182975. lajstromszámú szabadalom • Forgattyús hajtómű főleg erő-, illetve munkagépekhez
1 182 975 2 fenti feltételek fennállása esetén a 2 fogaskerék d átmérőjét kétszeresére választjuk, akkor az 1 tengelyen kétszeres forgatónyomatékot kapunk. A 7. ábrán a találmány szerinti 4 kitámasztóegység részletei láthatók. Ennek az 1 tengelyen szabadon elfordíthatóan ágyazott 5 cső tengelye van, amelyhez 6 kar van rögzítve. A 6 kar 7 csapszegén szabadon elforgathatóan viszonylag kisebb méretű támasztó 8 fogaskerék helyezkedik el. A 4 kitámasztóegység feladata az, hogy a 3 bolygógyűrű belső fogazásával kapcsolódó 8 fogaskerék a 6 karon át úgy támassza ki a 3 bolygógyűrűt, az 1 tengelyhez képest, hogy a 3 bolygógyűrű belső fogazása a 2 fogaskerékkel mindig kapcsolódjon. A 3 bolygógyűrű bolygómozgása közben a 6 kar önbeálló, azaz a 2 fogaskerékhez képest ellentétes értelmű kényszerforgást végez, amihez erőhatást a 3 bolygógyűrűtől kap nyomóerő formában. A támasztó 8 fogaskerék csupán legördülést biztosít, egyéb szerepe nincs. A 3 bolygógyűrű elfordulás nélküli bolygómozgása úgy állandósítható, ha például az 1 tengely és az 5 csőtengely között meghatározott arányú forgást létrehozó kényszerkapcsolatot hozunk létre. A 8. ábrán feltüntetett kivitelnél az 5 cső tengelyen 9 fogaskerék van rögzítve, amely 11 melléktengely azonos méretű 10 fogaskerekével kapcsolódik. A 11 melléktengelyre ékelt további 12 fogaskerék irányváltó 13 fogaskeréken át az 1 tengelyen rögzített 14 fogaskereket hajtja. Mivel a 12 és 14 fogaskerekek, valamint a 9 és 10 fogaskerekek átmérőviszonya 1:1, így az 5 csőtengely egy fordulata alatt az 1 tengely is egy fordulatot tesz. A fenti elrendezéssel megvalósítható tehát az a követelmény, hogy bármelyik tengelyt forgatva azzal a másik tengelyt is a megadott irányban forgatjuk, és ezek együttes, de ellentétes irányú forgása a 3 bolygógyűrűt elfordulás nélkül bolygókor leírására kényszeríti. A 9. ábrán a találmány szerinti forgattyüs mechanizmus teljes rendszerét szemléltetjük perspektivikus képben. Ebből belátható, hogy a rendszer forgó és alternáló mozgás mindkét irányú mozgás átalakítására alkalmas, így például a 3 bolygógyűrűre a dugattyú alternáló mozgásából származó P| nyomóerő hatására forgatónyomaték vehető le a 11 melléktengelyről. De fordított mozgásátalakítás is lehetséges, amikor is a 11 melléktengely forgatónyomatéka a 3 bolygógyűrűrői a 15 hajtórúdon át ?! nyomóerőként vehető le. A 4 kitámasztóegység 6 karja az 5 csötengellyel és a támasztó 8 fogaskerékkel lényegében hagyományos forgattyús mechanizmusnak tekinthető. A 10. ábrán jól látható a kararány. Eszerint a 4 kitámasztóegység karja háromszor akkora (3r), mint a 2 fogaskerék r sugara (amit eddig tekintettünk forgattyúkarnak). A 3 bolygógyűrű vastag vonallal jelölt felső szakasza azt szemlélteti, hogy az a P, nyomóerőt merev testként úgy osztja el, hogy egyszerre forgatja a 2 fogaskereket és a 6 kar támasztó 8 fogaskerekét. A 3 bolygógyűrű tehát egy bolygómozgási ciklusa alatt a 6 kart is egy teljes fordulat megtételére kényszeríti, mégpedig a 2 fogaskerékkel ellentétes értelemben. Mivel a 6 kar által hajtott 5 csőtengely az 1:1 átmérőviszonyú 9 és 10 fogaskerekek révén azonos fordulatszámmal forgatja a 11 melléktengelyt (9. ábra), így a találmány szerinti forgattyús hajtóműnél a 11 melléktengelyró'l azonos fordulatszámú, de megnövelt forgatónyoma5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ték vehető le, bármilyen átmérőviszonyt is választunk a 2 fogaskerék és a 3 bolygógyűrű számára. Ezáltal válik a találmány szerinti megoldás jobb hatásfokúvá, mint az ismert forgattyús hajtómű. A hagyományos és a találmány szerinti forgattyús hajtómű jobb összehasonlíthatósága kedvéért szerkesztettük all. ábrát, amelyen az elfordulási szögek függvényében a nyomatékok görbéit diagramban tüntettük fel, ahol — W a hagyományos forgattyús hajtómű nyomatékgörbéje. Va találmány szerinti megoldásnál a 2 fogaskerék forgatónyomatékát szemlélteti,-- Z görbe a találmány szerinti forgattyúkaron fellépő forgatónyomatékot mutatja. Mivel a V és Z forgatónyomatékok a találmány szerinti kényszerkapcsolat révén összeadódnak, ezek összegét Ö nyomatékgörbe szemlélteti. Az Ö és W nyomatékgörbéket összehasonlítva megállapítható, hogy a 3 bolygógyűrű és a 2 fogaskerék 2:1 átmérőviszonya esetén a találmány szerinti bolygógyűrűs forgattyús hajtómű mintegy kétszer akkora forgatónyomatékot ad, mint a hagyományos, mégpedig változatlan fordulatszám, expanziós energia és lökethossz mellett. Természetesen a találmány szerint a 3 bolygógyűrűre több helyen is adhatunk nyomóerőt, például csillagmotor elrendezés esetén több hajtórúddal is működtethető. Továbbá, több egymás melletti, egymáshoz képest 180°-ban eltolt szöghelyzetű bolygógyűrű-rendszer működtetésével soros elrendezésű belső égésű motor alakítható ki, amelyek közös 2 fogaskerékre dolgozhatnak. A fenti két változat kombinációjával boxer, V, vagy kettőscsillag-elrendezésű motorok is kialakíthatók. Sőt a találmányi alapgondolat olyan kivitelben is megtestesülhet, amelynél a bolygógyűrű külső palástja belső égésű motor hengerterében elrendezett bolygódugattyúként szolgál. Ilyenkor a hajtórúd nyomóerejét az expanziós nyomás helyettesítené. A találmány szerinti megoldás legfőbb előnye, hogy' a forgattyús hajtómű karhossza a lökethossztól függetlenül választható meg, így meghatározott lökethossz esetén a leadott forgatónyomaték széles határok között választható meg, ami mind konstrukciós, mind pedig gazdaságossági szempontból számos új lehetőséget nyújt. Szabadalmi igénypontok 1. Forgattyús hajtómű, főleg erő-, illetve munkagépekhez, amelynek alternáló dugattyúhoz csatlakoztatható hajtórúdja van, amely elforgathatóan ágyazott tengellyel forgatási kényszerkapcsolatban van, azzal jellemezve, hogy a tengelyen (1) fogaskerék (2) van rögzítve, amely bolygógyűrű (3) belső fogazásával állandó kapcsolódásban van, továbbá a bolygógyűrű a hajtórúdhoz (15) csuklósán kapcsolódik és viszonylagos helyzetét megtartva, saját síkjában eltolhatóan van elrendezve. 2. Az 1. igénypont szerinti hajtómű kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fogaskerék (2) és a bolygógyűrű (3) állandó kapcsolódását biztosító kitámasztóegysége (4) van, amely a tengellyel (1) egytengelyűén ágyazott tengelyen, előnyösen esőtengelyen (5) rögzített karból (6) és ennek végén elfordíthatóan ágyazott, a bolygó3
