DE275796C

DE275796C -

Info

Publication number: DE275796C
Application number: DENDAT275796D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES M

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

JVr 275796 -KLASSE 14«.. GRUPPE

in LONDON.

Kolbenmaschine mit kreisenden Zylindern. Patentiert im Doutschen Reiche vom 19.JuIi 1913 ab.

Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine mit kreisenden Zylindern, die als Pumpe oder Motor verwendet werden kann. Der mit derselben verfolgte Zweck besteht in der Ilauptsache darin, die Reibung in einfacher Weise zu vermindern, sowie die Herstellungskosten, die Abmessungen und das Gewicht der Maschine für eine gegebene Leistung zu verringern.

Der Erfindungsgegenstand wird mit Wiisser, to öl oder einem anderen Druckmittel, ζ. Β. Luft, Gas oder Dampf, betrieben.

Das Hauptmerkmal der Erfindung bestellt in der Verwendung von Kugeln oder Rollen als Kolben, die sich ungehindert drehen können ■ und in Zylindern eine hin und her gellende Bewegung ausführen. Die Kugel bzw. die Außcnkugel, wenn mehrere Kugeln in einem Zylinder verwendet werden, rollt an einer Führungsbahn entlang, zum Zweck, die hin und her ao gehende Bewegung zu erhalten. Diese Konstruktion ist sehr einfach, da Lagerzapfen überflüssig sind. Auch die Herstellungskosten der Kugeln sind verhältnismäßig niedrig, da Kugeln aus gehärtetem Stahl verwendet werden können, as welche sich im Handel befinden

Aus den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen der Erfindung zu ersehen, und zwar zeigt: Fig. ι einen Querschnitt durch die Zylinder 1, die tangential zu der Achse der Maschine angeordnet sind. In der Achse ist der Schieber 2 3« angeordnet. Die Führungsbahn 3 ist fest und exzentrisch zu der Achse der umlaufenden Zylinder angeordnet, so daß die Kugeln 4 einen bestimmten Hub ausführen können.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine mit teilweiser Ansicht.

Fig. 3 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht. Bei dieser Ausführungsform ist die exzentrische Führungsbahn 3 verstellbar zur Veränderung des Kolbenhubes.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt einer Maschine mit zwei exzentrischen Führunsgbahncn 3 und zwei Zylinderringen 1, bei welcher die Zylindcrbohrungen des einen Ringes winklig zu denen des anderen stehen und sämtlich in einen gemeinschaftlichen Kanal 6 münden.

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie b-b der Fig. 5 einer Maschine, bei welcher die Zylinder konzentrisch und parallel zur Hauptachse angeordnet und an beiden Enden offen sind. Die Zylinder enthalten je zwei Kugeln 4, und der Einlaß 6 von dem Ventil 2 her befindet sich zwischen den Kugeln 4. Das Druckmittel beeinflußt jede Kugel 4, welche auf einer Führungsbahn 3 rollen, die derart ausgebildet sein kann, daß man einen oder mehrere Hübe während einer Umdrehung erzielt. ^v

Fig. 7 zeigt eine den Fig. 5 und 6 ähnliche Konstruktion, bei welcher in jedem Zylinder vier Kugeln verwendet werden.

Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt und
Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie c-c der Fig. 8 einer der Fig. 1 entsprechenden Maschine, bei welcher jedoch Rollen 4 anstatt Kugeln verwendet werden. Die Rollen sind mit Zapfen 8 versehen, welche in Schlitzen 9 des Zylinders und über feststehende Ringe 10 laufen, welche ebenfalls exzentrisch angeordnet und der Führungsbahn 3 entsprechend ausgebildet sind.

Fig. 10 zeigt einen Längsschnitt einer der Fig. 8 und" 9 entsprechenden Maschine, bei welcher anstatt feststehender Exzenterringe lose Ringe 10 angewendet werden, welche selbsttätig die Rollen in Berührung- mit der feststehenden, exzentrischen Führungsbahn 3

■'■'. halten.

ao Wird nur eine Kugel oder eine Rolle 4 in einem Zylinder verwendet, wie in den Fig. 1, ², 3> 4j 8, 9, 10 dargestellt oder zwei getrennt arbeitende Kugeln, wie nach Fig. 5, so muß der Hub derselben kleiner als ihr Radius sein, da die Abdichtung durch die Mittelebene der Kugel oder der Rolle 4 gebildet wird.

Ist ein längerer Hub erforderlich, so werden zwei oder mehrere Kugeln verwendet, wie in Fig. 7 dargestellt. Diese Kugeln sind hintereinander angeordnet, und die Außenkugeln oder -rollen sind in Führungen 7 angeordnet, die die Verlängerungen des eigentlichen Zylinders

.-'■ v'bilden. Die Führungsbahn 3, durch welche den Kugeln die Hin- und Herbewegung mitgeteilt wird, ist zwischen den Führungen 7 angeordnet. In diesem Fall bildet die Kugel, welche am weitesten von der Führungsbahn 3 entfernt ist, den Kolben und tritt nie aus dem eigentlichen Zylinder heraus. Der Mittelpunkt dieser Kugel erreicht nie-das Ende des eigentlichen Zylinders und hält somit die Abdichtung aufrecht, wobei die gewählte Anzahl der Kugeln die Hublänge bestimmt.
Bei einer Maschine, welche nach Belieben umgesteuert werden kann, steht die Führungs-. bahn, die den Kugeln oder Rollen die hin und her gehende Bewegung mitteilt, in einem

'■. Winkel zu den Zylindern 1, oder in anderen Worten, die Reaktionsrichtung zwischen der Kugel 4 und der Führungsbahn 3 fällt nicht mit der Achsenlinie des Zylinders zusammen (s. Fig. 1). Infolgedessen wird eine gewisse Gleitreibung zwischen der Kugel oder den Kugeln und der Seitenwandung des Zylinders entstehen.

i. Wird die Kolbenmaschine nur in einer Richtung angetrieben oder meistens in einer Richtung, wie als Antriebsmotor von Kraftfahrzeugen, :bci denen in der anderen Drehrichtung die ' j Leistung als Hauptziel nicht in Frage kommt, .dann kann man zur Erzielung der maximalen Leistung bei der normalen Umlaufrichtung die (Zylinder in einem derartigen Winkel anordnen, daß die Kugeln auf die Arbeitsfläche der Führungsbahn, wenn' möglich rechtwinklig, 'einwirken, so daß der resultierende Druck möglichst in der achsialen Richtung des Zylin-• dcrs übertragen wird, um die Reibung zwischen ' Kugel und Seitenwandung des Zylinders und ■;Führungen .klein zu halten. .

I In Fig. ι ist eine derartige Anordnung dari gestellt, bei welcher die Zylinder tangential zum ' Umfange der Achse der Maschine ausgebohrt ■sind.

! Wesentlich ist, die Kugeln in Berührung mit ,der Führungsbahn zu halten. Bei einem Motor ΐwird dieses ohne weiteres dadurch erzielt, daß beim Kolbenhingang der Druck des Treibmittels die Kugeln gegen die Führungsbahn '. andrückt, während beim Kolbenrückgang die i Kugeln das Treibmittel aus dem Zylinder herausi drücken müssen. Handelt es sich jedoch um I eine Pumpe, dann sind die Bedingungen andere, , da während des Saughubes die Kugeln das Bestreben haben, die Führungsbahn infolge des ; auf den Kugeln lastenden äußeren Luftdruckes zu verlassen. Um dieses zu verhindern, lassen sich mannigfache Vorrichtungen treffen.
, Werden Rollen anstatt Kugeln verwendet, so können dieselben von üblicher Form sein mit einer Arbeitsfläche, die in viereckigen oder rechteckigen Aussparungen des Zylinders angeordnet ist.

Die Rollen können auch anders ausgebildet » sein, z.B. doppelkegelförmig oder oval, wobei die Zylinder entsprechend ausgebildet sein müssen.

Claims

; Patent-Ansprüche:

V; i. Kolbenmaschine mit kreisenden Zylin-'dem, dadurch gekennzeichnet, daß die in %.-; den Zylindern angeordneten Kolben aus ν Kugeln oder Rollen bestehen, die sich bei ihrer Verstellung der Führungsbahn entlang V; ungehindert drehen können.
2. Kolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der Hublänge eine Mehrzahl von Kugeln öder Rollen in jedem Zylinder angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen