Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CRANK DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/088412
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a crank drive. A crank drive usual working principle consists in transmitting forces acting linearly and developing a relatively constant pressure to a rotating lever at a 360° angle. The counter-pressure point then becomes the lever fulcrum defining a circle. On the circular arc closed at 360 degrees, the lever comes across two points, especially one at 90° and one at 270°, where it is able to transmit the maximum of the top force it received. Therefore, said lever does not work efficiently over 358° of the circular arc it has run over. The invention aims therefore at creating a new working principle for a crank drive. In so doing, said crank drive comprises at least one pivotably mounted ring (21) provided with at least a rotation element (12) for force inducing and at least an active link (10) for continuously transmitting said force to the ring (21) on the lever (11).

Inventors:
PLATH KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001920
Publication Date:
November 22, 2001
Filing Date:
May 18, 2001
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PLATH KLAUS (DE)
International Classes:
F16H21/18; F16H21/30; (IPC1-7): F16H21/18
Domestic Patent References:
WO1988008095A11988-10-20
WO1988008095A11988-10-20
Foreign References:
GB2165023A1986-04-03
DE29812225U11998-10-08
US1378191A1921-05-17
Attorney, Agent or Firm:
Thoss, Eberhard (Am Wiesengrund 07 Ortmannsdorf-Marienau, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Kurbeltrieb, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein drehbar gelagerter Ring (21) wenigstens ein Drehelement (12) zur Krafteinleitung aufweist und wenigstens eine Wirkverbindung (10) zur konstanten Kraftweiterleitung am drehbaren Ring (21) auf einen Hebel (11) vorgesehen ist.
2. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (12) achsparallel am drehbaren Ring (21) angeordnet ist.
3. Kurbeltrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (10) an der konvexen Aussenflache des drehbaren Ringes (21) angeordnet ist.
4. Kurbeltrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (10) an der konkaven Innenfläche des drehbaren Ringes (21) vorgesehen ist.
5. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass der drehbare Ring (21) einfach gelagert ist.
6. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass der drehbare Ring (21) mehrfach gelagert ist.
7. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (12) am drehbaren Ring (21) drehbar gelagert ist.
8. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (10) seitlich am drehbaren Ring (21) vorgesehen ist.
9. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadruch gekennzeichnet, dass der drehbare Ring (21) Zusatzelemente fur den Ausgleich von Fiiehund Massenkraften aufweist.
10. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung vom Ring (21) auf das Kraftaufnahmeelement (14) an jedem einzelnen Punkt eines Kreises von 360 Grad ubertragen werden kann.
11. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (21) zur Kraftübertragung a) Zähne besitzt oder b) Aussparungen zur Riemenubertragung oder c) Druckwalzen oder d) eine Kombination a) bis c) aufweist.
12. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftabnahme durch ein separat gelagertes Element (14) erfolgt.
13. Kurbeitríeb narh e, nem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsmittelpunict (15) nicht identisch mit dem Achsmittelpunkt des Kraftabnahmeelements (16) ist.
14. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von. mehreren Kurbeltrieben und deren auftretenden Wirkkraft durch eine oder mehrere Wellen (17 und 19) mit Kraftaufnahmeetementen (14) und Ubertragungselementen (18) vorgesehen sind.
15. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftubertragung in das Achszentrum (15) durch ein zusatzliches Obertragungselement (18) moglich ist; wobei dieses zusätzliche Kraffübertragungselement direkt vom Kraftabnahmeelemerlt (14) antreibbar ausgebildet ist.
16. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Nutzung der Kraft im Achszentrum (15) mehrere Kraftubertragungselemente (14) eingesetzt werden, um das Obertragungsspiel der Krafte zu optimieren.
17. Kurbeltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aufgenommene Wirkkraft mit einem Winkel von zirka 90 Grad auf den Kraftubertragungshebet des Aufnahmeelementes (14) wirkt.
18. Kurbeltrieb nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass durch Bau und Konstruktion sich ein jeweits anderes Ubersetzungsverhaftnis einstettt.
Description:
K u r b e I t r i e b Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb.

Bekannt ist ein Ptanetenradkurbeftrieb gemaß W088/08095.

Desweiteren ist in der Zeitschrift"P. M. Reihe: Das historische Ereignis" (Nr.

2/1994, Seite 23) ein seit 1768 bekannter Kurbeltrieb erwähnt.

Aufbau des herkömmíichen Kurbeltriebs : Ein Hebelarm ist mit dem einen Ende an einer Welle fest verbunden und mit dem anderen Ende des Hebels mit einem drehbar gelagerten Kurbelzapfen verbunden.

Herk6mmliches Funktionsprinzip : Dieser Kurbeltrieb vollbringt folgende physikalische Leistung: Geradfinig auftretende Krafte, die eine relativ konstante Druckrichtung besitzen, auf einem sich im Kreis von 360 Grad drehenden Hebei zu übertragen.

Dabei wird der Gegendruckpunkt (2) zum Drehpunkt des Hebels (1).

Der Hebel (1) beschreibt dabei einen Kreis.

Auf diesem Kreisbogen von 360 Grad durchläuft der Hebe ! zwei Punkte : 90 Grad und 270 Grad, wo er in der Lage ist, die von ihm maximal aufgenommene Kraft maximal weiter zu übertragen. Das bedeutet andererseits, dass der Hebel an 358 Grad eines Kreisbogens nicht effektiv arbeitet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neues Prinzip fur den Kurbeltrieb zu schaffen.

Erfindungsgemass besitzt der Kurbeltrieb wenigstens einen drehbar gelagerten Ring (21) mit wenigstens einem Drehelement (12) zur Krafteinleitung und wenigstens eine Wirkverbindung (10) zur konstanten Kraftweiterleitung am drehbaren Ring (21) auf einen Hebel ( Fig. 1 Darstellung zur Erläuterung der bekannten Hebe) drehung Fig. 2 Darste) ! ung der geradtinig vertaufenden Krafte mit derjeweiiigen herkommlichen veranderten Hebelstellung Fig. 3 Perspel<tivische Prinzip-Darstellung einer Verbindung von zwei erfindungsgemässenKurbeftrieben zur Aniriebswefte Fig. 4 Perspektivische Prinzip-Darstellung eines Kurbeltriebes mit aussen angeordnetem Abtriebselement Dabei wird davon ausgegangen, dass beim Stand der Technik die Kraft aus Richtung Null Grad oder 180 Grad Drehwinkel kommt.

Zu verstehen ist das foigenderrnassen : Figur 1 bis 2 Im oberen Totpunkt (Null Grad) wird keinerlei nutzbare Kraft ubertragen. Bei 90 Grad wird die maximale Kraft übertragen, bei 180 Grad befindet sich der untere Totpunkt und 270 Grad dann wieder die maximale Kraftübertragung.

Das heisst, die Kräfte bauen von Null Grad auf 90 Grad und von 180 Grad zu 270 Grad systematisch auf, und sie bauen von 90 Grad auf 180 Grad und 270 Grad auf 360 Grad systematisch ab.

Die Kraft kommt somit aus einer Richtung.

Im Verlauf der Drehbewegung des Hebels baut sie auf und ab. Während der Hebel (1) gemäss Flgur 1 und 2 sich dreht, drehen sich die Antriebskräfte (3) des Hebels nicht mit.

Damit aber die erfindungsgemassen Bedingungen fur einen optimalen Hebel gegeben sind, müssen sich auch die Kräfte und die Richtung aus der die Krafte kommen, im Kreis von 360 Grad mitdrehen, damit sie auf den Hebel in einem Winkel von 90 Grad (4) einwirken können.

Es wird davon ausgegangen, dass ein Teil von der auf den Hebel wirkenden Kraft vom Hebelarm selbst aufgenommen wird, ohne diese Kraft direkt in Drehbewegung umzusetzen.

Damit wird der Kurbeltrieb so ausgebildet, dass der neue Hebelarm (11) nicht 360 Grad dreht und keinen Kraftubertragungshebel auf das Achszentrum besitzt.

Ein Kurbelbolzen (12) wird durch ein Gelenk (13) mit einem drehbar gelagerten Ring (21) verbunden und dreht diesen Ring (einen Kreis von 360 Grad).

Das Neue daran ist, dass dieser Ring ein-oder mehrfach gelagert ist, um die einwirkenden Krafte, die vom Kurbelbolzen (12) auf das Achszentrum (15) wirken, zu verlagern.

Dieser mehrfach drehbar gelagerte Ring (21) besitzt keinen Hebel der mit dem Achszentrum (15) direkt verbunden ist. Somit gibt es keinen Hebel der einen Kreisbogen von 360 Grad beschreibt wie das beim herkömmlichen Kurbeltrieb ater Fall ist, und es entfallt die Obertragung von Kraft auf das Achszentrum (15), welche sich beim herkömmlichen Prinzip permanent auf-und abbaut.

Die zu übertragende Kraft wird jetzt direkt vom Ring (21) abgenommen. Das kann an allen Kontaktpunkten von 360 Grad erfolgen. Das dazu neu erfordertiche Kraftabnahmeelement (14)-das können sein Zahnrad, Keilriemenscheibe, Ritzel -mit seinem eigenen Radius und Achsdrehpunkt (16) und den daraus entsprechenden Hebelarm (11) tritt jetzt an die Stelle des nicht mehr existierenden Hebels im Achszentrum (15) und übernimmt die Kraftübertragung fur den Kurbeltrieb.

Der neue Hebel (11) beschreibt nun nicht mehr gemeinsam mit dem Kraftaufnahmepunkt einen Kreis von 360 Grad.

Kraftubertragungspunkt (10) und Hebelarm (11) bleiben an einer Stelle als entscheidende Element der Neuentwicklung.

Also : Kraftubertragungspunkt (10) des neuen Hebels (11) verandert sich nicht.

Die Richtung, aus der die Kraft auf den Hebel wirkt, ist konstant und beträgt nahezu 90 Grad zum Hebelarm und gewährleistet so eine maximale Obertragungsleistung.

Die neuen Konstruktionselemente dieses Prinzips sind Grundlage neuer technischer Anwendungsmöglichkeiten.

Durch seine neue Konstruktion besitzt der Kurbeltrieb ein eigenes Übersetzungsverhältnis, eine Obertragung in ein separates Getriebe ist nicht in jedem Fall notwendig.

So fur den Fall, wo auftretende kleine Krafte in hohen Drehzahlen vorhanden sind, und eine direkte Übertragung der Kraftabgabe vwinschenswert ist.

Der umgekehrte Fall ist eben so möglich : Langsame Drehzahlen mit grossen Kraften in hohe Drehzahlen zu ubersetzen.

Auch eine Kombination von verschiedenen Drehzahlen ist moglich, indem zwei oder mehrere Kontaktstelien am Ring (10) geschaffen werden.

Je nach technischen Erfordernissen können die Kontaletstellen (1Q) angebracht werden, wobei das Kraftabnahmeelement (14) mit seinem jeweiligen Radius (11) das Obersetzungsverhattnis bestimmt.

Dieser Kurbeltrieb besitzt durch seinen neuen Hebel (11) eine bessere und kontinuierliche Kraftubertragung. Aus diesem Grund kann auf einen stark beanspruchten Bau des üblichen Kurbeltriebs verzichtet werden.

Die Lagerung des herkömmlichen Kurbeltriebs ist in Folge hoher Beanspruchung durch die auf sie wirkenden Kräfte kompliziert. Der Einsatz von Lagerschalen ist dann oft nur noch möglich. Bei dem neuen Kurbeltrieb können je nach Belastung Rollenlager zum Einsatz kommen. Dadurch werden Reibungskräfte verringert.

Das trägt zu einer besseren Kraftübertregung bei.