DE507584C

DE507584C - Massenausgleich fuer Getriebe mit hin und her gehenden Massen

Info

Publication number: DE507584C
Application number: DEW83954D
Authority: DE
Original assignee: FELIX HEINRICH WANKEL
Current assignee: FELIX HEINRICH WANKEL
Priority date: 1929-10-16
Filing date: 1929-10-16
Publication date: 1930-09-18

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 18. SEPTEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 507 KLASSE 47h GRUPPE 20 Jf

Felix Heinrich Wankel in Heidelberg

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Oktober 1929 ab

Die Erfindung bezieht sich auf den Massenausgleich für Getriebe mit hin und her gehenden Massen, wie z. B. bei Kolbenmaschinen mit geradlinigem Zylinder. Bei derartigen Getrieben ergibt sich bei den bekannten Ausführungen ein Bewegungsnullpunkt, in welchem Geschwindigkeit und Beschleunigung gleich Null werden und in entgegengesetzter Bewegungsrichtung wieder erzeugt werden

ίο müssen. Es ergeben sich hierdurch vielerlei Unzuträglichkeiten, die in der Ungleichförmigkeit der Bewegung, den Erschütterungen, der Verminderung des\¥irkungsgrades u. dgl. ihren Grund haben.

Gemäß der Erfindung sind durch zusätzliche Bewegung die Massen der Systeme, die in bezug aufeinander geradlinig hin und her gehen, in gegeneinander kreisende Bewegung versetzt, so daß kein Massenpunkt der beiden Massen durch einen Bewegungsnullpunkt hindurchgeht.

Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgedanken an vier Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt:

Abb. ι und 2 in zwei verschiedenen Stellungen eine mit Hilfe von zwei Zahnrädern bewirkte Führung der beiden Systeme,

Abb. 3 bis 5 in drei Stellungen eine durch zwei Exzenter herbeigeführte kreisende Bewegung der beiden Systeme,

Abb. 6 eine Führung jedes Systems um je zwei Drehzentren, deren Kurbeln durch Kurbelstangen miteinander verbunden sind,

Abb. 7 eine zwangläufige Führung durch gegenüber der drehenden Führung versetzte Systeme zum Zwecke der Erzielung eines Massenausgleiches.

In Abb. ι und 2 sind α und b zwei in Eingriff befindliche Zahnräder. Diese Zahnräder drehen sich um die beiden Achsen c und d. Auf dem Kurbelzapfen e ist nun die Zylindermasse g drehbar gelagert, während die Kolbenmasse // von dem Kurbelzapfen / mitgenommen wird. Bei der Verdrehung der Zahnräder α und b in Richtung der Pfeile / und k oder bei Drehung in dieser Bewegungsrichtung engegengesetzter Richtung bewegen sich sowohl die einzelnen Massenpunkte der Zylindermasse g" als auch der Kolbenmasse h auf Kreislinien, die z. B. bei Anbringung des Zeigers I durch die Bewegung der Spitze dieses Zeigers / auf dem Kreis m gekennzeichnet sind. Dieser Kreis in hat den Durchmesser des Kurbelkreises, sofern der Durchmesser der beiden Kurbeln e, f gleich ist. Während sich die Massenpunkte der Zylindermasse g und der Kolbemnasse h in solchen Kreisen in bewegen, schwingt die durch die Geradführung von Kolben und Zylinder gekuppelte Masse g, h einerseits parallel zur Verbindungslinie der Mittelpunkte c, d der Zahnräder a, b auf und ab und bewegt sich gleichzeitig senkrecht dazu auseinander und gegeneinander, wodurch die geradlinige hin und her gehende Bewegung zwischen der Kolbenmasse h und dem Zylinderkörper g entsteht.

Durch diese Anordnung ist bewirkt, daß trotz der geradlinigen hin und her gehenden Bewegung gegeneinander kein Punkt der beiden Massen durch einen Bewegungsnullpunkt hindurchgeht. Die beiden Massen g und h sind vielmehr in einer ständigen gleichförmigen Kreisbewegung begriffen.

Bei gegenläufiger kreisender Bewegung der Massen g· und h, wie dies bei Benutzung von

ίο Zahnrädern α und b als Führung bzw. als Antrieb der Fall ist, wird erreicht, daß der Hubweg der Kolbenmasse h nur halb so groß ist als bei stillstehender Zylindermasse g und es ist vorteilhaft, den Radius der kreisenden Bewegung m gleich dem halben Kolbenhub zu machen, wodurch der Vorteil langer Hübe und großer Hubgeschwindigkeit entsteht.

Um den Vorteil des Erfindungsgegenstandes insbesondere auch bei großen Massen voll ausnutzen zu können, ist es zweckmäßig, sowohl die kreisenden als auch die sich drehenden Massen mit bekannten Mitteln auszuwuchten, welchem Zweck die Massen η und ο sowie p und q dienen.

Während bei der Ausfuhrungsform, die in Abb. ι und 2 in zwei verschiedenen Stellungen veranschaulicht ist, nicht nur eine zwangläufige Führung jedes Punktes der beiden Massen auf einer Kreislinie bewirkt ist, sondern auch gleichzeitig ein äußerer Antrieb zur Erzwingung dieser Bewegungen, ist bei der Ausführungsform nach Abb. 3 bis 5 lediglich eine zwangläufige Führung bewirkt. Die Kolbenmasse h ist durch den Drehpunkt r mit der Kurbel s verbunden, die sich um den Zapfen t dreht, während sich die Zylindermasse g mit Hilfe des Kurbelzapfens u um den Drehpunkt w bewegt. Die Kurbeln ν und s sind mit Ausgleichmassen versehen. Durch die Kraftwirkungen in dem Zylinderraum des als Kolbenmaschine gedachten Getriebes wird die Kolbenmasse h und die Zylindermasse g nicht nur in geradlinigen hin und her gehenden Bewegungen zueinander verschoben, sondern die einzelnen Punkte der Massen h und g gleichzeitig in kreisende Bewegung entsprechend dem Kurbelarm ν und s verdreht, so daß kein Punkt der Massen h und g durch einen Bewegungsnullpunkt oder durch einen Bewegungsumkehrpunkt geht, sondern sich stets in gleichförmiger Kreisbewegung befindet.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 6 ist eine noch bessere Führung bzw. Antrieb der beiden Massen bewirkt. Da sich jeder Massenpunkt der beiden Massen auf einem Kreis bewegen soll, so ist es möglich, die beiden Massen mit Hilfe beliebig vieler Dreharme um entsprechend viele Bewegungsmittelpunkte zu führen. Die Kolbenmasse h besitzt daher -die KurbelführungenS₁ und S₂ und die Zylindermasse g die Kurbelfiihrungen V₁ und v₂. Die Führungen S₁ und J₂ sind durch eine Stange χ miteinander verbunden, während die Führungen V₁ und v_z eine Stange y besitzen.

Bei der Ausführung nach Abb. 7 sind die Zylindermassen g_t, g„ an der Kurbelscheibe ν um i8o° versetzt und desgleichen die Kolbenmassen Ji₁ und A₂ an der Kurbelscheibe.? ebenfalls um i8o°. Hierdurch ergibt sich in bezug auf die Drehbewegung der Scheibe eine Auswuchtung der Kolben- und Zylindermassen, so daß nur noch die Ausgleichmassen η und 0 übrig bleiben. Auch diese Massen können z. B. bei Tandemanordnung wegfallen.

Sinngemäß läßt sich der Erfindungsgegenstand in der verschiedensten Weise verwirklichen, denn es kommt lediglich darauf an, durch eine zusätzliche Führung oder einen zusätzlichen Antrieb sowohl die hin und her gehende Masse als auch die Masse, in oder an der sich diese Masse führt, in einer geschlossenen Kurve ersten Grades umlaufen zu lassen, was am einfachsten in einer Kreisbewegung geschieht, von der aber in ganz besonderen Fällen auch abgewichen werden kann. Ebenso ist es möglich, mehr oder weniger auf die Gleichförmigkeit der zusätzlichen Bewegung zu verzichten, wenn damit andere Vorteile erreicht werden können, denn auch in diesem Falle sind Bewegungsnullpunkte und Bewegungsumkehrpunkte vermieden.

Die Verwendung des Erfindungsgedankens ist möglich sowohl bei Kraftmaschinen, also Explosionskraftmaschinen, Dampfmaschinen u. dgl. als auch bei Arbeitsmaschinen, wie Pumpen u. dgl., denen infolgedessen der Antrieb von außen zugeleitet werden muß. Darüber hinaus wird es auch möglich, den Erfindungsgedanken zu benutzen bei Arbeitsmaschinen, bei denen nicht Kolben und Zylinder vorhanden sind, sondern bei denen z. B. ein Werkzeug auf einem Werkstück hin und her geführt wird, wie dies z. B. bei Hobelmaschinen u. dgl. der Fall ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Massenausgleich für Getriebe, bei denen die Massen des einen Systems geradlinig in einem anderen System hin und her gehen, wie z. B. bei Kolbenmaschinen mit geradlinigen Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Systemen eine gegenläufig kreisende Bewegung erteilt wird,

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der kreisenden Bewegung beider Systeme gleich groß ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisende

Bewegung der Systeme durch mehrere Führungen an" jedem System bewirkt wird.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich drehenden Teile dieser Führungen durch Kurbelstangen zwangläufig miteinander verbunden sind.

5. Getriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten Massen durch Hilfsmassen ausgewuchtet sind.

6. Getriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der sich drehenden Führungen durch den Massenmittelpunkt des angelenkten Systems geht.

7. Getriebe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Paare von Systemen mit in bezug aufeinander hin und her gehenden Massen an den sich drehenden Führungen so versetzt angeordnet sind, daß ihre Massen sich ganz oder teilweise auswuchten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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