DE842292C

DE842292C - Double crank engine

Info

Publication number: DE842292C
Application number: DER996A
Authority: DE
Inventors: Alfred Ludwig Klemens Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-02-18
Filing date: 1950-02-18
Publication date: 1952-06-26

Description

Doppelkurbeltriebwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelkurbeltriebwerk, bei dem durch die besondere Anordnung zweier ineinanderliegender Kurbeln der durch die Endlichkeit der Pleuel bedingte, vom Kosinus abweichend verlaufende Kolbenweg bei Kraftmaschinen in einen kosinusförmigen verwandelt und dadurch der Seitendruck des Kolbens gegen die Zylinderwand bzw. des Kreuzkopfs gegen seine Gleitbahn aufgehoben wird.Double crank drive The invention relates to a double crank drive, in which by the special arrangement of two nested cranks through the finiteness of the connecting rods caused the piston travel deviating from the cosine in power machines transformed into a cosine-shaped one and thereby the side pressure lifted the piston against the cylinder wall or the cross head against its slide will.

Gemäß der Erfindung ist die Anordnung der Kurbein zueinander so getroffen, daß zwei Kurbeln, deren Zapfenachsabstand je ein Viertel der Hubhöhe beträgt, so zueinander angeordnet sind, daß in der zweiteiligen, in einem Gehäuse gelagerten Hauptkurbel eine weitere Kurbel gelagert ist, die auf ihrem Lagerzapfen Zahnräder trägt, die sich in einem im Gehäuse befestigten Zahnkranz abrollen. Der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder ist dabei gleich der halben und der Teilkreisdurchmesser der Zähnkränzegleich der ganzen Hubhöhe der Schubstange des Kurbeltriebwerks.According to the invention, the arrangement of the crank legs to one another is such that that two cranks, the pin spacing of which is a quarter of the lifting height, so are arranged to each other that in the two-part, stored in a housing Main crank another crank is mounted, which gears on its trunnion carries, which roll in a ring gear fixed in the housing. The pitch circle diameter of the gears is equal to half and the pitch circle diameter of the gear rims is the same the entire lifting height of the push rod of the crank mechanism.

Die Abb. i stellt den Längsschnitt und die Abb. 2 nach Linie A-ß der Abb: i den Querschnitt des Doppelkurbeltriebwerks dar. In dem Gehäuse oder Rahmen a lagert die zweiteilige Grundkurbel b mit ihrem Zapfen. Der Kurbelzapfen ist ausgedreht. In ihm lagert ein Zapfen der weiteren Kurbel c, deren Kurbelzapfen von dem Lager der Schubstange d umfaßt wird. Die Zapfenachsabstände jeder Kurbel betragen je ein Viertel der Hubhöhe der Schubstange d. An dem Zapfen der Kurbel c, der in dem ausgedrehten Zapfen der Kurbel b lagert, ist ein Zahnrad e befestigt oder angefräst, dessen Teilkreisdurchmesser der halben Hubhöhe der Schubstange d ist. Dieses Zahnrad rollt sieh in einem im Gehäuse oder Rahmen a befestigten innen verzahnten Zahnkranz f ab, dessen Teilkreisdurchmesser der ganzen Hubhöhe der Schubstange d ist.Fig. I represents the longitudinal section and Fig. 2 along line A-ß of Fig: i shows the cross section of the double crank drive. In the housing or frame a supports the two-part base crank b with its pin. The crank pin is turned out. A pin of the further crank c, whose crank pin is from the bearing, is stored in it the push rod d is included. The pin spacing of each crank is one each Quarter of the lifting height of the push rod d. On the pin of the crank c, which is in the turned The pin of the crank b is supported, a gear wheel e is attached or milled, its pitch circle diameter half the lifting height of the push rod d is. This gear is rolling see in an internally toothed ring gear f fastened in the housing or frame a, whose Pitch diameter of the entire lifting height of the push rod is d.

Die Arbeitsweise des Doppelkurbeltriebwerks nach der Erfindung ist folgende: Nach Überwindung des toten Punkts durch Massenträgheit drückt die-Schul>statige in geradliniger Bewegung auf die Hub--, kurbel c und diese wiederum auf die Grundkurbel b. Beide Kurbeln erhalten dadurch relativ entgegengesetzte Drehrichtungen. Das Zahnrad e und der Zahnkranz f laben dabei die Aufgabe, den dabei auf die Schubstange d in senkrechter Richtung zur Zeichenebene wirkenden Seitenwiderstand aufzufangen und tangential an den Drehkreis zu verlagern und den inneren toten Punkt aufzuheben. Ohne Mitwirkung der Zahnräder -,viirde ein erheblicher Seitenwiderstand auftreten, der im Sinne der Kurve x = sin 2 a steinen und fallen würde. Außer dem oberen und unteren Nullpunkt, die als tote Punkte zu werten sind, würde ein mittlerer Nullpunkt auftreten, der insofern ebenfalls als toter Punkt zti betrachten ist, als man aus dieser Stellung heraus durch Drehung der Grundkurbel die Schubstange nicht zu ihrem Hub veranlassen kann, wenn nur geringste Kräfte sie an diesem Ilub hindern würden.The mode of operation of the double crank drive according to the invention is as follows: After the dead point has been overcome by inertia, the school> static presses in a straight motion on the lift, crank c and this in turn on the base crank b. This gives both cranks relatively opposite directions of rotation. The gear wheel e and the ring gear f have the task of absorbing the lateral resistance acting on the push rod d in the direction perpendicular to the plane of the drawing, shifting it tangentially to the turning circle and eliminating the inner dead point. Without the cooperation of the gears - a considerable side resistance would occur, which would rock and fall in the sense of the curve x = sin 2 a. In addition to the upper and lower zero point, which are to be assessed as dead points, a mean zero point would occur, which is also to be regarded as a dead point insofar as one cannot cause the push rod to stroke from this position by turning the base crank, if only the slightest strength would prevent them from this ilub.

In den Darstellungen I-VIII stellt Punkt i die :\rhse des IIuhkurbelzapfens c dar, der in der Schubstattge (i lagert. Punkt 2 ist die gemeinsame Achse der ineinander gelagerten .Zapfen der Hubkurbel c und der Grundkurbel b. Punkt 3 ist die Achse der Grundkurbel b, die im Grundlager des Gehäuses a lagert. Die Verfolgung des Bewegungsablaufs durch die Darstellungen I-VIII läßt erkennen, daß der Punkt i und damit die Achse des Hubkurbelzapfens c, der in der Schubstange lagert, eine gerade Linie, und zwar den Durchmesser des früheren Kurbelkreises in beiden Richtungen zurücklegt.In the illustrations I-VIII, point i represents the: \ rhse of the crank pin c, which is stored in the thrust station (i. Point 2 is the common axis of the nested pins of the lifting crank c and the base crank b. Point 3 is the axis recognize the basic crank b, which supports the main bearing of the housing a. the pursuit of the moving sequence by the representations I-VIII may be that the point i and c the axis of the Hubkurbelzapfens which supports in the push rod, a straight line, and indeed the Covered the diameter of the previous crank circle in both directions.

Verlängert man in den Darstellungen I-VIII die Strecken 3 nach 2 Tiber 2 hinaus, d. h. die Kurbelwange der Grundkurbel b bis zu dem Berührungspunkt der Teilkreise des Zahnrads e und des Zahnkranzes f, so erkennt man, daß in jedem Falle das Lot von diesem Berührungspunkte auf die Strecke 3 nach i durch den Punkt i geht. Betrachten wir nun den Teilkreis des Zahnkranzes f als Einheitskreis mit <lern hadiuswert gleich eins, so erkennt man, daß die Strecke i nach 3 den Kosinuswert der Winkel a, ß, 1, oder b darstellt. Die Winkel a, ß, y oder b sind dabei die zurückgelegten Winkel der Grundkurbel. Somit ist fier Bewegungsablauf so, daß in geradlinigerBewegung eine in ihrerGeschwindigkeitkosinusförmig sich hin und her bewegende Schubstange eine Kreisbewegung von ständig gleichbleibender \\I' inkelgeschwindigkeit bewirkt. Der Vorgang kann <such unigekehrt erfolgen.If one extends the distances 3 to 2 Tiber 2 in the representations I-VIII, i.e. the crank web of the basic crank b to the point of contact of the pitch circles of the gear wheel e and the ring gear f, one recognizes that in each case the perpendicular from this contact point on route 3 to i through point i. If we now consider the pitch circle of the ring gear f as a unit circle with <lern Hadius value equal to one, one recognizes that the distance i according to 3 represents the cosine value of the angles a, β, 1, or b. The angles a, ß, y or b are the angles covered by the base crank. Thus, the sequence of movements is such that in a straight movement a push rod moving back and forth in a cosine shape causes a circular movement of constant angular velocity. The process can be carried out in reverse.

Die Darstellungen IX und X zeigen das Kräftespiel in einem beliebig herausgegriffenen Augenblick des Bewegungsablaufs. Der zurückgelegte Winkel dcs Kurbelkreises *sei F. Die der Kraft der Scliulr stitnge entgegenwirkende Widerstandskraft q, die vorn Punkt i ausgeht (Darstellung IX), zerlege man in die in Richtung der Tangente zum Teilkreise des Zahnrads e wirkende Kraft p und die senkrecht zu ihr in Richtung der Verlängerung der Kurbelwange der litilikurtiel c wirkende Kraft x. Die Kraft q gilt nunmehr als durch p und x ersetzt. Die Tangentialkraft p ist nicht an den .Ausgangspunkt i gebunden; sie kann durch geeignete NIaßnalimeti an jeden anderen Punkt des Kreises e verlagert werden. Das geschieht durch den 7,alinradeitigriff im Berührungspunkte der Kreise e und f, die ja die Teilkreise der Zahnräder e uhd f sind. Die Kraft p wird also als p1 verlegt. Ihr neuer -Ausgangspunkt ist der Berührungspunkt der Kreise e und f. Dann ersetze mau die Kraft p1 durch ihre Komponenten x1 und q1 (x1 = radiale Richtung und q1 parallel zu q, aber entgegengesetzte Richtung). q1 und x1 haben gleiche Größe wie q bzw. x. Representations IX and X show the play of forces in any moment of the sequence of movements. Let the angle covered by the crank circle * be F. The force of resistance q that counteracts the force of the crank, which originates from point i (illustration IX), is broken down into the force p acting in the direction of the tangent to the pitch circle of the gear wheel e and the force p perpendicular to it force x acting in the direction of the extension of the crank web of the litilikurtiel c. The force q is now considered to have been replaced by p and x. The tangential force p is not tied to the starting point i; it can be relocated to any other point on the circle e by suitable measurements. This happens through the 7, alin wheel side reef in the contact points of the circles e and f, which are the pitch circles of the gears e uhd f . The force p is therefore relocated as p1. Your new starting point is the point of contact of the circles e and f. Then replace the force p1 with its components x1 and q1 (x1 = radial direction and q1 parallel to q, but opposite direction). q1 and x1 are the same size as q and x, respectively.

'Darstellung \ übernimmt nunmehr nur noch die Kräfte x, x1 und q1. Die Kräfte x und x1 werden nun ersetzt durch ihre Komponenten q2 bzw. q3 (gleiche Richtung wie q bzw. parallel dazu) und die Querkräfte t bzw., t1. Die Kräfte q, und q3 heben sich gegenseitig auf, da sie gleiche Größe und Richtung haben und jede am Endpunkt eines gleichschenkligen doppelarmigen Winkelhebels (Punkt i-Punkt 2 als Drehpunkt-Berührungspunkt der Kreise e und f) im gleichen Winkel angreift. Es bleibt die Kraft q1, die über den gleichen Winkelliebel wirkend die ursprüngliche Widerstandskraft q ersetzt. Die Querkräfte t und t1 heben sich infolge entgegengesetzter Richtung auf. Somit erkennt man, daß sich der Antriebskraft nur eine in der Richtung entgegengesetzte und in der Größe gleiche Widerstandskraft entgegenstellt, die sich vermittels der Zahnräder als solche erhält und nicht in andere schädliche Kräfte, etwa Seitendruck od. dgl., ganz oder teilweise umwandelt.'Representation \ now only takes over the forces x, x1 and q1. The forces x and x1 are now replaced by their components q2 and q3 (same direction as q or parallel to it) and the transverse forces t and, t1. The forces q, and q3 cancel each other out, since they have the same size and direction and each acts at the same angle at the end point of an isosceles double-armed angle lever (point i-point 2 as the fulcrum point of contact of circles e and f). There remains the force q1, which, acting over the same angular value, replaces the original drag force q. The transverse forces t and t1 cancel each other out due to the opposite direction. Thus it can be seen that the driving force is only opposed by a resistance force opposite in direction and equal in size, which is maintained as such by means of the gears and is not converted in whole or in part into other harmful forces, such as side pressure or the like.

Claims

PATENT CLAIM: Double crank drive, characterized in that two cranks, the distance between the tapping shafts each being a quarter of the lifting height, are arranged in such a way that in the main crank (b) mounted in a housing (a) another crank (b) driven by the push rod (d) c) is mounted, which carries on its bearing pin firmly connected to these gears (e), which roll in gear rings (f) firmly connected to the housing (a), the pitch circle diameter of the gears (e) equal to half and the The pitch circle diameter of the ring gears (f) is equal to the entire lifting height of the push rod (d).