras där att nämnda motorarrangemang 10 eller 11 mycket väl kan utgöras utav två enheter, verksamma för en vridning av nämnda första axel 2 i en och samma riktning, där varje enhet utgöres av två eller flera fast förenade kolvar, via ett fast kolvstångsarrangemang och tillhörande cylindrar för alstrande av en rak, linjär fram och åter riktad rörelse.

Nämnda fasta kolvstångsarrangemang, i såväl figur 3 som 4, kan uppvisa ett kugg- arrangemang verksamt direkt eller indirekt mot nämnda första axel 2.

Den raka linjära mekaniska kolvstången 30, som förbinder de båda kolvarna 33, 34 inom drivcylindrarna, består av stål eller lämpligt material som klarar kraven på sli- tage/värme som uppstår under dríftsförhållandena.

Cylindrama 31, 32 liggeri rak linje med varandra, och de två kolvarna 33, 34 är sammankopplade med en och samma kolvstång 30, via enkla kolvbultar, dvs. en stel mellanliggande stång 30.

Utförandet kan dock genomgå olika variationer gällande följande monteringsfunk- fionen A. Rak kolvstång 30 gällande för linjära motriktade cylindrar 31, 32.

B. Två kolvstänger 30, 30' gällande vinklade kolv-cylinder-montage, s.k. ”V"-form, där denna form är anpassad för att minska längdmåttet för konstruktionen.

En rak kolvstång 30 ger ett Boxer-motor-arrangemang medan vinklade kolvstänger , 30, 30' ger ett "V”-motor-arrangemang. 10 l5 20 25 30 Enligt ”A” ovan blir kolvstången 30 av modell ”kuggstäng”, frånsett inkoppllngsdelen till kolven, ca 100 mm, där den resterande delen är den verksamma kuggförsedda delen 30a av stången 30, som ligger an mot en centralt placerad axel 2 med ett drivhjul eller ett kugghjul 20, monterat i motorns "centralenhet”, där omvandlaren 1 är monterad med dess genomgående rotationsaxel 2, som l sina ytterändar 2a, 2b utanför huskroppen 9, har anslutning till ett eller tvà svånghjul (ej visade).

Kolvstângen 30 ("kuggstången”) kan då vara av tvà typer, rund med infrästa kuggar 30a, eller fyrkantig eller annan form, där kuggama 30a är frästa på en plan sida av stången.

Den runda stången är då avsedd för en styrning, lagring av den linjära rörelsen samt för en justerbar anläggning mot kugghjulet 20 vid monteringen.

För andra kuggstänger 30 anpassas anliggningsfunktíonen efter forrnen pà stången.

Styrning av kolvstàngen 30 sker med en inpassning 35 till en linjär riktning mellan kolvarna gällande Boxer-motor-arrangemanget, och vid en montering av motorfunk- tionen, enligt "V”-typ eller annan montering än linjär, betyder detta att kolvstángens 30 anliggningsyta 30a (verksam överföringsdel) måste, ur funktionssynpunkt, mon- teras på motstående sida av drivkugghjulet 20, för erhållande av 360° rotationsfunk- tion. Även den möjligheten att låta fräsa kuggar 30a' på motsatt sida av kuggstången 30 för erhållande av en dubbel funktion av den roterande rörelsen, bör uppmärksam- mas.

Möjligheten att låta samma motorkropp med samma kolvrörelse få erhålla olika ro- tationskrafter samt rotationshastigheter av samma linjära rörelse från kolvarna, t.ex. drivning av generator samt pumpar till motoms egna funktioner, bör uppmärksam- mas.

Dagens moderna bilmotorer använder sig av snabb rotation av den enda orsaken att låga varv ej ger den kraft som erfordras. 10 15 20 25 30 528 982 ll Svängmassan "M" ger vid högre rotationshastighet möjlighet till att utvinna erforder- lig drivkraft, med stor hjälp av växellàdans funktioner.

I en fyrtakts-fyrcylindersmotor avger varje cylinderfunktion ca 25% drivkraft per 360° rotation, detta i serie med de andra, alltså måste bränsle insättas fyra gånger samt ventilfunktionen även styra avgaserna fyra gånger per varv för att motoraxeln skall rotera ett varv. Dessutom måste denna enda arbetande cylinderfunktion avge drag- kraft till hela lasten.

Uppflnningen kan arbeta efter en ny modell för en överföring av kolvrörelsen till en vridkraft på motoraxeln.

Dagens motorteknik, (Otto- samt Diesel-motorerna), arbetar så att vevaxeln är kopplad till kolvstàngen, vilket innebär, när arbetstakten är avslutad efter ca 25% av rotationsvarvet/kolvrörelsen, att kolven återgår till sitt startläge med hjälp av de övri- ga kolvarnas funktion. Alltså måste en av kolvarna alltid ensam sköta hela motorar- betet, eftersom dessa arbetar i serie och med en takt i taget.

Uppflnningen kan bygga på att ingen vevaxelfunktion erfordras, i stället arbetar två kolvar i par med-en gemensam axel 30 mellan kolvama 33, 34, antingen i en Boxer- funktion eller altemativt i en "V”-kopplad funktion med två kolvstänger 30, 30' som överför den linjära rörelsen till ett kugghjul 20 monterat på den drivna axeln 2.

Funktionen blir så att när kolv 33 aktiveras, t.ex. genom explosion av bränsletryck, föres denna från ett övre läge (visat i figur 3) till ett nedre läge i cylindern 31 medan motsvarande cylinder 34 trycks frän ett nedre läge (visat i figur 3) till ett övre (ej vi- sat) läge, varvid de i momentet tidigare erhållna avgaserna lämnar cylindern 32.

Detta arbetssätt möjliggör att en fram och äter-riktad rörelse uppkommer via kolv- stàngen, vilken är en kuggstång 30, som är hopmonterad med ett kugghjul 20 som överför denna rörelse kontinuerligt till den rotationsomvandlare 1 som är monterad på motoraxeln 2. 10 15 20 25 30 Där sker en omvandling från en linjär rörelse direkt till en 360° rotation av motorax- eln, även om kolvstàngen utför en fram och äter riktad rörelse.

Den återförande funktionen erhålls när kolv-cylinder-arrangemanget 32, 34, (52) är arbetande, dvs. utför arbetet pà samma sätt som kolv-cylinder-arrangemanget 31, 33, (51) tidigare i sekvensen.

Ett kompressionsförhällande uppstår när avgaserna skall pressas ut ur cylindern.

Detta läge, när en ej visad avgasventil skall öppnas, bestäms av ventiltiden. På det- ta sätt uppnås två positiva funktioner.

Uppbromsningen av kolvslaget från den arbetande cylindern kan styras, detta till- sammans med att bränslet för nästa sekvens (arbetstakt) även kan passas in itiden av ventilsystemet.

Nämnda motor kommer därför att arbeta i tvàtakt. Varje cylinder har två ventiler, en bränsle- samt en avgasventil.

Av ovanstående beskrivning framgår det att en motor med tvà cylindrar producerar ett 360° varv, mot dagens fyra cylindrar, vilket betyder halv bränsleàtgång/tidsenhet.

Dagens motorteknik har lågt vridmoment vid låga varv, därför måste varvtalet vara högt sà att svängmassan som motorn innehar vid höga varv, hjälper till på ett avgörande sätt i funktionen; Efter motorn inkopplas en växellåda, vars uppgift är att sänka varvtalet och höja vridmomentet samt anpassa utgående varvtal till hjulet mot vägbanan i ett fordon.

Motorn arbetar med lågt varvtal, ca. 10% av dagens motorer, men genom den nya tekniken blir vridmomentet högt samt blir bättre anpassat till sina arbetsuppgifter, vid behov av ett högre varvtal på utgående axeln till ett hjul inkopplas en växel med två eller tre steg. 10 15 20 25 30 5128 982 V13 T.ex. för en tung lastbil, vid 100 km/h, roterar drivhjulet med ca 500 rpm, varför det ej erfordras högre hastighet på drivaggregatet, vilket ger betydligt bättre ekonomi.

Detta innebär att motorn ej utnyttjar motorbränslet pà samma sätt som dagens fyr- taktsmotorer utan endast tvåtakt med två cylindrar.

Det bör observeras att denna nya arbetstakt inte är densamma som dagens två- taktsmotorer. Dessa har visat sig få sämre bränsleekonomi och arbetar på ett annat sätt.

Motor-arrangemanget har tvâ ventiler på varje cylinder, som via en ventilstyrning sköter bränsletillförsel samt avgasutsläpp. Möjlighet finns även att utnyttja direktin- sprutníng av bränslet, som moderna motorer har idag.

Förhållandet mellan kolvstàngen och drivkugghjulet 20, dvs. diametem på kugghju- let, avgör vridmomentet samt varvtalets storlek på motorn.

Om drivkugghjulet 30 väljes med en radie av 1000 mm, så innebär det att den ingå- ende kolvkraften från cylindem via kolven till kuggstången ökar vridmomentet 10 gånger (kraft från kolv -100 kg; kraft till motoraxeln 1000 kp).

T.ex. vid en slaglängd av 100 mm roterar kugghjulet 180° av den ena sidans kolv- cylinder-arrangemang, andra sidans kolv-cylinder-arrangemang likaså 100 mm 180° åt andra hållet och dä har motoraxeln roterat 360°. Om kolvhastigheten är vald till 4 ggr/sek, så kommer motoraxeln att rotera med 240 rpm.

Detta gäller utnyttjandet av två kolv-cylinder-arrangemang, enligt figuren 3 (ett Box- er-arrangemang) och om dessa två motorenheter arbetar på samma motoraxel kan följande möjligheter erhållas.

Fyra arbetande kolv-cylinder-arrangemang ger naturligtvis dubbla motoreffekten, men ett intressant motoralternativ blir om det andra kolv-cylinder-arrangemanget erhåller avgastrycket från det första kolv-cylinder-arrangemanget, enär det upp- byggda trycket då utnyttjas ytterligare en gäng till arbete. i 10 15 20 25 30 528 982 Detta tryck har i ett skede innan det lämnar det första kolv-cylinder-arrangemanget komprimerats samtidigt som en uppbromsning har skett av den aktiva kolven inom det första kolv-cylinder-arrangemanget osv. Man erhåller således två viktiga funk- tioner under arbetscykeln och detta utan extra bränsletillskott i motorn.

Tekniken skall betraktas dels som kraftökande dels erbjuda en ytterligare bränsle- besparing och dessutom på ett helt nytt teknikomràde.

Ett nytt motorkoncept (motorteknikjblir resultatet, med en funktion enligt följande: A1. Det första kolv-cylinder-arrangemanget 51 drivs av explosionsteknik, som rote- rar motoraxeln 360°, medan det andra kolv-cylinder-arrangemanget 52 drivs av avgastrycket (termodynamik).

B1. Avgasema från det första kolv-cylinder-arrangemanget 51 leds till det andra kolv-cylinder-arrangemanget 52 (motriktad arbetstakt) vid utblâsning, samt det andra kolv-cylinder-arrangemanget 52 leder avgaserna till ett tredje kolv-cylin- der-arrangemang 53.

Enligt figur 5 erhålles på detta arbetssätt ytterligare vridkraft från arrangemangen 53 och 54 genom den kompression som erhàlls när avgaserna trycks ut från det tidiga- re aktiva arrangemangets arbete. Detta betyder att högre motoreffekt erhålls utan att ytterligare bränsle tillsätts motorn.

Genom den kompression som erhålls när avgasema trycks ihop av det motriktade rrangemangets arbete samt när avgasventilen öppnar överförs denna trycksatta gasvolym ti-ll arrangemangen 53 och 54, som utför allt parallellt arbete enligt se- kvensen: arrangemanget 51 arbetar, arrangemanget 52 drives av avgastryck; ar- rangemanget 52 arbetar, arrangemanget 53 drives av gastryck.

”Kompressionstakten” har tvâ funktioner under arrangemangens arbete: A2. -Att bromsa upp den arbetande kolvens rörelse tills avgasventilen öppnar.

B2. Att komprimera avgaserna före utsläpp och höja avgastrycket. lO 15 20 25 30 528 982 15 Med ventiltiderna justeras motorenhetens arbete, när bränsle tillsättes samt avga- serna skall evakueras från motorenheten.

Drivkugghjulet 20 kan vara integrerat med rotationsomvandlarens kronhjui 4, 6, som är monterade axiellt mot vändhjulet 5, vilket vänder rotationsrörelsen till den andra sidans kronhjui 6 som likaledes har sitt drivkugghjul pàmonterat.

Eftersom kuggstängema (kolvstängerna) driver kugghjulen 4, 6 i olika rotationsrikt- ningar samt att ett spärrlager 7, 8 är monterat pà vardera sidan om kronhjulet 5, (spärrlagren monteras motriktade varandra) erhålls ingrepp av spärrlagren 7, 8 mot motoraxeln 2 på sådant sätt att arrangemangen 51 och 54 vrider motoraxeln me- durs samtidigt som arrangemangen 52 och 53 frikopplas. Vid nästa sekvens arbetar arrangemangen 52 och 53 och arrangemangen 51 och 54 frikopplas. ' På detta sätt erhålles en 360° rotation av motoraxeln.

Genom att använda ett arrangemang, enligt figur 3, samt omvandlaren 1 enligt ovan, erhålls samma 360° rotation, men med halva vridmomentet.

Rotationsomvandlaren 1 utnyttjar och vänder den linjära riktningen för arrange- mangen 53 och 54 och mot arrangemangen 51 och 52 och detta är bra för motorns balans samt minskar vibrationerna under arbetet.

Funktionsbeskrivning av- utföringsformen enligt figur 3.

När det arbetande arrangemanget 51 av explosionstrycket går mot sin nedre vänd- punkt, går arrangemanget 52 från sin nedre vändpunkt mot sin övre vänd-punkt.

Arrangemanget 52 komprimerar den instängda gasvolymen under sin rörelse mot den övre vändpunkten. Denna rörelse sker med avgasventilen stängd, vilket inne- bär att en kompression tillika med en uppbromsning av arrangemangets 52 rörelse sker. Detta blir en naturlig sekvens eftersom kolvarna 33, 34 är monterade på samma kolvstång 30, 10 15 20 25 30 5128 982 16 När ca 20 - 30% av rörelsen kvarstår mot den övre vändpunkten öppnas avgasven- tilen, där sekvensen senare är ställbar och upprepar arbetscykeln åter osv.

Två funktioner av avgaserna möjliggörs: A3. Avgaserna mottages direkt från arrangemanget till ljuddämparen.

B3. Avgaserna mottages av arrangemanget 52 som drivgas, om en sådan funktion är monterad, vilket ökar motoreffekten markant, beräknas till ca 80-90 %.

Ventilerna kan manövreras enligt: A4. Med kamaxelstyrda justerbara sekvenser.

B4. Med hydrauliska ventiler eller pneumatiska ventiler, där dessa manövreras av elektronisk pulsgívare och kan vara justerbara. Övre och nedre vändpunkter för arrangemangens rörelse bestäms av ventilernas aktivering.

Säkerhetsdriftsfunktioner l grundkonstruktionen ingår viktiga funktioner som skiljer sig från dagens motorer.

A5. Vid parvis montering (av arrangemang 51 och 52 enligt figur 3) arbetar dessa arrangemangspar individuellt på så sätt att drivningen av motoraxeln 2 sker oberoende av varandra ur íngreppssynpunkt mot motoraxeln, vilket medför stora fördelar.

B5. Om det ena motorparet eller drivenheten 10 upphör att driva motoraxeln 2, dvs. detta motorpar 10 har lägre varvtal, innebär detta att motorn fortsätter att rotera med det fungerande motorparet 11, dock med halva vridkraften.

C5. Det _rörelsetransformerande arrangemanget har frihjulsfunktion 7, 8 när en drivenhets 10, 11 rotation har lägre hastighet än motoraxeln 2, Lex. i ned- försbacke eller inbromsning alternativt gaspedalen ej aktiverad.

(Ingen motorbroms kan här erhållas, därför måste bromsning av fordonet ske på vanligt sätt; såsom via kardanbroms eller fotbroms.) D5. Denna nya funktion i motorsammanhang innebär att en betydligt säkrare mo- torfunktion erhålles pà detta sätt, lämpligt när det gäller känsliga motorfunk- 10 15 20 25 30 52,8 982 17 tioner, t.ex. helikopter, propellerflygplan samt drift av el-aggregat o.d. vilka har en känslig funktion i samhället och vilket medför olägenheter vid motor- stopp i dagens motorer.

(Detta gäller dock ej när endast ett arrangemang 51 eller 52 är monterat.) Sammandrag av funktionerna som jämförelse med dagens motortekniker.

”Otto-Diesel-motorer med fyra cylindrar”.

Fyra arbetstakter, fyra-bränsletillsatser för att producera ett rotationsvarv 360°.

Höga motorvarv för att erhålla tillräcklig kraft pga. svängmassans positiva inverkan.

Måste nedbringa motorvarvet med växellåda till drivhjulens rotationshastighet.

”Motor med två Boxer-kopplade arrangemang”.

Två arbetstakter, två-bränsleinsatser skapar ett rotationsvarv 360°.

Làga motorvarv, bättre anpassning av motorvarv och vridmoment till drivhjulen.

Ett fåtal växlingssteg pga. stort vridmoment och därmed bra segdragningsförmàga.

När motorvarvet för arrangemanget 51 resp. 52 understiger den utgående axelns 3 rotationshastighet blir drivmotorn frikopplad från lasten automatiskt genom frihjuls- funktionen 7, 8.

Motorn kan anpassas till olika drivbränslen genom ett utbyte av cylindrarnas topp- lock, bensin, diesel, biobränsle, gas, ånga samt även ett slutet gasdriftsystem.

Denna nya typ av rotationsomvandlare 1 driver axeln min. 180° varje kolvslag, ställ- bart genom att kolvens slaglängd och drivkugghjulets diameter bestämmer rotatio- nen av motoraxeln per kolvslag.

Denna nya rotationsomvandlare 1 har ett driftsläge från båda sidorna via drivkugg- hjul 4, 6, som möjliggör dubbel driftsprofil samt såväl rotationshastighet som vrid- moment.

Figur 5 låter visa fyra alternativ av inkopplade arrangemang 52 till 54. 10 15 5228 952 18 Alternativet 1 utnyttjar arbetstakt för arrangemangen 51 och 52.

Alternativet 2 utnyttjar paralleildrift av 51 och 54 samt 52 och 53.

Alternativet 3 utnyttjar singeldrift av 51 och 52 resp. 53 och 54.

Alternativet 4 utnyttjar dubbelkraft. 51 är drivande under det att 52 ger avgastryck till 53; 52 är drivande under det att 51 ger avgastryck till 54. För 53 och 54 gäller att avgaserna släpps ut.

Figuren 6 avser en komplettering av utföringsformen enligt figur 3 vid en tillämpning enligt figur 5 och altemativen 2 till 4 med ett anpassat svänghjul f'M".

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna ut- föringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppflnningstanken illustrerad i efterföljande patentkrav.

Speciellt bör beaktas att varje visad enhet och/eller krets kan kombineras med varje annan visad enhet och/eller krets inom ramen för att kunna ernå önskad teknisk funktion.

Claims (5)

lO 15 20 25 30 3528 9232 PÅ TENTKRÅ V

1. Rörelsetransformerande arrangemang (1) för en omvandling av fram och åter riktade translationsrörelser för var sin kuggstâng, verksamma mot var sitt kugghjul, där en första kuggstång, med sitt tilldelade första kugghjul, representerar ett första motorarrangemang (10) medan en andra kuggstàng, med sitt tilldelade andra kugg- hjul representerar ett andra motorarrangemang (11), till en rotationsrörelse av en axel (2) i en och samma riktning (2'), och där nämnda första kugghjul och nämnda andra kugghjul är koncentriskt relaterade till nämnda axel (2) och samordnad med nämnda axel (2) via var sitt frihjulslager (7, 8), varjämte med ett, med koniska kugg-g hjul försett, kugghjulsarrangemang (4, 5, 6) samverkar ett första koniskt kugghjul (4), med nämnda första kugghjul, ett andra koniskt kugghjul (6), med nämnda andra kugghjul, och ett tredje koniskt kugghjul (5), samverkande med de två koniska kugg- hjulen (4, 6) för att påtvinga dessa olika rotationsriktningar, kännetecknat därav, att nämnda första koniska kugghjul (4) och nämnda kugghjul, relaterat till det första motorarrangemanget (10), är fast förenade med varandra för att bilda en första en- het, att nämnda andra koniska kugghjul (6) och nämnda kugghjul, relaterat till det andra motorarrangemanget (1 1) är fast förenade med varandra för att bilda en andra enhet, varvid nämnda första enhet och nämnda andra enhet är, via tillordna- de frihjulslager (7, 8), fritt vridbart relaterade till nämnda axel (2) vid en rotationsrikt- ning och fast relaterade till nämnda axel (2) i en motsatt rotationsríktning, att nämn- da frihjulslager (7, 8) är anpassade för att verka i sinsemellan skilda rotationsrikt- ningar och orienterade till var sitt axiella axelavsnitt relaterat till nämnda axel (2) och att ett avstånd mellan utnyttjade axelavsnitt är valt att motsvara diametern för det rotationsriktningen växlande koniska kugghjulet (5).

2. Arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda axel (2) är anpassad att med sina frànriktade ändpartier (2a, 2b) sträcka sig genom och utan- 10 15 (Ii 90 e: xD Ci: ho 20 för en huskropp (9), och att nämnda axel (2) är drivbar till nämnda rotationsrörelse (2') av var sitt motorarrangemang (10, 11).

3. Arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att det nämnda rota- tionsriktningen växlande koniska kugghjulet (5) är valt till ett antal av tvà, tre eller fyra och att vart och ett av dessa kugghjul (5) är lagrat till en axel (3), orienterad vinkelrätt till nämnda axel (2).

4. Arrangemang enligt patentkravet 3, kännetecknat därav, att nämnda axel (3) är anpassad att sträcka sig frän nämnda huskropp (9).

5. Arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda motorar- rangemang (10, 11) utgöres av tvà, med varandra fast förenade, kolvar, via ett fast kolvstångsarrangemang och tillhörande cylindrar, för alstrande av en rak, linjär, fram och åter riktad translationsrörelse.