DE3443499A1

DE3443499A1 - Chain-chain crank mechanism

Info

Publication number: DE3443499A1
Application number: DE19843443499
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5210 Troisdorf Orend; Werner Orend
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1986-05-28

Abstract

The object on which the chain-chain crank mechanism is based is, in the conversion of a reciprocating motion to a rotary motion or vice versa, to reduce engine friction and hence fuel consumption and wear, to achieve smoother running of the engine and to reduce production costs in comparison with the crank mechanism of the spark-ignition and diesel engine. The characteristic of the chain-chain crank mechanism is that it is a hybrid mechanism. Fig. 2 of the drawing shows that in the section in which the chain wheels are not engaged by the link chains and which accounts for 75% of the stroke, no frictional losses occur in the joints of the connecting rod, in contrast to the crank mechanism. This is due to the fact that in the said range the operative spacing for the power-transmitting connecting rod is constant. On the other hand, where the chain wheels are engaged by the chains (25% of the stroke), the chain-chain crank mechanism has the features of a pure crank mechanism with the braking effect characteristic of the latter, the said braking effect ensuring that the oscillating mass is brought to a halt before the dead-centre positions and is not accelerated abruptly following these. <IMAGE>

Description

Ketten-Kettenkurbeltrieb Chain crank drive

Die Erfindung betrifft einen Ketten-Kettenkurbeltrieb zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Rotationsbewegung oder umgekehrt mit zwei auf je zwei ellen angebrachten, durch äe eine Gelenkkette verbundenen Kettenruderpaaren, sowie einer Schubstange, an deren einem Ende sich ein die beiden Ketten verbindendes Gelenk und ihrem anderen Ende ein zweites Gelenk befindet, das in einem in einer Bohrung gleitendem Kolben eingebaut ist.The invention relates to a chain-crank drive for conversion a reciprocating motion into a rotary motion or vice versa two pairs of chain rudders attached to two sides and connected by a link chain, as well as a push rod, at one end of which a connecting rod connects the two chains Joint and at its other end is a second joint that is in one in one Bore sliding piston is installed.

Es ist bekannt, daß durch den reinen Kurbeltrieb die Zylinderwand und der Kolben erheblichen, in den einzelnen Hubphasen in verschiedener Richtung wirkenden, den Kolben verkantenden Re&ktionskräften ausgesetzt sind, wodurch beim Otto- und Dieselmotor beträchtliche Reibungsverluste und dadurch erhöhter Kraftstoffverbrauch entsteht, und weswegen Zylinderwand, Kolbenringe sowie die Lager der Pleuelstange und Kurbelwelle vorzeitigem Verschleiß unterliegen.It is known that the cylinder wall due to the pure crank drive and the piston considerable, in the individual stroke phases in different directions acting, the piston canting re & ction forces are exposed, whereby Considerable frictional losses in gasoline and diesel engines and, as a result, increased fuel consumption arises, and why the cylinder wall, piston rings and the bearings of the connecting rod and crankshaft are subject to premature wear.

Durch die DE-PS 26 19 645 wurde versucht, mittels Zahnstange und Zahnkranz eine Alternative zum Kurbeltrieb zu finden, das Problem der Bewegungsrichtungumschaltung und der Abbremsung der oszilierenden Masse vor Erreichung der rrotpunkte wurde j jedoch in kompliziert-umständlicher, baldigem Verschleiß verursachenden Weise gelöst.DE-PS 26 19 645 tried to use a rack and ring gear To find an alternative to the crank drive, the problem of switching the direction of movement and the deceleration of the oscillating mass before reaching the red points was j but solved in a complicated, cumbersome manner that would soon cause wear.

Bin Zahnstangen-Zahnradgetriebe zeigt die CH-PS 171 115; jedoch fehlt hier ein zuverlässiges Konzept zur Umkehr der Bewegungsrichtung.A rack and pinion transmission is shown in CH-PS 171 115; however, it is absent here is a reliable concept for reversing the direction of movement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei der Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Rotationsbewegung oder umgekehrt, im Vergleich zum Kurbeltrieb die Motorreibung und damit den Kraftstoffverbrauch und den Verschleiß herabzusetzensowie auch einen ruhigeren Lauf des Motors zu ermöglichen.The invention is based on the object of converting a reciprocating motion to rotational motion or vice versa, in comparison to the crankshaft drive, the engine friction and thus the fuel consumption and wear as well as allowing the engine to run more smoothly.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren erläutert.The invention is explained with reference to the figures.

Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie II-II gemäß Fig. 2; Fig, 2 einen Schnitt längs der Linie I-I gemäß Fig. 1.1 shows a section along the line II-II according to FIG. 2; FIG. 2 shows a section along the line I-I according to FIG. 1.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die Gelenkketten la und 1a' mittels eines Bolzens 2 fest miteinander verbunden. Dieser Bolzen bildet mit der Bohrung an dem einen Ende der Schubstange 3 ein Gelenk, während die Bohrung am anderen Ende der Schubstange 3 mit einem im Kolben 4 eingebauten Bolzen 5 ein zweites Gelenk bildet. Dadurch sind die Ketten 1a und 1a' mit dem Kolben gelenkig verbunden.In the embodiment according to FIG. 1, the articulated chains la and 1a ' firmly connected to one another by means of a bolt 2. This bolt forms with the Hole at one end of the push rod 3 is a joint, while the hole at the other End of the push rod 3 with a bolt 5 built into the piston 4, a second joint forms. As a result, the chains 1a and 1a 'are articulated to the piston.

Durch die geringe Neigung der Schubstange 3 (50) zur Wirklinie des Kolbens entsteht innerhalb des Bereiches zwischen den in Fig. 2 angedeuteten Achsen a-a und b-b nur eine geringfügige Kolbenseitenkraft und damit eine ganz geringe Reibungsleistung durch Kolbenringe und Kolbenhemd.Due to the slight inclination of the push rod 3 (50) to the line of action of the Piston arises within the area between the axes indicated in FIG. 2 a-a and b-b only have a slight piston side force and therefore a very small one Frictional performance through piston rings and piston skirt.

Der Bereich zwischen den Achsen a-a und b-b (Fig.2) umfaßt 75 ffi des Hubvorganges. Wie vorangehend erwähnt bestehen in diesem Bereich nur ganz geringe Reibungsverluste in den beiden Gelenken an den Enden der Schubstange 3 (im Gegensatz zu den Gelenken der Pleuelstange beim Kurbeltrieb), weil diese Gelenke in dem genannten Bereich, der 75 ß des Rubvorganges ausmacht, bewegungslos sind.The area between the axes a-a and b-b (Fig.2) comprises 75 ffi of the lifting process. As mentioned above, there are only very few in this area Frictional losses in the two joints at the ends of the push rod 3 (in contrast to the joints of the connecting rod in the crank drive), because these joints in the said Area that makes up 75 ß of the rub process are motionless.

Bewegt sich wiederum der die Ketten 1a und 1a' verbindende und sie ziehende bzw. von ihnen gezogene Bolzen 2 oberhalb der in Fig. 2 angedeuteten Achse a-a oder unterhalb der in gleicher Figur angedeuteten Achse b-b, d.h. in Bereichen, in denen ein Kontakt zwischen Kette und Kettenrad besteht, wird die erfindungsgemäße Konstruktion zu einem i!ischtrieb, weil sie hier Ketten- und Kurbeltrieb zugleich ist. Zwar bestehen hier ähnliche Reibungsverluste wie beim lrbeftrieb, doch der Bereich in dem sie auftreten umfaßt lediglich 25 jJ des Hubvorganges (Fig. 2). Andererseits ist diese Reibungsleistung für die Umkehr der Bewegung in den beiden rDotpunkten unerläßlich, weil durch sie, ebenso wie beim Kurbeltrieb, die oszilierende Nasse, durch Abbremsung, in den Totpunktes nicht abrupt zum Stillstand gebracht und nach den Totpunkten nicht schlagartig beschleunigt wird.In turn, the one connecting the chains 1a and 1a 'moves and they pulling or pulled by them bolts 2 above the indicated in Fig. 2 axis a-a or below the axis b-b indicated in the same figure, i.e. in areas in where there is contact between the chain and the sprocket, the inventive Construction to an i! Ischtrieb, because here it is chain and crank drive at the same time is. Although there are frictional losses similar to those in the case of an external drive, the The area in which they occur comprises only 25 jJ of the lifting process (Fig. 2). on the other hand is this frictional power for the reversal of the movement in the two rDot points indispensable because, as with the crank drive, it causes the oscillating wetness, by braking, not brought to an abrupt stop in the dead center and after the dead center is not accelerated suddenly.

Verglichen mit dem Kurbeltrieb ist von der erfindungsgemaßen Konstruktion zur Kraftübertragung vom Kolben auf die Welle oder umgekehrt das Folgende zu erwarten: Kraftstoffersparnis wegen geringer Reibung über eine Phase von 75 50 des Hubvorganges, Weitere Kraftstoffersparnis wegen geringerer Abwärme1 bedingt durch die in dieser Phase gleichmäßigen Kolbengeschwindigkeit und der damit verbundenen gleichmäßigen Expansion der Gase beim Arbeitshub.Compared with the crank mechanism, it is of the construction according to the invention For power transmission from the piston to the shaft or vice versa, the following can be expected: Fuel savings due to low friction over a phase of 75 50 of the lifting process, Further fuel savings due to lower waste heat1 due to this Phase uniform piston speed and the associated uniform Expansion of the gases on the working stroke.

Daß die Konstruktion einfacher, robuster und die Herstellung billiger ist, Geringerer Verschleiß und ruhigerer Lauf, bedingt durch geringe Schwingungsintensität im Bereich von 75 % des Hubvorganges.That the construction is simpler, more robust and the production cheaper is, Less wear and smoother running, due to the low vibration intensity in the range of 75% of the lifting process.

Claims

Patentanspruch Ketten-Kettenkurbeltrieb zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Rotationsbewegung oder umgekehrt mit zwei auf je zwei Wellen angebrachten, durch åe eine Gelenkkette verbundenen Kettenräderpaaren, sowie einer Schubstange, an deren einem Ende sich ein die beiden Ketten verbindendes Gelenk und ihrem anderen Ende ein zweites Gelenk befindet, das in einem in einer Bohrung gleitendem Kolben eingebaut ists d & a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß die beiden Gelenkketten (la, 1a') durch einen Bolzen (2) fest miteinander verbunden sind, daß der Bolzen (2) mit dem einem Ende der Schubstange (3) ein Gelenk bildet, während das andere Ende der Schubstange (3) mit einem in Kolben (4) angebrachten Bolzen (5) ein zweites Gelenk bildet, daß die zwei, die Kettenräder (6a, 6b, 6a', 6b') treibenden bzw. von diesen getriebenen Gelenkketten (1a, 1a') mit dem in einer Bohrung gleitendem Kolben (4) gelenkig verbunden sind. Patent claim chain-chain crank drive for converting a back and moving motion into a rotational motion or vice versa with two on each sprocket pairs attached to two shafts and connected by a link chain, as well as a push rod, at one end of which a connecting rod connects the two chains Joint and at its other end is a second joint that is in one in one Bore sliding piston is installed d & a d u r c h e k e n n n z e i c h n e that the two link chains (la, 1a ') are fixed to one another by means of a bolt (2) are connected that the bolt (2) with one end of the push rod (3) is a joint forms, while the other end of the push rod (3) is attached to a piston (4) Bolt (5) forms a second joint that the two, the chain wheels (6a, 6b, 6a ', 6b ') driving or driven by these link chains (1a, 1a') with the in one Bore sliding piston (4) are articulated.