EP3088701A1 - Piston with pivot bearings and double crankshaft piston engine - Google Patents

Abstract

Dieser Kolben umfasst zwei Schwenklager zur schwenkbaren Lagerung jeweils eines Pleuels am Kolben um eine jeweilige Pleuelachse, wobei beide Pleuelschwenkachsen parallel und seitlich beabstandet zueinander verlaufen, welcher Kolben unter Vermittlung der Pleuel zwei Kurbelwellen antreiben, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, welche beiden Schwenklager an einem Lagerelement vorgesehen sind, das am Kolben um eine Lagerschwenkachse schwenkbar gelagert ist, die parallel zu den Pleuelschwenkachsen verläuft und wobei das Lagerelement eine kreisförmige, zylindrische Außenkontur besitzt, die von einer Bohrung am Kolben aufgenommen wird. Zur Optimierung des Lagerelements ist die Bohrung in einem unteren Stegabschnitt des Kolbens ausgebildet, welcher Stegabschnitt aus einem Stück mit dem Kolben (1) besteht und dass das Lagerelement zwei voneinander abgewandte, stirnseitige Wandabschnitte aufweist, die in Richtung der Pleuelschwenkachsen voneinander beabstandet sind und einen Zwischenraum bilden, in den das jeweilige Pleuel (5; eingreift.This piston comprises two pivot bearings for pivotally supporting a respective connecting rod on the piston about a respective connecting rod axis, both Pleuelschwenkachsen parallel and laterally spaced from each other, which drive piston by means of connecting rods two crankshafts, which rotate in opposite directions, which two pivot bearings on a Bearing element are provided which is pivotally mounted on the piston about a bearing pivot axis which is parallel to the Pleuelschwenkachsen and wherein the bearing element has a circular, cylindrical outer contour which is received by a bore on the piston. To optimize the bearing element, the bore is formed in a lower web portion of the piston, which web portion consists of one piece with the piston (1) and in that the bearing element has two mutually remote frontal wall portions which are spaced apart in the direction of Pleuelschwenkachsen and a gap form, in which the respective connecting rod (5; engages.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben, insbesondere für eine Kolben-Zyliner-Einheit, mit zwei Schwenklagern zur gelenkigen Lagerung jeweils eines Pleuels am Kolben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie betrifft weiterhin eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine.The present invention relates to a piston, in particular for a piston-cylin- unit, with two pivot bearings for articulated mounting each of a connecting rod on the piston according to the preamble of claim 1. It further relates to a double crankshaft piston engine.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Ein Problem bei Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschinen ist es, die beiden umlaufenden Kurbelwellen miteinander zu sychronisieren. Dabei ist jede der Kurbelwellen beispielsweise mit einem Synchronisationszahnrad versehen, wobei die Synchronisationszahnräder miteinander im Eingriff stehen. Durch thermische Einflüsse während des Betriebs der Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine oder auch durch Verschleiß an den Zahnflanken der Synchronisationszahnräder kann ein Spiel zwischen den miteinander kämmenden Zähnen der Synchronisationszahnräder auftreten, welches wiederum eine geringfügige Asymmetrie des Umlaufs der Kurbelwellen hervorruft, wodurch ein unerwünschtes Kippen des Kolbens im Zylinder verursacht werden kann. Bei einer derartigen Asymmetrie des Umlaufs der Kurbelwellen laufen die Kurbelwellen und mit ihnen der gesamte Kurbeltrieb zwar noch zeitlich synchonisiert gegenläufig um, doch eilt eine der Kurbelwellen gegenüber der anderen Kurbelwelle beim Umlauf vor, so dass die kurbelwellenseitigen Pleuellagerachsen nicht zeitgleich, sondern nacheinander ihren oberen Totpunkt erreichen. Dies wiederum führt dazu, dass auch die kolbenseitige Pleuellager zeitlich nacheinander ihren oberen Totpunkt erreichen, was zu einer Kippbewegung im Kolben führt. Dieser Vorlauf der einen Kurbelwelle gegenüber der anderen Kurbelwelle gilt selbstverständlich für den gesamten Umlauf der synchronisierten und daher mit gleicher Geschwindigkeit umlaufenden Kurbelwellen, was in dieser Anmeldung als "Asymmetrie des Umlaufs der Kurbelwellen" bezeichnet wird. Durch diese Asymmetrie wird, wie bereits dargelegt worden ist, im oberen Totpunkt des Kolbens ein Kippmoment zu einer Seite hin auf den Kolben hin ausgeübt und im unteren Totpunkt des Kolbens ein entsprechendes Kippmoment zur anderen Seite. Der Kolben beschreibt daher bei seiner Aufwärts- und Abwärts-Bewegung gleichzeitig eine sich im jeweiligen Totpunkt umkehrende Kippbewegung zur einen Seite und zur anderen Seite in der Ebene, die die Kurbelwellenachsen rechtwinklig schneidet.A problem with double crankshaft reciprocating engines is to synchronize the two rotating crankshafts with each other. In this case, each of the crankshafts, for example, provided with a synchronization gear, wherein the synchronization gears are engaged with each other. By thermal influences during operation of the double crankshaft piston engine or by wear on the tooth flanks of the synchronization gears, a clearance between the intermeshing teeth of the synchronization gears occur, which in turn a slight asymmetry of the circulation of the crankshafts causes, whereby an undesirable tilting of the piston in the cylinder can be caused. In such an asymmetry of the circulation of the crankshafts, the crankshafts and with them the entire crank drive while synchronized in time, but rushes forward one of the crankshafts with respect to the other crankshaft during circulation, so that the crankshaft-side connecting rod bearing axes not at the same time, but successively their top dead center to reach. This in turn means that the piston-side connecting rod bearings successively reach their top dead center, which leads to a tilting movement in the piston. Of course, this flow of the one crankshaft relative to the other crankshaft is valid for the entire revolution of the synchronized crankshafts, which therefore revolve at the same speed, which is referred to in this application as "asymmetry of the rotation of the crankshafts". This asymmetry, as has already been stated, at the top dead center of the piston, a tilting moment is exerted on one side towards the piston and in the bottom dead center of the piston a corresponding tilting moment on the other side. The piston therefore simultaneously describes, during its upward and downward movement, a tilting movement reversing in the respective dead center to one side and to the other side in the plane which intersects the crankshaft axes at right angles.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Um dieses Problem zu lösen, wird in der US 2010/0077984 A1 vorgeschlagen, zur Vermeidung eines Spiels zwischen den Zahnflanken die beiden Kurbelwellen in einem gemeinsamen Lagerblock zu lagern und das Material des Lagerblocks sowie das Material der Kurbelwellen und der Synchronisationszahnräder bezüglich ihres thermischen Ausdehnungskoeffizienten so auszuwählen, dass die thermische Ausdehnung des Lagerblocks zwischen den beiden Rotationsachsen der Kurbelwellen im wesentlichen identisch mit der thermischen Ausdehnung der Synchronisationszahnräder ist. Der konstruktive Aufwand hierfür ist jedoch nicht unerheblich.To solve this problem, is in the US 2010/0077984 A1 proposed, in order to avoid a clearance between the tooth flanks to store the two crankshafts in a common bearing block and to select the material of the bearing block and the material of the crankshafts and the synchronization gears in terms of their thermal expansion coefficient so that the thermal expansion of the bearing block between the two Rotation axes of the crankshaft is substantially identical to the thermal expansion of the synchronization gears. The design effort for this, however, is not insignificant.

Aus der DE 10 2006 060 660 A1 ist ein verstellbarer Lagerstuhl für eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine bekannt, bei der der Abstand zwischen den Kurbelwellenachsen verstellbar ausgebildet ist, sodass auf diese Weise ein unerwünschtes Lagerspiel und Zahnflankenspiel beseitigt werden kann. Auch diese Lösung ist von der technischen Umsetzung her verhältnismäßig aufwändig.From the DE 10 2006 060 660 A1 an adjustable bearing block for a double crankshaft piston engine is known in which the distance between the crankshaft axes is adjustable, so that in this way an undesirable bearing clearance and backlash can be eliminated. This solution is relatively expensive from the technical implementation ago.

Aus der DE 10 2006 036 827 A1 ist es bekannt, bei einer Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine einen Kolben mit einer balligen Außenkontur vorzusehen. Dieser Kolben toleriert ein bei einer Asymmetrie des Umlaufs der Kurbelwellen auftretendes geringfügiges Verkippen der Kolbenlängsachse gegenüber der Zylinderlängsachse, ohne dass es zu einem Verklemmen des Kolbens im Zylinder oder zu einer erhöhten Reibung kommt.From the DE 10 2006 036 827 A1 It is known to provide a piston with a spherical outer contour in a double crankshaft piston engine. This piston tolerates a slight tilting of the piston longitudinal axis with respect to the cylinder longitudinal axis occurring in the case of asymmetry of the circulation of the crankshafts, without jamming of the piston in the cylinder or increased friction occurring.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Kolben anzugeben, der für eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine ausgelegt ist und der tolerant ist gegenüber einem verschleißbedingten unsymmetrischen Lauf des Kolbentriebs. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine anzugeben, die gegenüber eines verschleißbedingten geringfügig unsymmetrischen Laufs der beiden Kurbelwellen tolerant ist.Object of the present invention is to provide a generic piston, which is designed for a double crankshaft piston engine and which is tolerant to a wear-related asymmetrical barrel of the piston drive. A further object is to provide a double crankshaft piston engine which is tolerant of a wear-related slightly asymmetrical running of the two crankshafts.

Die auf den Kolben gerichetete Aufgabe wird gelöst durch den im Patentanspruch 1 angegebenen Kolben.The gerichetete on the piston object is achieved by the piston specified in claim 1.

Würdigung Stand der Technik BE 423799 . Einfügen in die ursprüngliche Unterlagen Seite 3 als 4. Absatz von oben.Appraisal prior art BE 423799 , Insert in the original documents page 3 as 4th paragraph from above.

Die BE 423799 behandelt eine Hubkolbenmaschine, bei der an einem Hubkolben zwei Pleuel gelagert sind. Diese wirken einerseits mit zwei Kurbelwellen zusammen, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Die kolbenseitigen Pleuelaugen der Pleuel sind unter Zwischenschaltung Kolbenbolzen mit einem Lagerelement, das in eine Bohrung des Kolbens relativdrehbar eingesetzt ist.The BE 423799 deals with a reciprocating engine in which two connecting rods are mounted on a reciprocating piston. These interact on the one hand with two crankshafts, which rotate in opposite directions. The piston-side connecting rods of the connecting rods are interposed piston pin with a bearing element which is inserted in a rotatable relative to a bore of the piston.

Bei diesem Kolben, der mit zwei Schwenklagern zur gelenkigen Lagerung jeweils eines Pleuels um eine jeweilige Pleuelschwenkachse versehen ist, wobei die Pleuelschwenkachsen parallel zueinander und seitlich voneinander beabstandet verlaufen, sind die Schwenklager an einem Lagerelement vorgesehen, welches am Kolben um eine Lagerschwenkachse schwenkbar gelagert ist, die parallel zu den Pleuelschwenkachsen verläuft.In this piston, which is provided with two pivot bearings for articulated storage of a connecting rod about a respective Pleuelschwenkachse, the Pleuelschwenkachsen parallel to each other and laterally spaced from each other, the pivot bearings are provided on a bearing element which is pivotally mounted on the piston about a Lagerschwenkachse, which runs parallel to the connecting rod pivot axes.

VORTEILEADVANTAGES

Dieses erfindungsgemäß gegenüber dem Stand der Technik zusätzlich vorgesehene Lagerelement kann sich bei einem Ungleichlauf der Pleuel, also bei einer Asymmetrie des Umlaufs der Kurbelwellen, gegenüber dem Kolben verdrehen und kompensiert somit die Asymmetrie des Umlaufs der beiden Kurbelwellen, ohne dass der Kolben dabei mit seiner Kolbenlängsachse bezüglich der Zylinderlängsachse verkippt wird.This according to the invention additionally provided over the prior art bearing element can rotate in a nonuniformity of the connecting rod, so with an asymmetry of the circulation of the crankshaft, relative to the piston and thus compensates for the asymmetry of the circulation of the two crankshafts, without the piston with its piston longitudinal axis is tilted with respect to the cylinder axis.

Vorzugsweise ist die Lagerschwenkachse, in einer die Lagerschwenkachse rechtwinklig schneidende Schwenkebene gemessen, von den Pleuelschwenkachsen jeweils gleich beabstandet. Dieser symmetrische Aufbau sorgt für symmetrische Kraftverhältnisse.Preferably, the bearing pivot axis, measured in a swivel plane which intersects the bearing pivot axis at right angles, is equally spaced from the connecting rod pivot axes. This symmetrical structure ensures symmetrical power relations.

Die Lagerschwenkachse liegt bevorzugt auf der Mitte einer die Pleuelschwenkachsen in der Schwenkebene miteinander verbindenden Geraden. Auch durch diese Ausführungsform werden vorteilhafte kinematische Verhältnisse geschaffen.The bearing pivot axis is preferably located on the middle of a line connecting the Pleuelschwenkachsen in the pivoting plane with each other. Also by this embodiment, advantageous kinematic conditions are created.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kolbens zeichnet sich dadurch aus, dass das Lagerelement eine kreisförmige Kontur oder zwei, vorzugsweise symmetrisch zueinander gelegene, kreissegmentförmige Konturen aufweist, deren Kreismittelpunkt auf der Lagerschwenkachse liegt, dass der Kolben mit einer angepassten kreisförmigen Kontur beziehungsweise mit angepassten kreissegmentförmigen Konturen versehen ist, deren Kreismittelpunkt ebenfalls auf der Lagerschwenkachse liegt, und dass die kreisförmigen beziehungsweise kreissegmentförmigen Konturen des Lagerelements und die kreisförmigen beziehungsweise kreissegmentförmigen Konturen des Kolbens in gegenseitiger Berührung, aber relativ zueinander um die gemeinsame Lagerschwenkachse bewegbar angeordnet sind. Diese kreisförmige oder kreissegmentförmige Ausbildung des Lagerelements lässt sich besonders einfach in den Kolben integrieren.A particularly advantageous embodiment of the piston according to the invention is characterized in that the bearing element has a circular contour or two, preferably symmetrical to each other, circular-segment-shaped contours whose circle center on the bearing pivot axis is that the piston is provided with an adapted circular contour or with adapted circular segment-shaped contours whose circle center is also on the bearing pivot axis, and that the circular or circular segment-shaped contours of the bearing element and the circular or circular segment-shaped contours of the piston in mutual contact, but relative to each other are arranged to be movable about the common pivot bearing axis. This circular or circular segment-shaped design of the bearing element can be particularly easily integrated into the piston.

Das Lagerelement kann dabei als Scheibe oder als Ring ausgebildet sein und die kreisförmige Kontur beziehungsweise die kreissegmentförmigen Konturen sind an einem Außenumfangsrand des Lagerelements ausgebildet.The bearing element can be formed as a disk or as a ring and the circular contour or the circular segment-shaped contours are formed on an outer peripheral edge of the bearing element.

Alternativ kann das Lagerelement als Ring ausgebildet sein und die kreisförmige Kontur beziehungsweise die kreissegmentförmigen Konturen können an einem Innenumfangsrand des Lagerelements ausgebildet sein.Alternatively, the bearing element may be formed as a ring and the circular contour or the circular segment-shaped contours may be formed on an inner peripheral edge of the bearing element.

Der auf die Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine gerichtete Teil der Aufgabe wird gelöst durch eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.The directed to the double crankshaft piston engine part of the object is achieved by a double crankshaft piston engine with the features of claim 7.

Diese Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine, die zumindest eine Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, ist versehen mit einem Zylinder, in dem ein Hubkolben hin- und herbewegbar angeordnet ist, einer ersten Kurbelwelle, einer zweiten Kurbelwelle, wobei die erste Kurbelwelle und die zweite Kurbelwelle zueinander parallel verlaufen und sich gegensinnig synchron drehen, wobei die Drehachsen der beiden Kurbelwellen zu einer gemeinsamen Zylinder-Mittelebene parallel verlaufen und bezüglicher dieser seitlich versetzt sind, wobei dem Hubkolben ein erstes und ein zweites Pleuel derart zugeordnet sind, dass das erste Pleuel mit seinem ersten Ende in einem ersten Schwenklager schwenkbar am Hubkolben und seinem zweiten Ende an einem Kurbelzapfen der ersten Kurbelwelle drehbar gelagert ist und dass das zweite Pleuel mit seinem ersten Ende in einem zweiten Schwenklager schwenkbar am Hubkolben und mit seinem zweiten Ende an einem Kurbelzapfen der zweiten Kurbelwelle drehbar gelagert ist. Diese Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Schwenklager an einem Lagerelement vorgesehen sind, welches am Kolben um eine Lagerschwenkachse schwenkbar gelagert ist, die parallel zu den Pleuelschwenkachsen verläuft.This double crankshaft piston engine having at least one piston-cylinder unit is provided with a cylinder in which a reciprocating piston is reciprocally arranged, a first crankshaft, a second crankshaft, wherein the first crankshaft and the second crankshaft are parallel to each other run and rotate in opposite directions synchronously, the axes of rotation of the two crankshafts to a common cylinder center plane run parallel and with respect to these are laterally offset, wherein the reciprocating piston, a first and a second connecting rod are assigned such that the first connecting rod is pivotally mounted with its first end in a first pivot bearing on the reciprocating piston and its second end to a crank pin of the first crankshaft and that the second connecting rod is pivotally mounted with its first end in a second pivot bearing on the reciprocating piston and with its second end on a crank pin of the second crankshaft. This double crankshaft piston engine is inventively characterized in that the pivot bearings are provided on a bearing element which is pivotally mounted on the piston about a bearing pivot axis which is parallel to the Pleuelschwenkachsen.

Vorzugsweise ist die Lagerschwenkachse, in einer die Lagerschwenkachse rechtwinklig schneidenden Schwenkebene gemessen, von den Pleuelschwenkachsen jeweils gleich beabstandet.Preferably, the bearing pivot axis, measured in a swivel plane which intersects the bearing pivot axis at right angles, is equally spaced from the connecting rod pivot axes.

Weiter vorzugsweise liegt die Lagerschwenkachse auf der Mitte einer die Pleuelschwenkachsen in der Schwenkebene miteinander verbindenden Geraden.Further preferably, the bearing pivot axis lies on the middle of a line connecting the Pleuelschwenkachsen in the pivoting plane with each other.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass das Lagerelement eine kreisförmige Kontur oder zwei, vorzugsweise symmetrisch zueinander gelegene, kreissegmentförmige Konturen aufweist, deren Kreismittelpunkt auf der Lagerschwenkachse liegt, dass der Kolben mit einer angepassten kreisförmigen Kontur beziehungsweise mit angepassten kreissegmentförmigen Konturen versehen ist, deren Kreismittelpunkt ebenfalls auf der Lagerschwenkachse liegt, und dass die kreisförmigen beziehungsweise kreissegmentförmigen Konturen des Lagerelements und die kreisförmigen beziehungsweise kreissegmentförmigen Konturen des Kolbens in gegenseitiger Berührung, aber relativ zueinander um die gemeinsame Lagerschwenkachse bewegbar angeordnet sind.A preferred development of the double crankshaft piston engine is characterized in that the bearing element has a circular contour or two, preferably symmetrical to each other, circular segment-shaped contours whose circle center is on the bearing pivot axis that the piston with an adapted circular contour or with adapted circular segment-shaped contours is provided, the center of the circle is also located on the bearing pivot axis, and that the circular or circular-segment-shaped contours of the bearing element and the circular or circular-segment-shaped contours the piston in mutual contact, but are arranged to be movable relative to each other about the common bearing pivot axis.

Dabei ist das Lagerelement vorzugsweise als Scheibe oder als Ring ausgebildet und die kreisförmige Kontur beziehungsweise die kreissegmentförmigen Konturen sind an einem Außenumfang des Lagerelements ausgebildet.In this case, the bearing element is preferably designed as a disk or as a ring and the circular contour or the circular segment-shaped contours are formed on an outer periphery of the bearing element.

Alternativ kann das Lagerelement als Ring ausgebildet sein und die kreisförmige Kontur beziehungsweise die kreisförmigen Konturen können an einem Innenumfangsrand des Lagerelements ausgebildet sein.Alternatively, the bearing element may be formed as a ring and the circular contour or the circular contours may be formed on an inner peripheral edge of the bearing element.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Anordnung aus den beiden gegensinnig synchron laufenden Kurbelwellen so gestaltet ist, dass die Kurbelzapfen gegensinnig, aber geringfügig asymmetrisch umlaufen. Dieser asymmetrische Umlauf bedeutet, dass der Kurbelzapfen der einen Kurbelwelle gegenüber dem Kurbelzapfen der anderen Kurbelwelle geringfügig voreilt, also beispielsweise seinen oberen Totpunkt und seinen unteren Totpunkt geringfügig früher erreicht, als der andere Kurbelzapfen. Diese gezielt geschaffene Asymmetrie sorgt dafür, dass im Idealfall, in welchem kein Verschleiß in den Synchronisationszahnrädern vorliegt, trotzdem eine geringfügige Relativdrehung des Lagerelements gegenüber dem Kolben stattfindet, um zu verhindern, dass die Lagerung des Lagerelements im Kolben durch statische Dauerbelastung verformt wird.It is also advantageous if the arrangement of the two opposite synchronously running crankshafts is designed so that the crank pin rotate in opposite directions, but slightly asymmetric. This asymmetric rotation means that the crankpin of a crankshaft with respect to the crankpin of the other crankshaft slightly ahead, so for example, reaches its top dead center and its bottom dead center slightly earlier than the other crankpin. This specifically created asymmetry ensures that, ideally, in which there is no wear in the synchronization gears, nevertheless a slight relative rotation of the bearing member relative to the piston takes place to prevent the bearing of the bearing element is deformed in the piston by static permanent load.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Asymmetrie des Umlaufs der Kurbelzapfen maximal 5° beträgt, vorzugsweise zwischen 1° und 3° beträgt, weiter vorzugsweise 2° beträgt.It is advantageous if the asymmetry of the circulation of the crank pin is a maximum of 5 °, preferably between 1 ° and 3 °, more preferably 2 °.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Asymmetrie des Umlaufs der Kurbelzapfen durch einen Winkelversatz von 1 bis 6 Zähnen zwischen miteinander im Eingriff stehenden Synchronisationszahnrädern der ersten beziehungsweise der zweiten Kurbelwelle bewirkt ist.It is also advantageous if the asymmetry of the circulation of the crank pin by an angular displacement of 1 to 6 teeth is effected between meshing synchronizing gears of the first and the second crankshaft.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1

eine teilweise geschnittene Stirnansicht einer Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine mit einem erfindungsgemäßen Kolben;

Fig. 2

einen Vertikalschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3

eine teilweise geschnittene Stirnansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbens;

Fig. 4

eine teilweise geschnittene Stirnansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbens und

Fig. 5

eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung bei geringfügiger Asynchronität des Kurbeltriebs.

The invention will now be described by way of example with reference to the drawings. In this shows:

Fig. 1

a partially sectioned end view of a double crankshaft piston engine with a piston according to the invention;

Fig. 2

a vertical section along the line II-II in Fig. 1 ;

Fig. 3

a partially sectioned end view of a second embodiment of a piston according to the invention;

Fig. 4

a partially sectioned end view of a third embodiment of a piston according to the invention and

Fig. 5

a double crankshaft piston engine according to the present invention with slight asynchrony of the crank mechanism.

DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELENPRESENTATION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In Fig. 1 ist eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem erfindungsgemäßen Kolben 1 gezeigt, der in einem mit einem Zylinderkopf 20 versehenen Zylinder 2 entlang der im Idealfall der Kolbenachse entsprechenden Zylinderachse X axial verschieblich aufgenommen ist. Im Inneren des Zylinders 2 ist, begrenzt vom Zylinder 2 mit seinem Zylinderkopf 22 und einem Kolbenboden 18 des Kolbens 1, ein Kompressionsraum 22 gebildet. Der Kolben 1 und der Zylinder 2 bilden eine Kolben-Zylinder-Einheit der Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine, die entweder als Brennkraftmaschine oder als Kompressor ausgebildet sein kann. Die Erfindung ist nicht auf eine Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine mit nur einer Kolben-Zylinder-Einheit beschränkt. Die Maschine kann auch mehr als eine derartige Kolben-Zylinder-Einheit aufweisen. Derartige Kolbenmaschinen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, so dass allgemeine Bauelemente, wie beispielsweise Ventile oder eine Ventilsteuerung nicht in den Figuren dargestellt sind.In Fig. 1 a double crankshaft piston engine according to the present invention is shown with a piston 1 according to the invention, in a provided with a cylinder head 20 cylinder 2 along the, ideally, the piston axis corresponding cylinder axis X is received axially displaceable. Inside the cylinder 2, bounded by the cylinder 2 with its cylinder head 22 and a piston head 18 of the piston 1, a compression space 22 is formed. The piston 1 and the cylinder 2 form a piston-cylinder unit of the double crankshaft piston engine, which may be designed either as an internal combustion engine or as a compressor. The invention is not limited to a double crankshaft piston engine with only one piston-cylinder unit. The machine may also have more than one such piston-cylinder unit. Such reciprocating engines are well known to those skilled in the art, so that general components, such as valves or a valve control are not shown in the figures.

In Fig. 1 sind weiterhin zwei Kurbelwellen 3 und 4 des Kurbeltriebs der Doppelkurbelwellen-Kolbenmaschine gezeigt, die jeweils ein Synchronisationszahnrad 30, 40 aufweisen. Die Drehachsen Y1, Y2 der beiden Kurbelwellen 3, 4 verlaufen parallel zu einer Zylinder-Mittelebene E2 und sind bezüglich dieser seitlich versetzt, also auf voneinander abgewandten Seiten der Zylinder-Mittelebene E2, gelegen. Die Synchronisationszahnräder 30, 40 stehen miteinander im kämmenden Eingriff und drehen sich gleichzeitig mit derselben Umlaufgeschwindigkeit (synchron) in entgegengesetzten Richtungen, wie durch die Pfeile R1 und R2 symbolisiert ist.In Fig. 1 are further shown two crankshafts 3 and 4 of the crank mechanism of the double crankshaft piston engine, each having a synchronization gear 30, 40. The axes of rotation Y1, Y2 of the two crankshafts 3, 4 are parallel to a cylinder center plane E2 and with respect to this laterally offset, ie on opposite sides of the cylinder center plane E2, located. The synchronizing gears 30, 40 mesh with each other and simultaneously rotate in opposite directions at the same rotational speed (synchronous), as indicated by the arrows R1 and R2.

An der jeweiligen Kurbelwelle 3, 4 oder am jeweiligen Synchronisationszahnrad 30, 40 ist exzentrisch zur Drehachse Y1, Y2 der jeweiligen Kurbelwelle 3, 4 ein Lagerzapfen 32, 42 ausgebildet, auf dem jeweils ein Pleuel 5, 6 mit einem an seinem unteren Ende ausgebildeten Pleuelauge 50, 60 um eine untere Pleuelaugenachse Y3, Y4 drehbar gelagert ist.On the respective crankshaft 3, 4 or on the respective synchronization gear 30, 40, a bearing pin 32, 42 is formed eccentrically to the rotation axis Y1, Y2 of the respective crankshaft 3, 4, on each of which a connecting rod 5, 6 with a connecting rod eye formed at its lower end 50, 60 is rotatably mounted about a lower Pleuelaugenachse Y3, Y4.

Vom unteren Pleuelauge 50, 60 erstreckt sich jeweils ein Pleuelschaft 52, 62 des jeweiligen Pleuels 5, 6 nach oben zum Kolben 1. An seinem oberen, kolbenseitigen Ende ist das jeweilige Pleuel 5, 6 mit einem oberen Pleuelauge 54, 64 versehen, welches jeweils auf einem kolbenseitigen Pleuelzapfen 14, 16 um eine zugeordnete obere Pleuelschwenkachse oder Pleuelaugenachse Y5, Y6 in einer die Pleuelschwenkachsen rechtwinklig schneidenden Schwenkebene E1 schwenkbar gelagert ist.From the lower connecting rod 50, 60 each extending a connecting rod 52, 62 of the respective connecting rod 5, 6 up to the piston 1. At its upper, piston-side end of the respective connecting rod 5, 6 is provided with an upper connecting rod 54, 64, respectively on a piston-side crankpin 14, 16 about an associated upper Pleuelschwenkachse or Pleuelaugenachse Y5, Y6 is pivotally mounted in a Pleuelschwenkachsen perpendicularly intersecting pivot plane E1.

Die oberen, kolbenseitigen Pleuellagerzapfen 14, 16 bilden somit Schwenklager 55, 65 zur gelenkigen Lagerung jeweils eines Pleuels 5, 6 am Kolben 1.The upper, piston-side connecting rod trunnions 14, 16 thus form pivot bearings 55, 65 for the articulated mounting of a respective connecting rod 5, 6 on the piston 1.

Die oberen, kolbenseitigen Pleuellagerzapfen 14, 16 sind in einem im Kolbenkörper 10 schwenkbar gelagerten Lagerelement 12 vorgesehen. Die Schwenkachse Y7 des Lagerelements 12 verläuft parallel zu den Schwenkachsen Y5 und Y6 der oberen Schwenklager 55, 65 der Pleuel 5, 6.The upper, piston-side connecting rod trunnions 14, 16 are provided in a bearing element 12 pivotably mounted in the piston body 10. The pivot axis Y7 of the bearing element 12 extends parallel to the pivot axes Y5 and Y6 of the upper pivot bearings 55, 65 of the connecting rods 5, 6.

Die Lagerschwenkachse Y7 liegt auf der Mitte einer die Pleuelschwenkachsen Y5, Y6 in der Schwenkebene E1 miteinander verbindenden Geraden G und ist somit von beiden Pleuelschwenkachsen Y5, Y6 gleich beabstandet.The bearing pivot axis Y7 is located at the center of the connecting rod pivot axes Y5, Y6 in the pivot plane E1 interconnecting straight line G and is therefore equally spaced from the two Pleuelschwenkachsen Y5, Y6.

Der Aufbau des Lagerelements 12 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert.The structure of the bearing member 12 will be described below with reference to FIGS Fig. 1 and 2 explained.

Das Lagerelement 12 besitzt eine kreisförmige zylindrische Außenkontur 13, deren Kreismittelpunkt auf der Achse Y7 liegt. Mit dieser kreisförmigen Außenkontur 13 ist das zylindrisch ausgebildete Lagerelement 12 in einer angepassten Bohrung 15 in einem unteren Bereich des Kolbens 1 drehbar aufgenommen. Die Bohrung 15 ist in einem dem Kurbeltrieb zugewandten unteren Stegabschnitt 17 des Kolbens 1 ausgebildet. Dieser Stegabschnitt 17 liegt auf der vom Kolbenboden 18 des Kolbens 1 abgewandten Seite.The bearing element 12 has a circular cylindrical outer contour 13 whose center of the circle lies on the axis Y7. With this circular outer contour 13, the cylindrically shaped bearing element 12 is rotatably received in an adapted bore 15 in a lower region of the piston 1. The bore 15 is in a lower web portion 17 of the piston 1 facing the crank drive educated. This web portion 17 lies on the side facing away from the piston head 18 of the piston 1 side.

Das Lagerelement 12 besitzt zwei voneinander abgewandte, stirnseitige Wandabschnitte 12', 12", die in Richtung der Schwenkachse Y6 des Lagerelements 12 voneinander beabstandet sind und einen Zwischenraum bilden, in welchen das jeweilige Pleuel 5, 6 mit seinem kolbenseitigen Endabschnitt eingreift. Die kolbenseitigen Pleuellagerzapfen 14, 16 erstrecken sich zwischen den beiden Wandabschnitten 12', 12" des Lagerelements 12.The bearing element 12 has two end wall sections 12 ', 12 "facing away from one another, which are spaced apart in the direction of the pivot axis Y6 of the bearing element 12 and form a gap in which the respective connecting rod 5, 6 engages with its piston-side end section 14, 16 extend between the two wall sections 12 ', 12 "of the bearing element 12.

Im Bereich des Umfangs des Lagerelements 12 sind die Wandabschnitte 12', 12" über einen oberen Steg 120, einen unteren Steg 121 sowie seitliche Umfangswandabschnitte 122, 123 miteinander verbunden. Entlang des Umfangs sind zwischen dem unteren Steg 121 und den jeweiligen Umfangswandabschnitten 122, 123 Durchtrittsöffnungen 124, 125 für den jeweiligen Pleuelschaft 52, 62 des Pleuels 5, 6 ausgebildet. Die Erstreckung der Durchtrittsöffnungen 124, 125 in Umfangsrichtung des Lagerelements 12 ist derart bemessen, dass die Pleuel 5., 6 bei ihrer Schwenkbewegung um die Achsen Y5, Y6 weder durch den unteren mittleren Steg 121, noch durch die seitlichen Umfangswandabschnitte 122, 123 behindert werden.In the region of the circumference of the bearing element 12, the wall sections 12 ', 12 "are interconnected via an upper web 120, a lower web 121 and lateral peripheral wall sections 122, 123. Along the circumference are between the lower web 121 and the respective peripheral wall sections 122, 123 Through openings 124, 125 for the respective connecting rod shaft 52, 62 of the connecting rod 5, 6. The extension of the passage openings 124, 125 in the circumferential direction of the bearing element 12 is dimensioned such that the connecting rods 5., 6 in their pivotal movement about the axes Y5, Y6 neither by the lower central web 121, nor by the lateral peripheral wall sections 122, 123 are obstructed.

Der Kolben 1 ist in herkömmlicher Weise mit Kolbenringen 10', 10" versehen, deren Aufbau und Funktionsweise hier nicht weiter erläutert wird, da sie dem Fachmann allgemein bekannt ist. Der Kolben 1 weist weiterhin in seinem unteren Bereich Kolbenhemdabschnitte 11, 11' auf, die in Gleitreibung mit der Bohrung des Zylinders 2 stehen können und den Kolben 1 auf diese Weise gegen eine mögliche Kippbewegung quer zur Kolben- und Zylinderachse X an der Zylinderinnenwand 21 abstützen können.The piston 1 is conventionally provided with piston rings 10 ', 10 ", the construction and operation of which will not be further explained here, since it is generally known to the person skilled in the art. which can be in sliding friction with the bore of the cylinder 2 and the piston 1 can be supported in this way against a possible tilting movement transverse to the piston and cylinder axis X on the cylinder inner wall 21.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Kolbens und der Kolbenmaschine, bei welcher das Lagerelement 212 als ringförmige Scheibe mit einer zentralen, zur Achse Y7 konzentrischen Bohrung 213 versehen ist. Der untere Stegabschnitt 217 des Kolbens 201 ist mit einem zylindrischen Lagerzapfen 215 versehen, der sich mit seiner Achse koaxial zur Achse Y7 erstreckt und auf dessen radialem Außenumfang 215' der Innenumfang 212" des ringförmigen Scheibenkörpers 212' des Lagerelements 212 drehbar gelagert ist. Fig. 3 shows a modified embodiment of the piston and the piston machine, in which the bearing element 212 is provided as an annular disc with a central, concentric to the axis Y7 bore 213. The lower land portion 217 of the piston 201 is provided with a cylindrical journal 215 extending with its axis coaxial with the axis Y7 and on the radially outer periphery 215 'of the inner circumference 212 "of the annular disk body 212' of the bearing member 212 is rotatably mounted.

Die oberen Schwenklager 255, 265 der Pleuel 205, 206 sind wie im ersten Ausführungsbeispiel mit am Lagerelement 212 vorgesehenen Pleuellagerzapfen 214, 216 ausgebildet, die bezüglich der Kolben- und Zylinderachse X beiderseits der zentralen Bohrung 213 des Lagerelements 212 gelegen sind und sich mit ihrer jeweiligen Achse Y5, Y6 parallel zur Achse Y7 erstrecken.The upper pivot bearings 255, 265 of the connecting rods 205, 206 are formed as in the first embodiment with provided on the bearing element 212 connecting rod journal 214, 216, which are located on both sides of the central bore 213 of the bearing element 212 with respect to the piston and cylinder axis X and with their respective Axis Y5, Y6 extend parallel to the axis Y7.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbens und der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine gezeigt, bei welcher das Lagerelement 312 die Form von zwei im Bereich der Kolben- und Zylinderachse X aneinanderstoßenden und miteinander verbundenen Kreissegmentabschnitten 312A, 312B aufweist. Das Lagerelement 312 besitzt daher einen Korpus 312' von knochenförmiger Gestalt, an dessen lateralen Außenseiten kreiszylindersegmentartige Flächenabschnitte 312", 312''' ausgebildet sind, deren Krümmungsradius auf der Schwenkachse Y7 des Lagerelements 312 liegt.In Fig. 4 a further embodiment of the piston according to the invention and the piston machine according to the invention is shown, in which the bearing element 312 has the shape of two in the region of the piston and cylinder axis X abutting and interconnected circular segment sections 312A, 312B. The bearing element 312 therefore has a body 312 'of bone-like shape, on whose lateral outer sides circular cylindrical segment-like surface portions 312 ", 312''' are formed whose radius of curvature lies on the pivot axis Y7 of the bearing element 312.

Der unter Stegabschnitt 317 des Kolbens 301 ist, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1, mit einer Durchbruchsöffnung 315 versehen, die sich in Richtung der Achse Y7 erstreckt. Diese Durchbruchsöffnung 315 weist zwei laterale kreiszylindersegmentartig gekrümmte Innenflächen 315', 315" auf, deren Krümmungsradius auf der Achse Y7 liegt, so dass die Krümmung dieser lateralen Flächen 315', 315" der Krümmung der kreiszylindersegmentartigen Flächenabschnitten 312", 312''' des Lagerelements 312 entspricht. Die Länge der gekrümmten Innenflächen 315', 315" in Krümmungsrichtung ist größer als die Länge der gekrümmten Flächenabschnitte 312", 312''' des Lagerelements 312 und auch die vertikalen Abmessungen (in Richtung der Achse X) der Durchbruchsöffnung 315 sind größer als die vertikalen Abmessungen des Lagerelements 312, so dass oberhalb und unterhalb des in die Durchbruchsöffnung 315 eingesetzten Lagerelements 312 ausreichend Raum ist, damit das Lagerelement 312 in der Durchbruchsausnehmung 315 eine pendelnde Schwenkbewegung um die Achse Y7 durführen kann.The under web portion 317 of the piston 301 is similar to the embodiment of the Fig. 1 , provided with an aperture 315 which extends in the direction of the axis Y7. This breakthrough opening 315 has two lateral circular cylinder segment-like curved inner surfaces 315 ', 315 "whose radius of curvature lies on the axis Y7, such that the curvature of these lateral surfaces 315 ', 315 "corresponds to the curvature of the circular cylinder segment-like surface portions 312", 312'"of the bearing element 312. The length of the curved inner surfaces 315 ', 315 "in the direction of curvature is greater than the length of the curved surface portions 312", 312''' of the bearing element 312 and also the vertical dimensions (in the direction of the axis X) of the aperture 315 are greater than the vertical dimensions Dimensions of the bearing element 312, so that above and below the inserted into the aperture opening 315 bearing member 312 is sufficient space so that the bearing element 312 in the through hole 315 can perform a swinging pivotal movement about the axis Y7.

Die oberen Schwenklager 355, 365 der Pleuel 305, 306 sind wie im ersten Ausführungsbeispiel mit auf dem Lagerelement 312 angeordneten Pleuellagerzapfen 314, 316 ausgebildet, die bezüglich der Kolben- und Zylinderlängsachse X beiderseits der Achse Y7 gelegen sind und deren Achsen Y5, Y6 sich parallel zur Achse Y7 erstrecken.The upper pivot bearings 355, 365 of the connecting rods 305, 306 are formed as in the first embodiment with arranged on the bearing element 312 connecting rod trunnions 314, 316 which are located on both sides of the axis Y7 with respect to the piston and cylinder axis X and their axes Y5, Y6 parallel extend to the axis Y7.

Die Funktionsweise des Kolbentriebs der Kolbenmaschine mit dem erfindungsgemäßen Kolben wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. Der in Fig. 5 gezeigte Kolbentrieb entspricht in seinem Aufbau dem aus Fig. 1, so dass dieselben Bezugszeichen wie in der Fig. 1 verwendet werden.The operation of the piston engine of the piston engine with the piston according to the invention will be described below with reference to Fig. 5 explained. The in Fig. 5 shown piston engine corresponds in its construction to the Fig. 1 , so that the same reference numerals as in the Fig. 1 be used.

In der Darstellung der Fig. 5 ist zu erkennen, dass der Winkel α1 zwischen einer die beiden Kurbelwellenachsen Y1 und Y2 verbindenden Geraden G1 und einer die Kurbelwellenachse Y1 und die untere Pleuellagerachse Y3 des ersten Pleuels 5 verbindenden Geraden G2 größer ist als der entsprechende Winkel α2 zwischen der Geraden G1 und der die Kurbelwellenachse Y2 der zweiten Kurbelwelle 4 mit der unteren Pleuellagerachse Y4 des zweiten Pleuels 6 verbindenden Geraden G3. Hierdurch ist eine Asymmetrie zwischen dem linken Kurbeltrieb mit der Kurbelwelle 3 und dem Pleuel 5 und dem rechten Kurbeltrieb mit der Kurbelwelle 4 und dem Pleuel 6 geschaffen. Diese Asymmetrie kann beispielsweise durch Verschleiß an den Zahnflanken der miteinander kämmenden Synchronisationszahnräder 30, 40 entstehen.In the presentation of the Fig. 5 It can be seen that the angle α1 between a straight line G1 connecting the two crankshaft axes Y1 and Y2 and a straight line G2 connecting the crankshaft axis Y1 and the lower connecting-rod bearing axis Y3 of the first connecting rod 5 is greater than the corresponding angle α2 between the straight line G1 and the one Crankshaft axis Y2 of the second crankshaft 4 with the bottom connecting rod Y4 of the second connecting rod 6 connecting straight line G3. As a result, an asymmetry between the left crank mechanism with the crankshaft 3 and the connecting rod 5 and the right crank mechanism with the crankshaft 4 and the connecting rod 6 is created. This asymmetry can arise, for example, due to wear on the tooth flanks of the meshing synchronization gears 30, 40.

Obwohl die beiden Kurbelwellen 3, 4 mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit in entgegengesetzten Richtungen R1, R2 umlaufen und somit zeitlich synchronisiert sind, bewirkt die Asymmetrie ein Voreilen der Kurbelwelle 4 und damit auch des Pleuels 6 gegenüber der Kurbelwelle 3 mit dem Peuel 5. Dieses Voreilen führt dazu, dass bei der Aufwärtsbewegung des kurbelwellenseitigen Pleuellagerzapfens 42 eine Verschwenkung des Lagerelements 12 um dessen Drehachse Y7 in der Drehrichtung der voreilenden Kurbelwelle 4, also im gezeigten Beispiel entgegen dem Uhrzeigersinn, erfolgt, wie durch den Pfeil R3 dargestellt ist. Bei einer Abwärtsbewegung des kurbelwellenseitigen Pleuellagerzapfens 42 der zweiten, voreilenden Kurbelwelle 4 kehrt sich die Drehrichtung des Lagerelements 12 um, so dass das Lagerelement 12 jetzt im Uhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil R4 geschenkt wird. Auf diese Weise führt das Lagerelement 12 eine pendelnde Schwenkbewegung in der Bohrung 15 des Kolbens 1 aus ohne dass der Kolben 1 bezüglich der Längsachse X verkippt.Although the two crankshafts 3, 4 rotate at the same rotational speed in opposite directions R1, R2 and are thus synchronized in time, the asymmetry causes a lead of the crankshaft 4 and thus also the connecting rod 6 with respect to the crankshaft 3 with the engine 5. This lead leads to this in that during the upward movement of the crankshaft-side connecting rod journal 42, the bearing element 12 is pivoted about its axis of rotation Y7 in the direction of rotation of the leading crankshaft 4, ie counterclockwise in the example shown, as shown by the arrow R3. In a downward movement of the crankshaft-side connecting rod journal 42 of the second, leading crankshaft 4, the direction of rotation of the bearing member 12 is reversed, so that the bearing element 12 is now given in a clockwise direction according to the arrow R4. In this way, the bearing member 12 performs a swinging pivotal movement in the bore 15 of the piston 1 without the piston 1 tilted with respect to the longitudinal axis X.

Auch in den Beispielen der Fig. 3 und 4 führt das entsprechende Lagerelement 212, 312 in der gleichen Weise entsprechende pendelnde Schwenkbewegungen durch.Also in the examples of 3 and 4 performs the corresponding bearing element 212, 312 in the same way corresponding oscillating pivoting movements.

Sind die beiden miteinander kämmenden Synchronisationszahnräder 30; 40 exakt zueinader ausgerichtet und besteht kein Verschleiß im Bereich der miteinander kämmenden Zähne dieser Synchronisationszahnräder 30, 40, so sind die Winkel α1 und α2 im einfachsten Fall der vorliegenden Erfindung identisch, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dargestellt ist. In diesem Fall tritt so lange keine Pendebewegung des Lagerkörpers 12 in der Bohrung 15 des Kolbens 1 auf, bis ein zwischen den Zähnen der Synchronisationszahnräder 30, 40 auftretender Verschleiß zu der bereits beschriebenen Asymmetrie, des Umlaufs der Kurbelwellen 3, 4 führt. Bewegt sich das Lagerelement 12 jedoch nicht relativ zum Kolben 1, also wenn keine pendelnde Schwenkbewegung stattfindet, so kann es durch Lagerpressung zu einer Verformung der Lagerflächen zwischen der Außenumfangsfläche des Lagerelements 12 und der Innenumfangsfläche der Bohrung 15 kommen, die die relative Schwenkbarkeit des Lagerelements 12 bezüglich des Kolbens 1 behindert oder gar unmöglich macht.Are the two intermeshing synchronization gears 30; 40 aligned exactly zueinader and there is no wear in the intermeshing teeth of these synchronization gears 30, 40, so For example, in the simplest case of the present invention, the angles α1 and α2 are identical as in the embodiment of FIG Fig. 1 is shown. In this case, no pendulum movement of the bearing body 12 occurs in the bore 15 of the piston 1 until a occurring between the teeth of the synchronization gears 30, 40 wear leads to the asymmetry already described, the circulation of the crankshafts 3, 4. However, the bearing member 12 does not move relative to the piston 1, so if no oscillating pivoting movement takes place, it may be due to bearing pressure to deformation of the bearing surfaces between the outer peripheral surface of the bearing element 12 and the inner peripheral surface of the bore 15, the relative pivoting of the bearing element 12th obstructed or even impossible with respect to the piston 1.

Um eine derartige Verformung der Lagerflächen zwischen dem Lagerelement 12 und dem Kolben 1 zu verhindern, kann bereits im Neuzustand der Kolbenmaschine, also wenn zwischen den Synchronisationszahnrädern 30, 40 noch kein Verschleiß aufgetreten ist, eine geringfügige Asymmetrie im Sinne einer Ungleicheit der Winkel α1 und α2, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, vorgesehen werden. Dadurch führt das Lagerelement 12 ständig, also auch im Neuzustand, eine pendelnde Schwenkbewegung in der Bohrung 15 des Kolbens 1 aus, wodurch eine Lagerpressung und die damit einhergehende Verformung verhindert wird. Tritt dann ein Verschleiß im Bereich der Zähne der miteinander kämmenden Synchronisationszahnräder 30, 40 auf, so vergrößert sich die ursprüngliche pendelnde Schwenkbewegung des Lagerelements 12. Der Kolben 1 unterliegt somit zu keinem Zeitpunkt einer vom Kurbeltrieb induzierten Kippbewegung.In order to prevent such a deformation of the bearing surfaces between the bearing element 12 and the piston 1, even when new condition of the piston engine, so if between the synchronization gears 30, 40 still no wear has occurred, a slight asymmetry in the sense of a Ungleicheit the angle α1 and α2 like this in Fig. 5 is shown to be provided. As a result, the bearing element 12 performs constantly, so even in new condition, a pendulum pivotal movement in the bore 15 of the piston 1, whereby a bearing pressure and the associated deformation is prevented. If wear then occurs in the region of the teeth of the meshing synchronization gears 30, 40, then the original oscillating pivotal movement of the bearing element 12 increases. The piston 1 is thus never subjected to a tilting movement induced by the crank drive.

Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.The invention is not limited to the above embodiment, which is merely the general explanation of Core idea of the invention is used. Within the scope of protection, the device according to the invention may also assume other than the above-described embodiments. In this case, the device may in particular have features that represent a combination of the respective individual features of the claims.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.Reference signs in the claims, the description and the drawings are only for the better understanding of the invention and are not intended to limit the scope.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Kolbenpiston

22

Zylindercylinder

33

Kurbelwellecrankshaft

44

Kurbelwellecrankshaft

55

Pleuelpleuel

66

Pleuelpleuel

1010

Kolbenkörperpiston body

10'10 '

Kolbenringpiston ring

10"10 "

Kolbenringpiston ring

1111

KolbenhemdabschnittSkirt section

11'11 '

KolbenhemdabschnittSkirt section

1212

Lagerelementbearing element

12'12 '

stirnseitige Wandabschnittend wall section

12"12 "

stirnseitige Wandabschnittend wall section

1313

kreisförmige Außenkonturcircular outer contour

1414

kolbenseitiger Pleuellagerzapfenpiston-side connecting rod journal

1515

Bohrungdrilling

1616

kolbenseitiger Pleuellagerzapfenpiston-side connecting rod journal

1717

unterer Stegabschnittlower bridge section

1818

Kolbenbodenpiston crown

2020

Zylinderkopfcylinder head

2121

ZylinderinnenwandCylinder inner wall

2222

KömpressionsraumKömpressionsraum

3030

Synchronisationszahnradsynchronization gear

3232

Lagerzapfenpivot

4040

Synchronisationszahnradsynchronization gear

4242

Lagerzapfenpivot

5050

unteres Pleuelaugelower connecting rod eye

5252

Pleuelschaftconnecting rod shaft

5454

oberes PleuelaugeUpper connecting rod eye

5555

Schwenklagerpivot bearing

6060

unteres Pleuelaugelower connecting rod eye

6262

Pleuelschaftconnecting rod shaft

6464

oberes PleuelaugeUpper connecting rod eye

6565

Schwenklagerpivot bearing

120120

oberer Stegupper jetty

121121

unterer Steglower jetty

122122

seitlicher Umfangswandabschnittlateral peripheral wall section

123123

seitlicher Umfangswandabschnittlateral peripheral wall section

124124

DurchtrittsöffnungThrough opening

125125

DurchtrittsöffnungThrough opening

201201

Kolbenpiston

205205

Pleuelpleuel

206206

Pleuelpleuel

212212

Lagerelementbearing element

212'212 '

ringförmiger Scheibenkörperannular disk body

212"212 '

Innenumfanginner circumference

213213

konzentrische Bohrungconcentric bore

214214

kolbenseitiger Pleuellagerzapfenpiston-side connecting rod journal

215215

zylindrischer Lagerzapfencylindrical bearing journal

215'215 '

kreisförmiger Außenumfangcircular outer circumference

216216

kolbenseitiger Pleuellagerzapfenpiston-side connecting rod journal

217217

unterer Stegabschnittlower bridge section

255255

oberes SchwenklagerUpper pivot bearing

265265

oberes SchwenklagerUpper pivot bearing

305305

Pleuelpleuel

306306

Pleuelpleuel

312312

Lagerelementbearing element

312'312 '

Korpuscorpus

3I2"3I2 "

kreiszylindrischer Flächenabschnitt 312''' kreiszylindrischer Flächenabschnittcircular cylindrical surface portion 312 '' 'circular cylindrical surface portion

312A312A

KreissegmentabschnittCircular segment section

312B312B

KreissegmentabschnittCircular segment section

314314

Pleuellagerzapfenconnecting rod

315'315 '

laterale Flächelateral area

315"315 '

laterale Flächelateral area

316316

Pleuellagerzapfenconnecting rod

355355

oberes SchwenklagerUpper pivot bearing

365365

oberes SchwenklagerUpper pivot bearing

E1E1

Schwenkebenepivot plane

E2E2

Zylinder-MittelebeneCylinder mid-plane

GG

GeradeJust

XX

Kolben- und ZylinderachsePiston and cylinder axis

Y1Y1

Drehachseaxis of rotation

Y2Y2

Drehachseaxis of rotation

Y3Y3

untere Pleuelaugenachselower connecting rod axis

Y4Y4

untere Pleuelaugenachselower connecting rod axis

Y5Y5

obere Pleuelaugenachseupper connecting rod axis

Y6Y6

obere Pleuelaugenachseupper connecting rod axis

Y7Y7

Schwenkachseswivel axis

Claims (5)

Kolben mit zwei Schwenklagern (55; 65) zur schwenkbaren Lagerung jeweils eines Pleuels (5;6) am Kolben (1) um eine jeweilige Pleuelachse (Y5 und Y6), wobei beide Pleuelschwenkachsen (Y5 und Y6) parallel und seitlich beabstandet zueinander verlaufen, welcher Kolben (1) unter Vermittlung der Pleuel (5; 6) zwei Kurbelwellen (3; 4) antreiben, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, welche beiden Schwenklager (55; 56) an einem Lagerelement (12) vorgesehen sind, das am Kolben (1) um eine Lagerschwenkachse (Y7) schwenkbar gelagert ist, die parallel zu den Pleuelschwenkachsen (Y5; Y6) verläuft und wobei das Lagerelement (12) eine kreisförmige, zylindrische Außenkontur (13) besitzt, die von eienr Bohrung (15) am Kolben (1) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (15) in einem unteren Stegabschnitt des Kolbens (1) ausgebildet ist, welcher Stegabschnitt (17) aus einem Stück mit dem Kolben (1) besteht und dass das Lagerelement (17) zwei voneinander abgewandte, stirnseitige Wandabschnitte (12'; 12") aufweist, die in Richtung der Pleuelschwenkachsen (Y5; Y6) voneinander beabstandet sind und einen Zwischenraum bilden, in den das jeweilige Pleuel (5; 6) eingreift.Piston with two pivot bearings (55; 65) for pivotably supporting a respective connecting rod (5; 6) on the piston (1) about a respective connecting rod axis (Y5 and Y6), wherein both connecting rod pivot axes (Y5 and Y6) are parallel and laterally spaced from each other, which pistons (1), by means of the connecting rods (5; 6), drive two crankshafts (3; 4) which rotate in opposite directions, which two swivel bearings (55; 56) are provided on a bearing element (12) on the piston (1) pivotally mounted about a bearing pivot axis (Y7) parallel to the connecting rod pivot axes (Y5; Y6), and wherein the bearing element (12) has a circular cylindrical outer contour (13) from a bore (15) on the piston (1), characterized in that the bore (15) in a lower web portion of the piston (1) is formed, which web portion (17) consists of one piece with the piston (1) and that the bearing element (17) has two facing away from each other, forehead side wall sections (12 '; 12 ") which are spaced apart in the direction of the connecting rod pivot axes (Y5; Y6) and form a gap into which the respective connecting rod (5; 6) engages. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Wandabschnitte (12'; 12") über einen oberen Steg (120) und einen unteren Steg (121) miteinander verbunden sind.Piston according to claim 1, characterized in that the end wall sections (12 ', 12 ") via an upper web (120) and a lower web (121) are interconnected. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte (12'; 12") über seitliche Umfangswandabschnitte (122; 123) miteinander verbunden sind.Piston according to claim 1, characterized in that the wall sections (12 ', 12 ") are interconnected via lateral peripheral wall sections (122, 123). Kolben nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Umfangs der Lagerelemente (12'; 12") sich zwischen dem unteren Steg (121) und den jeweiligen Umfangswandabschnitten (122; 123) Durchgangsöffnungen (124; 125) für den jeweiligen Pleuelschaft (52; 62) des Pleuels (5; 6) ausgebildet sind.Piston according to claims 2 and 3, characterized in that along the periphery of the bearing elements (12 '; 12 ") there are through openings (124; 125) for the respective one between the lower web (121) and the respective peripheral wall sections (122; 123) Connecting rod (52, 62) of the connecting rod (5, 6) are formed. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum für die Pleuel (5; 6) durch Teilwandabschnitte begrenzt wird, die in Richtung der Drehachsen (Y1 und Y2) der beiden Kurbelwellen (3 und 4) V-förmig auseinanderlaufen.Piston according to claim 1, characterized in that the space for the connecting rods (5; 6) is bounded by partial wall sections which diverge in the direction of the axes of rotation (Y1 and Y2) of the two crankshafts (3 and 4) in a V-shape.

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