DE102009038061B4 - Planetengetriebe für eine Doppelkurbel - Google Patents
Planetengetriebe für eine Doppelkurbel Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009038061B4 DE102009038061B4 DE200910038061 DE102009038061A DE102009038061B4 DE 102009038061 B4 DE102009038061 B4 DE 102009038061B4 DE 200910038061 DE200910038061 DE 200910038061 DE 102009038061 A DE102009038061 A DE 102009038061A DE 102009038061 B4 DE102009038061 B4 DE 102009038061B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- crank
- axis
- pin
- gear
- lever
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Images
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
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
- F16H21/22—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric
- F16H21/30—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric with members having rolling contact
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Retarders (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Planetengetriebe für eine Doppelkurbel, bei dem vorgesehen ist, – dass eine sekundäre Achse (A) exzentrisch zu einer primären Achse (O) in einem an der primären Achse (O) befestigten, rotierenden Rahmen gelagert ist, – dass ein die primäre Achse (O) mit der sekundären Achse (A) verbindender Hebel (OA) eine Innenkurbel bildet, – dass am Ende der sekundären Achse (A) ein Zahnrad (Ba) befestigt ist, das mittels einiger Planetenzahnräder zur Rotation mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in die Gegenrichtung zum rotierenden Rahmen gebracht wird, – dass auf seiner Seitenfläche im Abstand (r) zur sekundären Achse (A) das Zahnrad (Ba) einen Zapfen (B) besitzt, – dass ein die sekundäre Achse (A) mit dem Zapfen (B) verbindender Hebel (AB) eine Außenkurbel mit gleicher Länge wie die Innenkurbel bildet, – dass durch Zusammenwirken des die Innenkurbel bildenden Hebels (OA) mit dem die Außenkurbel bildenden Hebel (AB) mittels des Planetengetriebes eine Umwandlung einer gleichmäßigen Rotation der primären Achse (O) in lineare harmonische, eine Hubhöhe definierende Schwingungen des Zapfens (B) erfolgt, – und dass der Radius (r) der Innenkurbel ein Viertel der Hubhöhe des Zapfens (B) beträgt.
Description
- Um die lineare Hubbewegung eines Kolbens in Rotation umzuwandeln wird üblich eine Kurbel samt einer Pleuelstange benutzt. Die gleichmäßige Rotation der Kurbel führt hier zu zweidimensionalen Schwingungen der Pleuelstange und zu unharmonischen Schwingungen des Kolbens, wodurch zusätzliche Kräfte an den bewegten Teilen entstehen. Die zur Hubrichtung senkrechte Kraftkomponente führt zum Verschleiß von Kolben und Zylinder. Alle Kräfte zusammen erhöhen den Reibungswiderstand des Mechanismus. Diese Nachteile sind durch das Anwenden einer Doppelkurbel behebbar.
- Die Doppelkurbel wird aus zwei Kurbeln mit gleichem Radius zusammengebaut und zwar so, dass „Kopf” der Innenkurbel als Drehachse für die Außenkurbel dient. Wenn eine von diesen Kurbeln in Rotation gesetzt wird, bewirkt dies eine Rotation in die Gegenrichtung mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit der anderen. Eine gleichmäßige Rotation der Innenkurbel führt hier zu harmonischen linearen Schwingungen des „Kopfes” der Außenkurbel, die mittels einer Schubstange auf einen Kolben übertragen werden können.
- Die weiteren Vorteile der Doppelkurbel, insbesondere das Erzielen des maximalen Drehmomentes bei den Kolbenmotoren sowie das Erhöhen deren Wirkungsgrades, sind in der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 047 634 A1 beschrieben. Das Schema für eine mögliche konstruktive Gestaltung eines Kolbenmotors mit Anwendung der Doppelkurbel ist in dieser Offenlegungsschrift ebenso vorgeschlagen. - Damit die notwendige gegenseitige Bewegung der Außen- und Innenkurbeln gewährleistet ist, sollen sie mittels eines entsprechenden Getriebes verknüpft werden. Ein passendes Getriebe wurde bereits 1950 vorgeschlagen und mit der
deutschen Patentschrift Nr. 842 292 , ausgegeben am 26. Juni 1952, geschützt. Das Drehmoment der Innenkurbel wird hier auf die Außenkurbel mittels eines Zahnrades übertragen (das Zahnrad (e) in derdeutschen Patentschrift Nr. 842 292 ). Die gesamte Schubkraft wirkt also auf einen Zahn dieses Zahnrades. - In der Offenlegungsschrift
DE 36 06 281 A1 , offengelegt am 5. Februar 1987, ist ein „Kurbelgetriebe 90 Grad V-Triebwerk” beschrieben, bei dem „...die Kurbel (4 ) die Planetenpaare (14a ,14b ) enthält, die das Zapfenrad (6 ) übergreifen...”. Nach Bezeichnungen der SchriftDE 36 06 281 A1 : Durch Rotation der Innenkurbel (4 ) wird mittels zweier Planetenzahnräder (5 ,5a ) die Außenkurbel angetrieben, die aus Zapfenrad (6 ) und Kurbelzapfen (10 ) besteht. Für die zweite Hubbewegung unter V-Winkel 90 Grad ist ein zweiter Kurbelzapfen (10a ) vorgesehen. Die gesamte Schubkraft wird bei diesem Getriebe auf zwei Planetenzahnräder aufgeteilt. Dieses Getriebe wird als Stand der Technik angenommen. Die Aufteilung der Schubkraft unter mehreren Zahnrädern durch Anwendung eines Planetengetriebe würde die wirkende Kraft an jedem kraftübertragenden Zahn mindern. - Von Details abgesehen besteht ein Planetengetriebe aus einer primären und einer sekundären Achse, die coaxial in einem Gehäuse gelagert sind. An der primären Achse ist ein Planetenradkorb bzw. Rahmen befestigt, in dem einige Planetenzahnräder gelagert sind. Diese Planetenzahnräder rollen sich in einem im Gehäuse befestigten innen verzahnten Zahnkran ab. In der Verzahnung mit diesen Planetenzahnrädern ist mittig ein zentrales Zahnrad angebracht, das an der sekundären Achse befestigt ist. Durch einige Veränderungen soll das herkömmliche Planetengetriebe für die Bedürfnisse der Doppelkurbel angepasst werden.
- Das Planetengetriebe für eine Doppelkurbel ist schematisch auf der
- Zurück zur
- Im Vordergrund der
- Im Abstand (r) zur Drehachse (A) besitzt das Zahnrad (Ba) auf seiner Seitenfläche einen Zapfen (B). Der Hebel (AB) bildet die Außenkurbel.
- Man sieht: Bei herkömmlichen Planetengetriebe ist die sekundäre Achse coaxial zur primären Achse gelagert und dient erstens als Welle für das zentrales Zahnrad und zweitens nach Verlassen des Gehäuses zum übertragen des Drehmomentes an äußere Mechanismen. Bei vorgeschlagenem Planetengetriebe ist die sekundäre Achse (A) exzentrisch zur primären Achse (O) gelagert und dient lediglich als Welle für das zentrale Zahnrad (Ba), das am Ende der sekundären Achse (A) befestigt ist.
- Zurück zur
- Gemäß der Definition der Doppelkurbel soll die Rotation des Zahnrades (Ba) in die Gegenrichtung zur Rotation des Rahmens mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit gewährleistet sein. Dies wird durch die Auswahl der Zahnräder mit entsprechenden Verhältnissen von deren Zähnezahlen erreicht.
- Das auf den Abbildungen von 1 bis 7 dargestellte Getriebe ist für den folgenden Zahnradsatz maßstabgetreu gezeichnet. Es wurde für alle Zahnräder ein gleiches Modul mo = 3 mm festgelegt. Der Radius einer Kurbel wurde bestimmt: r = 25 mm. Es wurden die folgenden Zähnezahlen gewählt, damit die Bedingungen für die Doppelkurbel erfüllt werden: (U) = 10; (V) = 21; (S) = 60; (Ba) = 63; (Q) = 90; (P) = 30; (N) = 42;
- Für dieses Getriebe wurden die bezeichneten Winkel (β1) und (β2) berechnet: β1 = 36,39° und β2 = 24,05°. Nach Bedarf können die Punkte (C1-O-D1) und (C2-O-D2) je auf eine gerade Linie gebracht werden. Durch Einsatz etwas größerer Zahnräder mit Zähnezahlen (P) = 35 und (N) = 49 vergrößert sich der Winkel β2 = 36,28°. Der weitere Ausgleich dieser Winkel kann durch die Änderung des Radius' (r) erzielt werden. Für r = 24,922 mm ergibt sich: β1 = β2 = 36,08°.
- Auf den Abbildungen von 1 bis 7 sind die Zahnräder (U1), (U2) im Spalt zwischen Zahnkränzen (S) und (Q) platziert, was kein „Muss” ist. Versetzt man den Zahnkranz (Q) an der Hinterwand tiefer im Bild, dann können die Zahnräder (U1, U2) größer bzw. der Zahnkranz (Q) kleiner gewählt werden. Die wirkende Kraft kann auch unter einer größeren Zahl von Planetenzahnrädern aufgeteilt werden. Ein maßstabgetreues Beispiel ist auf der
(U) = 10; (V) = 21; (S) = 60; (Ba) = 63; (Q) = 84; (P1) = (P2) = 10; (N1) = (N2) = 15; (P3) = (P4) = 22; (N3) = (N4) = 33. - Die auf der
- Diese Beispiele zeigen, dass das vorgeschlagene Planetengetriebe mit der exzentrisch gelagerten sekundären Achse flexibel an die Anforderungen einer Doppelkurbel angepasst werden kann.
Claims (1)
- Planetengetriebe für eine Doppelkurbel, bei dem vorgesehen ist, – dass eine sekundäre Achse (A) exzentrisch zu einer primären Achse (O) in einem an der primären Achse (O) befestigten, rotierenden Rahmen gelagert ist, – dass ein die primäre Achse (O) mit der sekundären Achse (A) verbindender Hebel (OA) eine Innenkurbel bildet, – dass am Ende der sekundären Achse (A) ein Zahnrad (Ba) befestigt ist, das mittels einiger Planetenzahnräder zur Rotation mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in die Gegenrichtung zum rotierenden Rahmen gebracht wird, – dass auf seiner Seitenfläche im Abstand (r) zur sekundären Achse (A) das Zahnrad (Ba) einen Zapfen (B) besitzt, – dass ein die sekundäre Achse (A) mit dem Zapfen (B) verbindender Hebel (AB) eine Außenkurbel mit gleicher Länge wie die Innenkurbel bildet, – dass durch Zusammenwirken des die Innenkurbel bildenden Hebels (OA) mit dem die Außenkurbel bildenden Hebel (AB) mittels des Planetengetriebes eine Umwandlung einer gleichmäßigen Rotation der primären Achse (O) in lineare harmonische, eine Hubhöhe definierende Schwingungen des Zapfens (B) erfolgt, – und dass der Radius (r) der Innenkurbel ein Viertel der Hubhöhe des Zapfens (B) beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910038061 DE102009038061B4 (de) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | Planetengetriebe für eine Doppelkurbel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910038061 DE102009038061B4 (de) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | Planetengetriebe für eine Doppelkurbel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009038061A1 DE102009038061A1 (de) | 2011-02-24 |
DE102009038061B4 true DE102009038061B4 (de) | 2013-06-06 |
Family
ID=43495423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910038061 Active DE102009038061B4 (de) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | Planetengetriebe für eine Doppelkurbel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009038061B4 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015002385A1 (de) * | 2015-02-25 | 2016-08-25 | Georg Schreiber | Doppelkurbel-Planetengetriebe für Atkinson-Motor |
DE102017008201A1 (de) * | 2017-08-30 | 2019-02-28 | Georg Schreiber | Exzentrisches Planetengetriebe für eine Doppelkurbel |
DE102019004694B3 (de) * | 2019-07-03 | 2020-09-10 | Georg Schreiber | Planetengetriebe für Pendelzapfen |
DE102017010330B4 (de) | 2017-11-07 | 2021-09-02 | Georg Schreiber | Exzentrisches Doppelkurbel Planetengetriebe für Atkinson-Motor |
DE102020002726B4 (de) | 2020-05-07 | 2022-09-29 | Georg Schreiber | Hubkolben mit Ventil |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE842292C (de) * | 1950-02-18 | 1952-06-26 | Alfred Ludwig Klemens Richter | Doppelkurbeltriebwerk |
DE3606281A1 (de) * | 1986-02-11 | 1987-02-05 | Toan Dat Tran | Kurbelgetriebe 90 grad v-triebwerk |
DE19517508A1 (de) * | 1995-05-12 | 1996-11-14 | Eschenbach Wolfram | Kraftübertragung auf Kurbelwelle mittels Planetenzahnrad(getriebe) in Otto- und Dieselmotoren |
FR2799231A1 (fr) * | 1999-09-06 | 2001-04-06 | Jean Pierre Bruneau | Mecanisme de transformation d'un mouvement lineaire alternatif a force variable en mouvement circulaire continu a couple constant destine notamment aux moteurs thermiques et compresseurs |
WO2005075801A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-18 | Stefan Kanozsay | Highly efficient two-stroke piston combustion engine working without vibrations |
CH696038A5 (de) * | 2002-06-18 | 2006-11-30 | Dieter Huber | Lineargetriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung und umgekehrt. |
DE102005047634A1 (de) * | 2005-10-05 | 2007-05-24 | Georg Schreiber | Die Doppelkurbel |
WO2008004949A1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-10 | J. Jiveman Motors Ab | Combustion engine |
-
2009
- 2009-08-19 DE DE200910038061 patent/DE102009038061B4/de active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE842292C (de) * | 1950-02-18 | 1952-06-26 | Alfred Ludwig Klemens Richter | Doppelkurbeltriebwerk |
DE3606281A1 (de) * | 1986-02-11 | 1987-02-05 | Toan Dat Tran | Kurbelgetriebe 90 grad v-triebwerk |
DE19517508A1 (de) * | 1995-05-12 | 1996-11-14 | Eschenbach Wolfram | Kraftübertragung auf Kurbelwelle mittels Planetenzahnrad(getriebe) in Otto- und Dieselmotoren |
FR2799231A1 (fr) * | 1999-09-06 | 2001-04-06 | Jean Pierre Bruneau | Mecanisme de transformation d'un mouvement lineaire alternatif a force variable en mouvement circulaire continu a couple constant destine notamment aux moteurs thermiques et compresseurs |
CH696038A5 (de) * | 2002-06-18 | 2006-11-30 | Dieter Huber | Lineargetriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung und umgekehrt. |
WO2005075801A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-18 | Stefan Kanozsay | Highly efficient two-stroke piston combustion engine working without vibrations |
DE102005047634A1 (de) * | 2005-10-05 | 2007-05-24 | Georg Schreiber | Die Doppelkurbel |
WO2008004949A1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-10 | J. Jiveman Motors Ab | Combustion engine |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015002385A1 (de) * | 2015-02-25 | 2016-08-25 | Georg Schreiber | Doppelkurbel-Planetengetriebe für Atkinson-Motor |
DE102017008201A1 (de) * | 2017-08-30 | 2019-02-28 | Georg Schreiber | Exzentrisches Planetengetriebe für eine Doppelkurbel |
DE102017008201B4 (de) * | 2017-08-30 | 2021-06-24 | Georg Schreiber | Planetengetriebe mit exzentrisch bezüglich eigener Symmetrieachse gelagerten Zahnrädern für eine Doppelkurbel |
DE102017010330B4 (de) | 2017-11-07 | 2021-09-02 | Georg Schreiber | Exzentrisches Doppelkurbel Planetengetriebe für Atkinson-Motor |
DE102019004694B3 (de) * | 2019-07-03 | 2020-09-10 | Georg Schreiber | Planetengetriebe für Pendelzapfen |
DE102019004694B9 (de) * | 2019-07-03 | 2020-12-03 | Georg Schreiber | Planetengetriebe für Pendelzapfen |
DE102020002726B4 (de) | 2020-05-07 | 2022-09-29 | Georg Schreiber | Hubkolben mit Ventil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102009038061A1 (de) | 2011-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3143266B1 (de) | Pleuel für eine verbrennungskraftmaschine | |
DE102009038061B4 (de) | Planetengetriebe für eine Doppelkurbel | |
EP1736666A1 (de) | Kurbelwelle einer Kolbenpumpe | |
DE3903546C2 (de) | ||
EP3267011A1 (de) | Vorrichtung zum verändern eines kompressionsverhältnisses einer hubkolben-brennkraftmaschine | |
DE2630973A1 (de) | Hydrostatisches getriebe zum umformen einer rotations- in eine hin- und hergehende schwenkbewegung | |
DE2947882A1 (de) | Pleuelloser kurbeltrieb fuer eine hubkolbenmaschine | |
DE102017010330B4 (de) | Exzentrisches Doppelkurbel Planetengetriebe für Atkinson-Motor | |
CH369944A (de) | Stufenlos regelbares mechanisches Getriebe | |
DE102004042873B3 (de) | Zahnstangengetriebe mit periodisch sich änderndem Zahnstangenhub | |
DE705283C (de) | Brennkraftmaschine mit veraenderlichem Verdichtungsraum | |
DE4336976A1 (de) | Rädergetriebe | |
DE102012014047B3 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine | |
DE2162867A1 (de) | Bewegungsübertragungsmechanismus | |
EP3092370B1 (de) | Gleichraumverbrennungsmotor | |
DE1752915A1 (de) | Pressenantrieb | |
DE102017119463A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine mit nichtzylindrischen Stützkolben | |
DE2131496A1 (de) | Hydraulische kolbenmaschine mit radial angeordneten kolben | |
AT218328B (de) | Vorrichtung zur Übertragung der hin- und hergehenden Bewegung eines Kolbens in die drehende Bewegung einer Welle | |
EP1612369A1 (de) | Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung und umgekehrt | |
DE722665C (de) | Kolbenmaschine mit Taumelglied | |
EP0861976B1 (de) | Zahntrieb zur Umsetzung einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung, insbesondere für Verbrennungsmotoren | |
DE802414C (de) | Foerderpumpe bzw. Foerderpumpenaggregat, insbesondere fuer Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen | |
DE2910874C2 (de) | Einlegegerät | |
DE2500607C3 (de) | Kurbelpressenantrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
R163 | Identified publications notified | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20120102 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130907 |