<Desc/Clms Page number 1>
Kolbenmaschine.
Es sind bereits Kolbenmaschinen bekannt, bei denen die Kolben von mehreren parallel zu einer Welle um diese herum angeordneten Zylindern mit einer auf einer schiefen Kröpfung dieser Welle lose sitzenden Scheibe verbunden sind, wodurch je nach der Art der Maschine durch die motorische Bin-und Herbewegung der Kolben in entsprechender Aufeinanderfolge eine Taumelbewegung der Scheibe erzeugt wird, die die schräge Kurbelkröpfung der Welle und damit diese selbst in Drehung versetzt, oder umgekehrt. In dem einen Falle kann die Maschine als
Kraftmaschine, in dem anderen als Pumpe, Kompressor o. dgl. wirken. Bei bekannten Maischen dieser Art bestand die schiefe Kröpfung aus einer schief um die Welle herumlaufenden Nut, in die Lagerkugeln für den darauf sitzenden Ring eingelegt waren, der durch Lenker mit dem Kolben der Zylinder in Verbindung stand.
Diese Vorrichtung wirkte, wie leicht einzusehen, ähnlich einem Exzenter, wobei die schiefe Nut der Exzenterscheibe und der von den Kolben angefasste Ring dem Exzenterring entsprach. Dass durch eine derartige Vorrichtung die Umwandlung einer hin und her gehenden Bewegung in eine drehende, wenn überhaupt, nur mit grossen Reibungsverlusten möglich ist, ist selbstverständlich.
Die vorliegende Erfindung verbessert Maschinen dieser Art dadurch, dass die sich zu beiden Seiten der Welle gleichmässig erstreckende, entsprechend lange schiefe Kröpfung von der Nabe der lose darauf sitzenden Scheibe zu beiden Seiten ihrer Symmetrieebene, und zwar vorteilhaft in grösserer Entfernung, angefasst wird, so dass ein ausgesprochener Kurbeltrieb zustande kommt, mittels dessen die hin und her gehende Bewegung der die Scheibe an ihrem Umfange angreifenden Kolben, die natürlich in entsprechender Aufeinanderfolge ihre Hübe ausführen, mit günstigen Drehmomenten und ohne übermässige Reibungsverluste umgewandelt werden kann.
Ferner waren bei den bekannten Maschinen dieser Art die Kolben mit der auf der schrägen Nut oder Kröpfung sitzenden Scheibe, wie bereits erwähnt, durch gelenkig an beiden Teilen befestigte Stangen verbunden und, da die Scheibe am Mitdrehen mit der Welle verhindert werden muss, so war es entweder nötig, die Gelenke dieser Verbindungsstangen derart auszubilden, dass die in den Zylindern geführten Kolben dieses Mitdrehen verhinderten oder aber es mussten hierzu besondere Organe vorgesehen werden, was insbesondere dann nötig war, wenn die Gelenke dieser Verbindungsstangen als Universalgelenke oder Kugelgelenke ausgebildet waren, die selbst eine Verdrehung der Scheibe nicht verhindern konnten.
Um die Taumelbewegung der Scheibe zuzulassen und dabei dennoch das Mitdrehen zu verhindern, wurde die Scheibe in eine Art kardanisches Gelenk eingebaut und es ist klar, dass alle derartigen Massnahmen in baulicher Beziehung verwickelt waren und ganz bedeutende Reibungsverluste verursachten. Dazu kommt aber noch, dass die gelenkige Befestigung der Verbindungsstangen zwischen Kolben und Scheibe eine mehrfache Kräftezerlegung bei der Übertragung der Kräfte von den Kolben zur Scheibe oder umgekehrt hervorrief, was selbstverständlich stets Verluste zur Folge hatte.
Die vorliegende Erfindung verbessert nun derartige Kolbenmaschinen auch dadurch, dass die Kolbenstangen axial geführt und mit der Scheibe so verbunden sind, dass eine relative radiale Verschiebung zugelassen wird. Die auf die Kolben wirkenden Kräfte pflanzen sich also durch die Kolbenstangen unvermindert bis zur Scheibe fort und man hat lediglich mit den Verlusten zu rechnen, die durch die relative radiale Verschiebung der Verbindungsstelle zwischen Kolbenstange und Scheibe hervorgerufen werden. Gänzlich vermieden sind durch die axiale Führung der Kolbenstangen schiefe Beanspruchungen der Kolben, die bei den bisher bekannt
<Desc/Clms Page number 2>
gewordenen Maschinen dieser Art infolge der gelenkigen Befestigung der Verbindungsstangen auftreten und, abgesehen von einer ungünstigeren Kräfteverteilung, auch die Zylinder schädlich beeinflussen.
Weiters ist aber durch diese axiale Führung der Kolbenstangen erreicht, dass keine besonderen Massnahmen getroffen zu werden brauchen, um ein Verdrehen der auf der schiefen Wellenkröpfung sitzenden Scheibe zu verhindern, da die Führung der Kolben im Zylinder und die axiale Führung der Kolbenstangen die vollkommenste Sicherung gegen ein Mitdrehen der mit den Kolbenstangen verbundenen Scheibe bieten, ohne dass hierdurch eine erhebliche Vergrösserung der Reibungsverluste auftreten würde.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, bei Maschinen der bekannten Art, die auf der schrägen Wellenkröpfung sitzende Scheibe von beiden Seiten durch eine Anzahl von Zylinderpaaren, deren jedes in einer parallel zur Weite liegenden Achse angeordnet ist, angreifen zu lassen, wobei die Kolben dieser Zylinderpaare gleichlaufend sind, um eine Druckentlastung in der Scheibe zu erhalten.
Wird diese Massnahme bei einer Maschine gemäss der vorliegenden Erfindung angewendet, so kann dies in der Weise geschehen, dass die beiden Kolben jedes Zylinderpaares auf einer gemeinschaftlichen Kolbenstange sitzen, die mit der auf der Wellenkröpfung sitzenden Scheibe in der angegebenen Art verbunden sind : dabei ergibt sich der Vorteil, dass die axiale Führung der gemeinschaftlichen Kolbenstange durch die Führung der Kolben in den Zylindern selbst bewirkt wird, so dass also keine besonderen Führungsorgane gebraucht werden.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform einer Maschine nach der vorliegenden Erfindung mit einem System von Zylinderpaaren.
EMI2.1
eine Anzahl von um diese herum in gleichen Abständen verteilten Zylindern 11l angeordnet, die mit den Kurbelgehäusehälften aus einem Stück bestehen können. Die Welle a ist mit einer sich nach beiden Seiten hin erstreckenden verhältnismässig langen, schiefen Kröpfung b versehen,
EMI2.2
Anzahl von radial geführten Gleitstücken p trägt. Diese Gleitstücke p fassen die die gleichlaufenden Kolben zweier gegenüberliegender Zylinder m verbindenden Kolbenstangen n an.
Handelt es sich um eine Verbrennungskraftmaschine, so arbeiten die Zylinderpaare derart miteinander, dass der Expansionshub in dem einen Zylinder der Kompressionshub im anderen entspricht, so dass die Scheibe c, an all ihren Punkten, mit denen sie mit den Kolbenstangen in Verbindung steht, von praktisch gleichbleibenden Kräften angetrieben wird, wodurch ein gleichmässiger, stossfreier Lauf erhalten wird. Selbstverständlich müssen die Arbeitsphasen in den um die Welle herum angeordneten Zylinderpaaren eine gewisse Aufeinanderfolge haben, um den stetigen Antrieb der Welle a zu erzeugen, was eben durch die auf die Kröpfung nach beiden Seiten ausgeübte Kurbelwirkung der gleichmässig taumelnden Bewegung der Scheibe c erreicht wird.
Wie man sieht, genügt die durch die beiden Kolben jedes Zylinderpaares bewirkte Axialführung der gemeinschaftlichen Kolbenstange 1 :, die mit der Scheibe c in radial verschiebbarer Verbindung steht, vollkommen, um eine Drehbewegung der Scheibe c während ihrer Taumelbewegung zu verhindern, und die Übertragung der Kräfte von den Kolben auf die Scheiben geschieht ohne viel Verluste und ohne dass eine ungünstige Beanspruchung der Zylinder stattfinden würde.
In baulicher Beziehung lässt die Maschine gemäss der vorliegenden Erfindung mancherlei Wandlungen zu. So kann z. B. an Stelle der Scheibe ein Stern benutzt werden und auch die
EMI2.3
Verschiebbarkeit auch anders, als in der Zeichnung angedeutet, ausgeführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Kolbenmaschine, bei der die Kolben einer Anzahl von um eine Welle herum parallel zu dieser angeordneten Zylindern mit einer auf einer schiefen Kröpfung dieser Welle lose sitzenden Scheibe oder einem Stern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die sich zu beiden Seiten der Welle gleichmässig erstreckende, entsprechend lange, schiefe Kröpfung von der Nabe der lose darauf sitzenden Scheibe zu beiden Seiten ihrer Symmetrieebene, und zwar
EMI2.4
günstiger Kräfteverteilung zu erhalten.