In
den Patentschriften DE 3000531 sowie DE 103 48 345 werden Motoren
beschrieben, die mit zwei Kurbelwellen aufweisen und bei denen je
eine Kurbelwelle ein Pleuel hat und diese beiden Pleuel mit einem
gemeinsamen Kolben verbunden sind. Beide Kurbelwellen sind durch
eine Zahnradpaarung verbunden. Symmetrisch zur Zylinderlängsachse sind
im Kolben die beiden oberen Enden der Pleuelstangen gelagert. Der
Mittelpunkt der beiden Lagerpunkte beschreibt als Bewegungsbahn
eine Gerade. Um Zwängungen
zu vermeiden, muss diese Gerade mit der Geraden identische sein,
auf der der Kolben im Zylinder geführt wird.In the patents DE 3000531 such as DE 103 48 345 describes engines that have two crankshafts and in which each has a crankshaft connecting rod and these two connecting rods are connected to a common piston. Both crankshafts are connected by a gear pair. Symmetrical to the cylinder longitudinal axis, the two upper ends of the connecting rods are mounted in the piston. The center of the two bearing points describes as a trajectory a straight line. To avoid constraints, this straight line must be identical to the straight line on which the piston is guided in the cylinder.
Nachteilig
wirkt sich bei dieser Konstruktionsform aus, dass dies ist auf Grund
einer stets vorhandenen toleranzbehafteten Fertigung nicht möglich und
somit dieses System kinematisch überbestimmt
ist. Diese Fertigungsfehler beziehen sich z. B. auf die Länge der
Pleuel, die Formhaltigkeit der Teilkreise der die beiden Wellen
verbindenden Zahnräder
usw. Tritt schließlich
noch Spiel infolge von Verschleiß zwischen den Elementen der
kinematischen Kette auf oder kommt es zu Verformungen infolge z.B.
dynamischer Wirkungen (z.B. Schwingungen), so vergrößert sich
die Abweichung zwischen den theoretisch übereinander liegenden Geraden.
Dies führt zu
Zwängungen
und Zusatzkräften
und damit zu Verschleiß in
den Gelenken zwischen den Elementen des Kurbelmechanismus, besonders
nachteilig wirkt sich dies jedoch zwischen der Paarung Kolben-Zylinderlaufbahn
aus.adversely
affects this construction form, that this is due to
an always existing tolerant manufacturing impossible and
thus this system kinematically overdetermined
is. These manufacturing errors relate z. B. on the length of
Connecting rod, the dimensional stability of the subcircuits of the two waves
connecting gears
etc. Finally, kick
still game as a result of wear between the elements of the
kinematic chain or deformation due to e.g.
dynamic effects (e.g., vibrations) increases
the deviation between the theoretically superimposed lines.
this leads to
constraints
and additional forces
and thus to wear in
the joints between the elements of the crank mechanism, especially
However, this adversely affects this between the mating piston-cylinder bore
out.
Diese
Nachteile sollen mit der Erfindung beseitigt bzw. minimiert werden.These
Disadvantages should be eliminated or minimized with the invention.
Beschreibungdescription
Erfindungsgemäß wird dieser
Mangel dadurch behoben, dass zwischen den beiden Anlenkpunkten Pleuel-Kolben
ein zusätzlicher
Freiheitsgrad realisiert wird. Dies geschieht zweckmäßigerweise durch
Einfügen
eines zusätzlichen
Elementes zwischen beiden Pleuel und Kolben oder durch Realisierung
eines nachgiebigen Elementes. Die konstruktive Gestaltung des Elementes
kann unterschiedlich sein. Eine Ausführung wäre z.B. ein als Exzenter ausgebildeter
Kolbenbolzen, der beide oberen Pleuellager trägt. Weitere Möglichkeiten
sind die Ankopplung der Pleuel an den Kolben über einen Gleitstein, eine
Koppel oder ein elastisches Glied, welches vorzugsweise anisotrop
ausgebildet wird. Günstig
wäre es,
die beiden kolbenseitigen Enden der Pleuele in einem Drehpunkt als
Doppelgelenk zusammenzufassen. Mit einem zusätzlich als Exzenter ausgebildetem
Kolbenbolzen ist damit der zusätzliche
Freiheitsgrad realisiert.According to the invention this
Deficiency is remedied by connecting rod pistons between the two articulation points
an additional one
Degree of freedom is realized. This is done conveniently by
Insert
an additional one
Element between both connecting rods and pistons or by realization
a yielding element. The constructive design of the element
can be different. An embodiment would be e.g. a trained as eccentric
Piston pin, which carries both upper conrod bearings. More options
are the coupling of the connecting rod to the piston via a sliding block, a
Coupling or an elastic member, which is preferably anisotropic
is trained. Cheap
would it be,
the two piston-side ends of the connecting rod in a fulcrum as
Double joint summarize. With an additionally trained as an eccentric
Piston pin is thus the additional
Degree of freedom realized.
An
zwei Ausführungsbeispielen
soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen Erfindung erläutert werden.At
two embodiments
the operation of the invention described above will be explained.
1 zeigt
einen Kurbelmechanismus, bei dem die beiden kolbenseitigen Gelenke
der Pleuel 1 und 2 in einem Doppelgelenk 3 drehbar
miteinander verbunden sind. Die Achse B dieses Gelenks stellt einen
Teil des Kolbenbolzens 4 dar. Dieser ist als Exzenter ausgebildet
und im Kolben 5 drehbar um den Punkt A gelagert. Zwischen
der Drehachse A des Kolbenbolzens 4 im Kolben 5 und
der Achse B des Doppelgelenkes 3 besteht der Abstand a. 1 shows a crank mechanism, in which the two piston-side joints of the connecting rods 1 and 2 in a double joint 3 are rotatably connected to each other. The axis B of this joint constitutes part of the piston pin 4 This is designed as an eccentric and in the piston 5 rotatably supported about the point A. Between the axis of rotation A of the piston pin 4 in the piston 5 and the axis B of the double joint 3 is the distance a.
2 zeigt
einen Kurbelmechanismus, bei dem die beiden kolbenseitigen Gelenke
der Pleuel 1 und 2 mit einer Koppel 6 verbunden
sind. Diese ist über
die Koppel 7 und den Kolbenbolzen 4 mit dem Kolben 5 verbunden.
Alle Verbindungen zwischen Pleuel, Koppeln und Kolben sind Gelenke. 2 shows a crank mechanism, in which the two piston-side joints of the connecting rods 1 and 2 with a paddock 6 are connected. This is over the paddock 7 and the piston pin 4 with the piston 5 connected. All connections between connecting rods, couplings and pistons are joints.