DE8405888U1 - Arbeitsmaschine, insbesondere brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien kraftuebertragung - Google Patents
Arbeitsmaschine, insbesondere brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien kraftuebertragungInfo
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Description
"Arbeitsmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit
einer kurbelwellenfreien Kraftübertragung"
Die Erfindung richtet sich auf eine Arbeitsmaschine/ insbesondere Brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien
Kraftübertragung mit in Gehäusen hin- und hergehenden Kolben und einer jeder Kolben-/Zylindereinheit zugeordneten
Kulissenbahn und einem in die Kulissenbahn eingreifenden Maschinenelement zur Umsetzung der hin- und hergehenden
Bewegungen in eine Drehbewegung, wobei die Kulissenbahn als Nut in mit wenigstens einem Antriebswellenzapfen
versehenen zylindrischen Wellenelement ausgebildet ist.
Aus der DE-OS 20 15 165 ist eine Antriebsmaschine der gattungsgemäßen Art bekannt. Dort ist ein zentrischer
Kolben, um den boxermotorartig Kolbenzylindereinheiten angeordnet sind, mit einer nach außen ragenden wellenförmigen
Führungsbahn versehen. Auf dieser Führungsbahn stützen sich in der Gebrauchslage Räder an den Tandemkolben
ab. Bei Kraftaufbringung zwingt die Kurvenbahn über die Rollräder den zentrischen Kolben zur Rotation.
Die kinematische umkehr, d.h. die Abstützung in einer Nut,
ist aus anderen Druckschriften bekannt, so z.B. aus der DE-OS 22 15 007. Hier ist der Zylinder das rotierende Element,
vom Zylindermantel wird die Kraft abgenommen, dieser ist bei dieser Konstruktion mit einer Verzahnung versehen,
in die ein Abtriebsritzel eingreift. Eine ähnliche Kon-
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struktion ist aus der DE-OS 22 06 457 bekannt.
Eine direkte Hubübertragung des Kolbens auf einen innenliegenden Zylinder mit einer dotft eingebrachten Kulissenbahn
ist aus der DE-OS 24 46 609 bekannt geworden.
Insbesondere die Konstruktionen, die es ermöglichen, mehr
als zwei Kolben-/Zylindereinheiten an einer Kulissenbahn angreifen zu lassen, sind darauf angewiesen, diese
Kolben-/Zylindereinheiten außerhalb des rotierenden Elementes
anzuordnen und in der Regel die Rotationskraft von Maschinenelementen aufbringen zu lassen, die an den Kolbenstangen
angeordnet sind. Im Falle des gattungsbildenden Standes der Technik sind dies die an den Kolbenstangen
angeordneten Räder.
Nachteilig bei diesen, größere Kraftübertragung ermöglichenden Konstruktionen ist, daß durch die ständige Umlenkung
der Bewegung die Kolbenstangen sehr hohen Ansprüchen und Belastungen ausgsetzt sind.,
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der unter Beibehaltung der Vorteile der Anordnung mehr als
zweier Kolben-/Zylindereinheiten die Führung der kraftübertragenden
Elemente so zu gewährleisten, daß ein Versetzen, ein Verkanten oder ein Verklemmen ausgeschlossen
wird.
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Bei einer Antriebsmaschine der eingangs bezeichneten Art
wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das die Kulissenbahn aufweisende zylindrische Element in
einem zylindrischen Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei die Gehäusewand mit Führu&gsnuten zur Führung der in die
Kulissenbahn eingreifenden Kolbenstangen ausgerüstet ist.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß eine Mehrzahl von Kolben«/Zylindereinheiten an einer Kulissenbahn angreifen
kann und dort die Hin- und Herbewegung in die Rotationsbewegung umsetzen können ohne daß die Beanspruchungen der
Kolben-/Zylindereinheit, insbesondere der Kolbenstangen, darunter leidet, da diese auf ihrem gesamten Hubweg
geführt sind.
In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Kolbenstangen an ihren freien Enden mit Kulissensteinen ausgerüstet
sind, wobei die Kulissensteine in die Kulissen^ahn eingreifen und deren unterschiedlichen Steigungen zu folgen
in der Lage sind. Grundsätzlich ist auch eine andere Ausgestaltung möglich, z.B. können auch in der Kulissenbahn
sich abrollende Elemente vorgesehen sein, das Vorsehen von Kulissensteinen ist aber besonders zweckmäßig.
Um eine noch günstigere Führungsmöglichkeit zu erreichen,
■ sieht die Erfindung auch vor, daß die die Kulissensteine
; aufweisenden freien Enden der Kolbenstangen einen gegen-
f über dem Kolbenstangenschaft vergrößerten Bereich aufwei-
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sen, wobei dieser Bereich als Führungselement in den Führungsnuten
des Gehäuses ausgebildet ist.
Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. So sieht die Erfindung auch vor,
daß am Umfang wenigstens drei Führungsnuten im Gehäuse eingebracht sind, die zweckmäßig dann symmetrisch, d.h. in
einer Verteilung von 120° am Umfang verteilt sind. Hier können natürlich selbstverständlich auch mehr als drei
Führungsnuten und damit mehr als drei Kolben-/Zylindereinheiten
am Umfang vorgesehen sein.
Besonders zweckmäßig ist es, die Kulissenbahn als auf dem Zylindermantel abgewickelte Sinuskurve mit wenigstens zwei
Maxima auszubilden.
Um besonders hohe Kräfte und auch große Leistungen übertragen zu können, sieht die Erfindung auch vor, daß an einer
Welle zwei mit Kulissenbahnen versehene Steuerzylinder vorgesehen sind, wobei die zugeordneten Kolben-/Zylindereinheiten
zwischen diesen Bereichen angeordnet sind oder in weiterer Ausgestaltung an einer Welle zwei mit Kulissenbahnen
ausgerüstete Zylinderbereiche vorgsehen sind, wobei die Zylinderbereiche unterschiedliche Durchmesser und eine
unterschiedliche Anzahl von die Kulissenbahn beaufschlagenden Kolben-/zylindereinheiten aufweisen.
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Die Erfindung ist dabei nicht ausschließlich auf den Einsatz als Antriebsmaschine beschränkt. Sie kann auch als
Pumpe, Kompressor o. dgl. ausgebildet sein, insbesondere eignet sie sich aber als Einsatz für Plugzeugmotoren, wenn
z.B. die Kolben-ZZylindereinheiten, wie im gattungsbildenden
Stand der Technik bereits bei einer Ausführungsvariante vorgeschrieben, in Boxerstellung angeordnet sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 eine Seitenansicht teilweise geschnitten durch ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Darstellung der Kolben-ZZylindereinheiten,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Detailansicht eines Kolbenstangenendes mit Kulissenstein,
Fig. 4-7 unterschiedliche, schematisch dargestellte Anordnungen von Kolben-/Zylindereinheiten an den zylindrischen
Elementen,
Fig. 8 eine im wesentlichen sinusförmige Kurvenbahn auf einem zylindrischen Element mit mehreren Maxima
sowie in
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Fig. 9 eine Abbildung einer Kurvenbahn in die Zeichenebene.
Die allgemein mit 1 bezeichnete Antriebsmaschine besteht beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 aus einem zylindrischen
Element 2 mit einem Abtriebswellenzapfen 3, welches in einem zylindrischen Gehäuse 4 drehbar gelagert
ist.
Das zylindrische Element 2 weist eine Kulissenbahn 5 auf. Um das zylindrische Element 2 herum sind beim Beispiel der
Fig. 1 bzw. 2 vier Kolber.-/Zylindereir?.heiten 6 angeordnet,
die nur scheTiatisch wiedergegeben sind. Die Kolbenstangen
7 greifen mit an ihren freien Enden 8 schwenkbar angeordneten Kulissensteinen 9 in die Kulissenbahn 5 ein. Bei der
Hin- und Herbewegung der Kolbenstangen 7 folgen äie Kulissensteine 9 der Kulissenbahn 5 und zwingen somit dem zylindrischen
Element 2 eine Rotationsbewegung auf.
Zur Führung der Kolbenstangen 7 sind in der mit 10 bezeichneten Gehäusewand des Gehäuses 4 Führungsnuten 11 eingebracht,
in der die als Führungselemente ausgebildeten freien Enden 8 der Kolbenstangen 7 geführt sind. Diese
freien Enden 8 der Kolbenstangen 7 haben gegenüber dem Schaft der Kolbenstangen einen größeren Durchmesser, so
daß die Kolbenstangen 7 im Bereich ihres freien Endes und damit im unmittelbaren Bereich der angebrachten Kulissen-Steine
9 optimal in der Gehäusewand 10 geführt sind.
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Bei grundsätzlich gleicher Bauweise von zylindrischem Element
lf Gehäuse 4 mit Gehäusewand 10 nach den Fig. 1 bi=5 3
sind in den Fig. 4 bis 8 unterschiedliche Anordnungen von Kolben-/Zylindereinheiten 6" bzw. 6" einerseits und Wellen
3" bzw. 3" andererseits dargestellt.
In Fig. 4 weist eine Welle 3' zwei zylindrische Bereiche
2" in einem solchen Abstand auf, daß doppelseitig wirkende Kolben-/Zylindereinheiten 6' zwischen diesen beiden Bereichen
angeordnet werden können.
In der Fig. 5 ist die Möglichkeit dargestellt, an einer Welle 3" zwei unterschiedliche zylindrische Bereiche 2'
und 2" vorzusehen, wobei diese Bereiche unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Damit kann man auch eine unbezügliche
(?) Anzahl von Kolben/Zylindereinheiten 6" am Umfang
verteilen. In Fig. 6 ist die Möglichkeit der gegenüberliegenden Anordnung von Kolben-/Zylindereinheiten 6, in
Fig. 7 diejenige Anordnung gemäß Fig. 1 dargestellt.
Schließlich zeigt die Fig. 8 die Ausbildung der Kulissenbahn 5" als Sinuskurve auf dem Mantel des zylindrischen
Elementes 2'" sowie die Fig. 9 die entsprechende Abwicklung, ohne daß die Erfindung auf die wiedergegebene Anzahl
von Maxima und Minima beschränkt wäre. Vorzugsweise sollten
wenigstens zwei Maxima vorgesehen sein.
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Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern ohne den
Grundgedanken zu verlassen. So kann statt der dargestellten Führung der freien Enden 8 der Kolbenstangen 7 innerhalb
von Führungsnuten 11, die an der Innenwand eines Gehäuses eingebracht sind, auch als gesonderte Bauteile ausgebildete
Führungen vorgesehen sein, z.B. in hochverschleißfesten Kunststoffprofilen u. dgl. mehr.
Claims (7)
1. Antriebsmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien Kraftübertragung mit in Gehäusen
hin- und hergehenden Kolben und einer jeder Kolben~/Zylindereinheit zugeordneten Kulissenbahn und einem in die
Kulissenbahn eingreifenden Maschinenelement zur Umsetzung der hin- und hergehenden Bewegungen in eine Drehbewegung,
wobei die Kulissenbahn als Nut in mit wenigstens einem Abtriebswellenzapfen versehenen zylindrischen Wellenelement
ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
das die Kulissenbahn (5) aufweisende zylindrische Element (2) in einem zylindrischen Gehäuse (4) drehbar gelagert
ist, wobei die Gehäusewand (10) mit führungsnuten (11) zur
Führung der in die Kulissenbahn (5) eingreifenden Kolbenstangen (7) ausgerüstet ist.
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2. Antriebsmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kolbenstangen (7) an ihren freien Enden (8) mit Kulissensteinen
(9) ausgerüstet sind, wobei die Kulissensteine (9) in die Kulissenbahn (5) eingreifen und deren unterschiedlichen
Steigungen zu folgen in der Lage sind.
3. Antriebsmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
die die Kulissensteine (9) aufweisenden freien Enden (8)
der Kolbenstangen (7) einen gegenüber dem Kolbenstangenschaft vergrößerten Bereich aufweisen, wobei dieser Bereich
als Führungselement (8) in den Führungsnuten (11) des Gehäuses (4) ausgebildet ist.
4. Antriebsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
am Umfang wenigstens drei Führungsnuten (11) im Gehäuse (4) eingebracht sind.
5. Antriebsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kulissenbahn (5") als auf dem Zylindermantel (2"") abgewickelte
Sinuskurve mit wenigstens zwei Maxima ausgebildet ist.
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6. Antriebsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß
an einer Welle (3") zwei mit Kulissenbahnen (5') versehene Steuerzylinder vorgesehen sind, wobei die zugeordneten
Kolben-/Zylindereinheiten (6") zwischen diesen Bereichen (2") angeordnet sind.
7. Antriebsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß
an einer Welle (3") zwei mit Knlissenbahnen ausgerüstete
Zylinderbereiche (2" u. 2") vort^ösehen sind, wobei die
Zylinderbereiche (2',2") unterschiedliche Durchmesser und
eine unterschiedliche Anzahl von die Kulissenbahn beaufschlagenden Kolben-/Zylindereinheiten (6") aufweisen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848405888 DE8405888U1 (de) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | Arbeitsmaschine, insbesondere brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien kraftuebertragung |
DE19853502798 DE3502798A1 (de) | 1984-02-25 | 1985-01-29 | Arbeitsmaschine, insbesondere brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien kraftuebertragung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848405888 DE8405888U1 (de) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | Arbeitsmaschine, insbesondere brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien kraftuebertragung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8405888U1 true DE8405888U1 (de) | 1984-05-30 |
Family
ID=6764075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19848405888 Expired DE8405888U1 (de) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | Arbeitsmaschine, insbesondere brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien kraftuebertragung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8405888U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4030730A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-09 | Gerhard Kell | Mechanische bewegungseinheit zum umsetzen von medial getriebener linearer hubbewegung in umlaufende radialbewegung mittels hubkurvenelement |
-
1984
- 1984-02-25 DE DE19848405888 patent/DE8405888U1/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4030730A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-09 | Gerhard Kell | Mechanische bewegungseinheit zum umsetzen von medial getriebener linearer hubbewegung in umlaufende radialbewegung mittels hubkurvenelement |
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