DE1083833B

DE1083833B - Kolbenmotor

Info

Publication number: DE1083833B
Application number: DED30260A
Authority: DE
Inventors: Franz Doll
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-03-20
Filing date: 1959-03-20
Publication date: 1960-06-23

Description

Kolbenmotor Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolb#enmotor mit einer den Kolben durchsetzenden kraftübertragenden Welle, wobei Kolben und Welle mit wendelförmigen Nuten und in diesen gelagerten Kugeln versehen sind.
Es sind Kolbenmotoren bekannt, bei denen die Axialbewegung des Kolbens dadurch in eine schrittweise Drehbewegung umgewandelt wird, daß in wendelförmige Nuten der kraftübertragenden, Welle Kugeln eingreifen, die in die Welle umfassenden, von druckmittelbeaufschlagten hin- und hergehenden Kolben axial bewegten Körpern gelagert sind. Hierbei sind die druckniittelbeaufschlagten Kolben mit den axial bewegten Körpern durch radial angreifende Arme verbunden, so daß die Einrichtung eine verwickelte und großen Raum beanspruchende Bauweise hat.
Es ist ferner bekannt, bei einem Servomotor einen an der Innenwand mit wendelförmigen Nuten versehenen Hohlkolben mittels in diese Nuten und in die in gleicher Weise ausgebildeten Nuten einer Welle eingreifenden Kugeln axial hin und her zu bewegen, wobei als Antriebskraft entweder ein flüssiges Druckmittel oder eine motorisch betriebene Hilfseinrichtung dient. Hierbei ist der nach außen verlängerte Hohlkolben durch Befestigung an der vom Servomotor anzutreibenden Einrichtung gegen Verdrehen gesichert.
Das erfinderische Neue besteht nun darin, den Hohlkolben des Kolbenmotors als Kugelkäfig auszubilden, wobei die Kugeln, einerseits in Längsnuten der Zylinderwan#d, andererseits in an sich bekannter Weise in die wendelförmigen Nuten der Welle eingreifen.
Durch das Ab#stützen der gleichzeitig in die wendelförmigen Nuten der Welle eingreifenden Kugeln in der Zylinderwand erüb,rigt sich somit eine Abstätzung außerhalb, des Kolbenmotors. Für die Bewegung eines derartig ausgebildeten Kolbens ist daher ein geringerer Reibungsaufwand erforderlich. Der Kolbenmotor wird ferner nur in einer Stirnwand von der kraftübertragenden Kolbenwelle durchsetzt, so daß er eine einfache, wenig Raum beanspruchende Bauweise aufweist, gleichwohl aber zur Übertragung hoher Kräfte geeignet ist.
Anstatt die Kugeln in Längsnutenführungen der Innenwand des Kolbenzylinders abzustützen, können diese auch in an sich bekannten wendelförmig ausgebildeten Nutea der Zylinderinnenwand laufen, wobei jedoch die Nuten in entgegengesetzter Richtung zu denen der Kolbenwelle verlaufen. Dadurch läßt sich eine Drehung der Kolbenwelle erzielen, die die doppelte Größe betragen kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
Fig. 1, zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Kolbenmotor.
Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie II-II der Figur 1.
Fig. 3 stellt eine Abwicklung der Kolbenwelle dar. Fig. 4 zeigt schließlich eine Abwicklung der Kolbenwelle nach einer anderen Ausführungsform.
Der Kolbenmotor besteht aus einem Zylinder 1, in dessen einem Teil la ein Kolben 2 axial verschiebbar ist und in dessen Teil lb eine Kolbenwelle 3 hineinragt. Die Kolbenwelle 3 ist mit Kugellagern 4 drehbar in dem Zylinderteil lb gelagert und durchsetzt die Stirnwand5 des Kolbenzylinders. Von dem nach außen vorstehenden Wellenstumpf 6 der Kolbenwelle 3 wird die schrittweise Drehbewegung in -nicht dargestellter Weise abgenommen. Die Kolbenwelle3 ist mit nebeneinanderliegenden, wendelförmig verlaufenden S chrägnuten 7 von halbkreisförmiggem. Querschnitt versehen. In diesen Nuten 7 #sind Kugeln 8 im Abstand voneinander gelagert, die durch einen zylindrischen Käfig 9 des Kolbens 2, wie näher aus Figur 2 ersichtlich, gehalten werden. Die Kugeln 8 liegen in achsparallelen Nuten 10 der Zylinderinnenwan#d, Das Druckmittel wird dem Kolbenmotor durch eine in der Stirnwand 11 angeordnete Öffnung 12 und beim Arbeiten in entgegengesetzter Richtung durch eine Öffnung 13 der Zylinderwand 1 zugeführt. In Figur 1 ist der Kolben 2 in der einen Endstellung dargestellt, wobei Druckmittel durch die Öffnung 12 zugeführt und durch die Öffnung 13 abgeführt wird. Bei dieser Arbeitsbewegung sind die von dem Kugelkäfig9 geführten Kugeln in den achsparallelen Nuten10 der Zylinderwand abgestützt geführt und in den wendelförmigen Nuten 7 der Kolbenwelle abgerollt. Dadurch ist die Kolbenstange3, entsprechend der Länge der Nutenwindungen7, in eine teilweise Umdrehung versetzt worden.
Durch Einführungdes Druckmittels durch die Öffnun,g 13, der Zylinder-wand 1 wird der Kolben 2 in entgegengesetzter Richtung verschoben, wobei das in dem Zylinderraum enthaltene Druckmittel bei 12 entweicht. Dadurch erhält die Kolbenwelle 3 wieder eine rückläufige Drehbewegung.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Abwicklung der Kolbenwelle einer anderen Ausführungsform sind in dem Kollbenzylinder lb statt ach',sparaJ1eler Nuten wendelfönnige Nuten 14 angeordnet, deren Richtung jedoch den Nuten7 entgegengesetzt verläuft. Durch die Anordnung wird die Drehbewegung um das Maß der Länge der nutenförmigen Windungen14 erhöht, so daß unter Umständen eine Drehbewegung von über 360' oder mehr bewirkt werden kann.

Claims

PATFNTANSPRÜCHE-. 1. Kolbenmotor mit einer den Kolben durchsetzenden kraftübertragerrden Welle, wobei Kolben und Welle mit wendelförmigen Nuten und in diesen gelagerten Kugeln versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben als Kugelkäfig ausgebildet ist und die Kugeln einerseits in Längsnuten der Zylinderwand, andererseits in an sich bekannter Weise in die wendelförmigen Nuten der Welle eingreifen.
2. Kolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Nuten (14) der Zylinderinnenwand (1 b) als an sich bekannte wend-elförmige Nuten ausgebildet sind, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den Nuten (7) der Kolbenwelle (3) verlaufen. In Betracht gezogene Druckehriften: Deutsche Patentschriften Nr. 628 892, 937 090.