DE1776027A1 - Anordnung der Schwenkverbindung an Kolbenschuhen in Radialkolbenmaschinen - Google Patents

Description

• ANORDNUNG DER SCMTENKT2RBI#IDUI#TG

  AN.'KOLBENSCHUMN-'IN

  Die-Erfinclung*befasst sich mit dar Anordnung der

  Schwenkverbindung an Kölbenschuhen in P£dialkolbenmaschiimn,.

  mit durch die Zylinderwaende dea Zyliadersterns erstreckten

  zur Zylindersternachse etwa -oarallplen, Querschlitzen und'.mit#,

  mit in die Zylinder eintauchenden itolben schwenkbar vorbun-

  a:euen,- zwiqchen Kolben und Kolben'schuhfuebrung: angeordneten,""",;

  den Kolb>*n4ub von der Kolbenschuhfuehrung auf die Xolben

  .uebertragenden, ueber die Zylinderdurchmesser hinaus

  Grweitertbn, Kolbenschuhen mit radialwaarta der Schwe . nlcveri';i"Üd

  verbin#ung,angeordnetemg triebachsparallei eratrecktem,;':

  Kolbenschu#zentraltellt das schmaler ist, als der Zuge-

  ordnete Quqraohlitz durch die Zylinderwaende des Zylinder-

  sterne der-ir-Gp * daas die. Schwenkverbindung zwischen Kolben#ü,2d"*,

  Kolbenschu,4 jenseits eines vom Kolbenschuhzentra,leteg aus

  radial erstrecktem Radialsteg

  ausgebilde;t ist und -in ihr ein kuerz'erg als der Lcolbend h

  Messer auagebildeter SchWenkkoerper und ein kuerzer"".,a er,-

  Kolbendurchmeseer-aungebildetes Schwenkkoerpehager aego I ei*

  Im Ilauptpatent ist der als der zugeordnete Querschlitz durch die Zylinderwaenda dee;Zylindersterne aeogvbildett wodurch erreicht wurdep dann der Kolbenschuhzentralsteg beim Kolbenhubantrieb in den genannten Quersohlits.eintroten kann* Dadurch wurde der Kolbenhub und aomit,die Leintung- der itadialkolbeumschine bei gegebener Abmessung des Zylindersterne we#entlioh erhoaht, Durch die gegenwaertiga Erfindung wird eine noch groGeaer4 teistungssteigerung in liadialkolbenmaschinen dadurch verwirk,-lichtg dass, die Radialbelastbarkeit des Äolbe rß chuhen poat weiter verstaarkt wird und somit noch hoeherer Druck im Pluid im Zylinder ermooglichst wirdy indem der Kolbenschuh eine hoehere Radialfestigkeit dadurch erfaehttp.daso die Schwenkverbirdung jenseits den vom Kolbensehuhzentralsteg radial erstreckten Radialetege angeordnet wird. Gleichzeitig wird erfindungegemaeas die jenseits des Itadialstega -angeordnete.9j3ohwE>»kN».ebL-n3#l*e& mindestens einen Schwenkkoerper und eine'Schwenkoerperlagerung, verwendende Schwenkverbindung zum J5C6olben so kurz ausgebildet wird, dass sie voellig in den betreffenden Zylinde" eintreten kann* Der Kolbenschuh erhaelt somit eine ausserordentlich hohe Steifigkeit'und Tragfaehigkeit gegen radiale Belastungen. E r kana d,.eshalb groessere Kolbenhubantriebskraof te von d er Kolbenschuhfuahruvg auf den Kolben uebertragen. Und ausserdem kann gleichzeitig der Kolbenhub gegebenenfalls noch weiter vergroaasert werden, denn wahrend beim Hauptnatent nur der Kolaenschuhzentralsteg in den Querschlitz eintauoh4a konnte, kann bei der erfindiingegemAf-asen Ausbildung der KolbenschUzentraletag in den zugeordneten Querschlitz durch dic Zylihderwaende den Zyli . ndersterne eintreten und ausserdem die Sohwenkverbindung und gegebenenfal la auch der Radialatog an dem genannten Querschlitz vorbei tief in den Zylinder eintreten* Die Leistung der Radialkolbenmaschine pro-gegebener Zylindersternabmeaaung 'wird deahal# durch die Erfirdung betraechtlioh erhoehte Nach w eiteren Merkmalen d er Erf indung kann der Radialstog schmaler ausgebildet werden, als der Schwenkkoorper, aodaso die Sohwenkkoorperlagerung den Sohwenkkoorper teilweise umgreifen kann und der Radialstog im Schwenklagerschlitz schwenken kann, aodeas die SchwQnkverbindung in beid6n## wird.Die Schwenkve-bindung zwischen Kolben und 41benschuh I ubetp uebertraegt dann den Kolbenhub in beiden,tiadialrichtungei gen, ohne dass zusaetzliche Verbindungsmittel zwischen Kolbe.-n und Kolbenschuh notwendi-g werdene Voretilhafterwpise sind gAmaaes Ausfuehrungsbeispielen der Erfindung dip Schvienkkoerper und die Schwenkkoerperlager mit kugelte1-1 foermigen Plaechen gleicher I%dien um einen gemeinsamen Llittelpunkt oder Zylinderteilfoermigen Plaechen gleicher Radien um eine gemeinsame zur Zolbenaoj29e senkrechte - Querachse aumg einander teilweise umgreifendp versehen* Naehere Einzelhetten und weitere Merkmale der Erfindung, seien im Folgenden anhaxid der bAigefuaäten Zaichnungen naehe:r erlaeutert, in denen alle zum Verstaendnie der Er:indungnicht erforderlichen Teile weggelassen oder ohne J.jezugszeiohen ausgefuahrt sind utü / oder fuer analoge eeile gleiche -#ezugszeichen oder Bezugezirrern wertendem eindb Figur 1 zeigt einen Laengeschnitt durch einen beispielhaften erfindungsgemaessen Kolbenschuh mit zugeordnGtem Kolben, Figur 2 ist ein Querschnitt durch eigur 1 entland Linie II-II, Pigur 3 ist eine £)raufsicht auf Figur 1,-Figur 4 ist ein la£ngssehnitt durch ein anderes Ausfuehrungs. beiSDiel eines erfindungsgemaessen Kolbenochuhes mit dazu schwenkbar verbundenem Kolben; Figur 5 ist ein Querschnitt durch Figur * 4 entlang -"inie V-V; Figur 6 ict Ain Laengsschnitt durch ein bevopaug-teG Ausfuehrungsbeüspiel einer £%dialkolbenmasohine mit eingebauten, erfindungsgamaossen Kolbensohuhen; Figur 7 ist ein Querschnitt durch b-igur 6 entlang Linie VII-VII Figur 8 #st ein Laengsahnitt durch einen bekannten Zyinderstern, in dem die Kolbenschuhe der Ellfindung verwendbar sind;UCi Figur 9 ist eln Querschnitt durch die Pigur'8 entlang der Schnittlinie IX - IX Figur lo iät ein Laengssehnitt durch minen an nich bekannten Xolben, in den der erfindungegemaeafie Kolbenachuh einsetzbar ist ung Pizur 11 ist ein Querschnitt durch Figur lo entlang der Linie XI - XI 9 Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 ist der Kolben 1 an seinen Schwenkkörperlager 6 mit einer Querbohrung senkr6cht z= Längsachse des Kolbens 1 versehen, sojaß eine pfannenfühmige Vertiefung entsteht. Oberhalb ihren Durelmessers ist die lutrbohrung nach'oben geöffnet bzw. geschlitzt. Der der Querbohrung zugeor&nete Teil des Kolbenschuhes 2 stellt einen zylinderfÖrmigen Walzenschwenkkörper 13 dar, der dicht in die nach oben geschlitzte Bohrung eingreift, und in'dieser um einige GreN schwenken kann. Damit der Walzenschrenkkörper nicht aus der Bohrung herausfallen kann, umgreift ße Wand der Bohrung den Walzenschwenkkörper oberhalb dis Durchmessers der Bohrung.
• In vorteilhafter Weise sind der Schwenkkörper 13 und sein SchwenkkÖrperlagcr 6 kUrzer als der Kolbendurchmesser ausgebildet.
• Anstelle dez Walzenschwenkkörpers kann der Kolbenochuh 2 mit einem KuGelkopf =sehen sein, um den eine kugclförmige AushöhlunG des Kolbenn 1 greift, Die Verbindung zwischen Kolbenschuh und Kolben kann man z.B. dadurch her-, stellens daß man IMIX in die kugelförmige AushöhlunG des nach oben offenen Kolbens den Kolbenschuh einsetzt und den verlgngerten Kolbenteil nach innen umbÖrdelt, soduß der Eujelkopf in der ZuCelpfanne schwenken kann und gegen Herausfallen gesichert ist. Am äußeren Vide ist der Kolbenschuh 2 mit7der LaufflEche 48 vom gleichen 4adius wie die Innenfläche des Kolbenschuhleitringes versehen, an dem der-Kolbenschuh nach dem Einb'au, in die Maschine gleitet. In Richtung der Längsachse der Bohrung kann der Kolbenschuh 2 eine größere Abmessung als der Durchmesser den Kolben.,pl aufweisen. Um die Führung in oder an den Kolbenleitaiordnungen der Maschine zu verbessern, können die axialen Enden des Kolbenschuhes 2 mit peripherialen Verbreiterungen 4 versehen sein. Es wird ferner als vorteilhaft angesehen, den Kolbenschuh 2, insbesondere dessen anialeg Lnden mit inne ren Gleitflüchen 49 zu versehen.Diese können..wenn sie in entsprechenden Leitrin3en laufen, die Radialbewegung des Kolbenschuhes 2 zwangsläufig bewirken. In vorteilhafterweise kÖnnen die inneren Laufflächen 49 an den Verbreiterungen 4 angeordnet sein. Der Badialsteg 329 der sich jenseits des KolbenschuhzentralGteges 3 erstreckt, ist abgesetzt, und zwar derart, daß dfeser Teil 32 schmaler als der Durchmesser des Zylindern, oder noch schmaler als der entsprechende Querschlitz durch den Zylinder des Rotors ist, in dem der Kolben lguft, soeaß der Kolbenschuh,2 in dem-mit Querschlitz versehenen Zylinder laufen kann, wodurch eine erhebliche VergrÖßerung des Hubes des Radialkolbuns 1 mit. seinem Kolbenschuh 2 erGelt wird. Der Kolben 1 kann ferner mit einer Druckmittelleitung 67 versehen sein, deren Duxcbmmesser, um Verluste zu.vermciden, klein gehalten ist. Die Leitung 67 kann sich im KG1ben 1 zu einem Druckfeld erweitern. Der Kolbenschuh2 kann mit einer odir mehreren-Radlalbohrungen 7 versehen sein, die z.B, in der Lauffläche-48 angeordnete Druckmittelbalanzierungsfelder 5 5Peisen, die infolge der großen Ausdehnung der Lauffläche 43 in RichtunG parullel zur Achse der Bohrung fast jegliche gewünuchte Dimensionierung erhalten kÖnnen, Die Fig. 4 und 5 zeigen ein AuMührunGsbeispriel, bei dem der Kolbenschuh in einfacher Weise rationell aus einfachen Einzelteilen zusammengesetzt werden kann. Dur Zesamzenbau des Kolbenschuhes erfolgt in folgender Weise: Das lussrohr 61 wird in die Sackbohrung,des Gleitschuhes 62 gentecktt danach wird der Wulzcnschwenk4icörper Q so auf das Inesrohr 61 geschoben, daß dieses in den Sockbchrungen des Gleitschuhes 62 bzw. des Walzenschwenkkörpers 43 fest sitzt. Dann wird von jeder Seite ein Zugschuh 63 mit seiner Bohrung über dLe Endzapfen 61 des Walzenschwenkkörpers 43 geschoben* Der so fertig gestellte Kolbenschuh wird dann durch EinZähren des Walzenschwenkkörpers 43 in die (#uerbohmmg des Kolbens 1 mit diesem vereiniZt. Der Kolben und der Kolbenschuh der Yigw 4 und 5 können In vorteilhafterweise mit Druckmittelleitungen, Druckfeldern und Balanzierungefeldern entsprechend den Anordnungen der Fig. 1-3 versehen sein. in den Pig. 6 und 7 ist als Beispiel veranschaulicht-, wie die erfindungsgemäßen Kolben mit Kolbenschuh zweckmäßig in eine Radialkolbenmaschine eingebaut werden'. Die Kolben 1 laufen radial in de a Zylindern lo. Kolben 1 und Kolbenschuh 2 können in der aus den Fig. 1-3 bekannten Art verbunden sein. Dieze * Verbintur kann jedoch auch in der In Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 geochilderten Weise erfolgen. Die Kolbenschilhe laufen mit ihren Lauffläche 48 aa der Innenfläche des Kolbenschuhleitringen 59, der in den beiden seitlichen Supportringen 7o umläuft. Bei exzentrischer Anstellung findet eine Relativbewegung zwisch?n leufflüche 48 und Kolbenschuhleitring 59 statt. Die inneren Leitflächen 49 des Kolbenschuhes 2 sind durch innere leitringflansche geführt, urodutch die Xolbenschuhe 2 mit den Xolben 1 redial nech außen geführt werden. Die Kolbenschuhe 2 können ganz iA den Querschlitz 18 des betreffenden Zylinders lo eintauchen, wie besonders durch den oberen Kolben in der Fig. ' 7 veranschaulicht ist. Die Steuerwelle hat die Kanäle 71,72, sie ist in Fig. 7 um 90 0 verdrcht wiedergegeben, um diese Kanäle sichtbar zu machen.
• Das Verstellorgan für den Hub ist beruius bekannt. Der Rotor ice mit 9, und die Zylinder sind mit 10 bezeichnet.
• In den Pig. 8 und 9 sind die Zylinder 10 mit querschlitzen 27 versehen, um für die Kölbenanordnungen der vorhergehenden ?ig. einen mögliebst großen Kolbenhub IHM zu erzieleng bei dem der Kolben jeweils weit geführt ist.und die Zalbenpressringe wiet arbeiten können. In den Fig. 8 und 9 ist mit AUM 9 der Rotor bepeichnet, dessen Zylinder 10 mit den Zucrachlitzen 27 versehen sind.
• In den YIS« 10 und 11 ist der Kolben 1 an seinem KolUnkopf mit einer (#--uerbohrup.S 10 senkrecht zur Längsachse des Kolben$ versehen, sodaß eine pfannenförmige Vertiefung entsteht, obeirhalb deren Durchmesser 11 ist die Querböhrung naih oben um die Distanz 9 geöffnet bzw. geschlitzt (Zchlitz 55)- Camit det in die Querbohrung 10 eingetetzte Waltenschwenktörper nicht aus ihr herausfallen kann, umgreift die Wand der Zähruns 10 den Walzenschwenkkörper um dieTistanz 9 oberhalb des Ohrungsdurchmessers 11. 1.) Anordnun- der Schwenkverbindun- an Kolben."ehuhen JAn U tD Radialkolbenmaschinen mit durch diA Zylinderwaende äcs Zylindersterns erstreckten zur Zylindersternachse parallelen Querschlitzen-und mit mit in die Zylinder eintauchenden Kolben schwenkbar verbundenen" zwischen .i.#-olben und "olbenschuhfuehrung angeorndeten, den hub von dar Kolbenschuhfuehrung auf die Kolben uebarjt-,-,-agonden, ueber die Zylinderdurchmzsser hinaus ery;r-ito:c-ba Kolbenschuhen mit radialwaertsd--,r Schwenkverbindung cnge-Ordnetemg triebachspa--allel ers.trecktem Kolberß chuhzentralteil, das schmaler ausgebildet ist, als der zugeordnete Querschlitz durch die Zylindenvaende des Zylindersterns2 dadurch gekennzeichnet, dass jenseits eines vom genannten Kolbenschuhz"entralsteg ( 3, ) erstreckten Radialstegs ( 32 ) die Schwenkverbindung (1396) zwischen Kolben (1) und Kolbenschuh (2) ausgebildet ist und in Ihr ein kuerzer, als der Kolbendurchmesser ausgebildeter gehwenkkeErgpe Schwenkkoerper.(..13) und ein kue-rz6r, als der holbendurchmesser ausgebildeter Schwenkkoerperlager(6) angeordnet sind* 2.) Anordnung nach Anspruch 1 und. dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schwenkkoerper (13) als Kugelteil mit konstantem Radius um den SohwenkverbinduhgsmittelpunlcG ausgebildet ist und das Schwenkkoerperlager (6) ebAni-alle Lagerflaeche mit _aubstant--lell gleichem Radius um den SchNvenickoerpermittelpunkt aufweist, oder der Schvienkkoerver (13) als Zylinderteil oda,r Wellenteil mit konstantem Radius um einA zur Kolbenachse senkrechte Schwenkverbindungsmittellinie. ausgebildet Ist und das zugeordnote Schwenklager (6) eine zylinde:rteilfoermige liagerflaeche mit substantiell gleichem lfladius um die zur Kolbenachse. senkrechte Mittellinie der Schwenkvarbindung enthälte 3*) Anordnung-,nach Ansprach 1 und dadurch gekenn2aichnet, dass,dem genannten Radialsteg (32) im Gegenteil der Schwankverbindung (6 oder 13) ein Schwenklagerschlitz (55) zugeordnet.iat, der weiter als der genannte Radialstog (32)9 abax enger, als der Kolbendurchmesser ausgebilde-t ist,

Claims (1)

121a tentans #rucch-,2 4.,e) nüch o 1 nem # ür -#nspruzoL'ic und dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenklagü#rschlitz (55) in das als Querbohrung (lo) im Kolben (1) ausgebildte Schwenkkoorporla,Scr (6) muandet"und schmaler ausgebildet ist" als der Durchmesser der genEnnten Querbohrung (lo) und! der kuerzer, als der Kolbendurchmesser ausgebildete Schwenkkoerper (13) in der genannten Querbohrung-(lo) und dpm genannten Schwenklagerschlitz (55) schwenkbar gelagert ist, 5*) Anordnung - nach mindesteiß einem d er Ansprue ehe und dadurch gekennzeichnetp dass der Xolbenschuh (2) ein ]?assrohr (61) aufweist9 auf welches von d er einen her ein Gleitschuh (62) urd von der anderen Seite her ein Walzenfoermiger Schwenkkoerper (43) aufgesonober, is'.", ueber dessen.Endzapfen (64.) jp ein mit e iner Bohrung veree#hener Zugschuh (63) aufgesetzt ist* 6*) Anordnung nach mindestens einem der Ansprueche und dadurch gekennzeichnet, da.ss der genannte ',ti-olboiischuh zentralteil (3) mit verlaengerten Stegen (3) versehen istg, 7*) Anordnung nach mindestens einem der Ansprueche und dadurch gekennzeichimt, dase die l'4don=dez Xolbenscruh -l-oelo zentralteile oder Stegc (3) mit tangential gerichtaten Erweiterungen (4) yersehen eindo* 8.) Anord:nung nach minsetenes einemd"r Anspruache und dadurch.gekennzeichne.t, dass am Kolbenschuhzentralteil(3)5, und / oder dessen eerlaengerungan (3) und / oder dessün oder cl.e#ren tangentialen Erwa-.iterungen (4) Gleitflac#--hon (zum ßeisPiel 48 odier 49 ) insbesondere zur Puehrung an der oder durch die Zolbenschuhfuahrung angeordnet 9*) Anordnung nach mindestens einem der Ansprueche..insb sonderc dere nach Anspruch 8 und dadurch gekeinnzeichnet9 dass durch die genahnten Puehrungsflaachen oder einzelne derselben hindurch in den genannten Zentralteil und/oder dessen verlaengerte. Stege (3) und j oder dessen oder deren tangentiale Erweiterungen (4) AusnehmungAn (5) eingearbeitet und durch den Xolbensohuh-#',adialsteg, (32) u,-ü Weitere Kolbenschuhtelle und den zugeordneten Kolben (1) hinduroh'mittels Kanaelen (7.*67) mi.t..deim Fluidum im zu-uordneten Zylinder gerbunden eind, .LO j,älnor(inun"r nach --#Lnem c#-,r Ans üra dadurch gekünnzeichnett,dass der Schvioricl#:oer-oer (Z.B. 13) durch Umboerdeln des aeusseren Schwenklagerte-41-z(O') derart teilweise umgriffen. ist, dass eine sch-jenkbarü <Z 7 aber radial u,-Liloesoare Ve,rbi.ndunp, zwischen Kolbon und I C .l.Colöonl-,chuh aus,.cbildet ist, 11) iinordnun- nach mindestens einera'd er Ansprueche und U dadurch gekennzeichnet, dass der Schwonkkoerper des xä#olbenschuhes zur itolbenachse senkrechte VerlaenSerun- gen (z.B. 32) aufweist'. 12) Anordnung nach mindosterß einem der Ansprueche und dadurch gekennzeichnet, dass die Sdhwenk-verbinduii#:- (6,13) zwischen Kolben und Xolbenschuh zylinde#--to41.1'Lo#"rmige Koerper (Z.B.13,'6) enthaelt, d.eren gemeinsame Achse zur Kolbenachse senkrechte ist und von einem der genannten Koerpar (zoß. 13) aus eir2 hadialverstaerkun- U (z;>B" 3223) angoordnet und an ihrem einen radialen mit Piner radiale #:raefte aufnehmenden Stirnflaacii,- (48) versehen istg deren mindes.tens teilweise, einer entsprechenden Form eirß-, Plaeclu; an der Kolbenschuhfuehrung entspricht*