DE4108311C2 - Hypozykloiden-Hubgetriebe für Hubkolbenmaschinen in Boxerbauart - Google Patents

Hypozykloiden-Hubgetriebe für Hubkolbenmaschinen in Boxerbauart

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hypozykloiden-Hubgetriebe der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Bauart.
Bekanntlich ist es mit einem Hypozykloiden-Getriebe gemäß der DE-PS 8 83 540 möglich, eine Drehbewegung in zueinander orthogonal gerichtete Geradbe­ wegungen und umgekehrt umzuwandeln. Soll bei einer Hubkolben-Arbeits- oder - Kraft-Maschine lediglich eine der Geradbewegungen zur Nutzanwendung kommen, ist die andere, hierzu orthogonal gerichtete Geradbewegung mittels einer Gerad­ führung zu bewirken.
Aus der DE 39 27 593 A ist ein Hypozykloiden-Hubgetriebe mit einer Geradführung bekannt, bei der ein am Exzenter der Schubstange exzentrisch und drehfest ange­ ordneter Führungszapfen über einen Führungsstein mit gehäusefesten Gerad­ führungen zusammenwirkt.
Als weitere Geradführung ist aus der DE 39 11 821 A ein Führungsgetriebe bekannt mit einem am Exzenter der Schubstange drehfest angeordneten Ritzel zum Eingriff in ein gehäusefest angeordnetes Hohlrad.
Ferner ist aus der US 4 779 472 eine Vorrichtung zur Umwandlung einer gerad­ linigen Bewegung in eine Drehbewegung und umgekehrt bekannt, wobei diese Vor­ richtung eine über Lenker geführte Kurbelschleife umfaßt.
Schließlich ist in dem DE Fachbuch "Getriebesynthese" von P. Lohse auf den Seiten 128 und 129 mit Bild 5.17 ein als Hubkolbenmaschine gestalteter Luftkompressor gezeigt und beschrieben, wobei zur Kolbenstangenführung eine Watt'sche Gerad­ führung vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Hypozykloiden-Hubgetriebe nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Bauart eine Geradführung aufzuzeigen, die neben einem einfachen Aufbau eine relativ freie Platzwahl der maschinenseitigen Führungsflächen ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Verwendung einer Watt'schen Geradführung mit einer mit dem Führungszapfen drehbeweglich verbundenen Kop­ pel der Watt'schen Führungslenker vor, wobei die Koppel im wesentlichen als Ring mit an Fortsetzen vorgesehenen Anlenkstellen für die Führungslenker gestaltet ist und die Führungslenker maschinen- und koppelseitig jeweils über Drehgelenke mit quer zur oszillierenden Schubstange gerichteten Achsen angeordnet sind. Der Vor­ teil der Erfindung ist in einem einfachen Aufbau der Geradführung zu sehen sowie in der relativ freien Platzwahl der maschinenseitigen Führungsflächen, die vorzugs­ weise in einfachen Drehgelenken ausgebildet sind. Im Sinne einer relativ freien Platzwahl sind die maschinenseitigen Drehgelenke der Führungslenker vom Hypo­ zykloiden-Hubgetriebe entfernt am Gehäuse der Hubkolbenmaschine anordbar. Dies vereinfacht den Aufbau des Hubgetriebes und ermöglicht ferner eine kosten­ günstigere Gestaltung des Maschinengehäuses. Als tribologisch bewährtes Dreh­ gelenk kann z. B. eine einfache Zapfen/Buchsen-Paarung vorgesehen werden.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus­ führungsbeispiels beschrieben.
Eine in Boxerbauart ausgeführte Hubkolbenmaschine 1 umfaßt diametral in Zylinderbuchsen 2, 2' angeordnete Kolben 3, 3', die eine gemeinsame Schubstange 4 verbindet. In der Schubstange 4 ist mittig ein mit dem Hubzapfen 5 einer nicht gezeigten Kurbelwelle drehbeweglich verbunde­ ner Exzenter 6 eines Hypozykloiden-Hubgetriebe 7 drehge­ lagert. Dieser Exzenter 6 steht mit einem ebenfalls auf dem Hubzapfen 5 exzentrisch und drehbeweglich angeordne­ ten Führungszapfen 8 des Hypozykloiden-Hubgetriebes 7 einer zur oszillierenden Schubstange 4 orthogonal wirken­ den Geradführung 9 in drehfester Verbindung.
Die Geradführung 9 ist als Watt'sche Geradführung 10 mit einer mit dem Führungszapfen 8 drehbeweglich verbundenen Koppel 11 der Watt'schen Führungslenker 12, 12' ausge­ bildet.
Die Koppel 11 ist im wesentlichen als dünnwandiger Ring 13 mit an Fortsätzen 14, 14' vorgesehenen Anlenk­ stellen 15, 15' für die Führungslenker 12, 12' gestaltet. Die Führungslenker 12, 12' sind maschinen- und koppel­ seitig jeweils über Drehgelenke 16, 16' mit quer zur oszillierenden Schubstange 4 gerichteten Achsen 17 ange­ ordnet. Die Drehgelenke 16, 16' können als einfache Zapfen/Buchsen-Paarung gestaltet sein. Als solche tragen sie wesentlich zum einfachen Aufbau der Watt'schen Gerad­ führung 10 bei, wobei die maschinenseitigen Dreh­ gelenke 16' vom Hypozykloiden-Hubgetriebe 7 entfernt den inneren Endbereichen der Zylinderbuchsen 2, 2' benachbart am Gehäuse der Hubkolbenmaschine 1 vorgesehen sind.
Bei jeder OT/UT-Stellung der Kolben 3, 3' steht die Koppel 11 über den Führungszapfen 8 symmetrisch zu den sich orthogonal kreuzenden Achsen 18 und 19, längs denen die Geradbewegungen aus dem Hypozykloiden-Hubgetriebe 7 stattfinden. Bei einer mittleren Stellung 3 M, 3'M der Kolben 3, 3' zwischen den jeweiligen OT- und UT-Punkten nimmt die Watt'sche Geradführung 10 eine der mit 11' bzw. 11'' bezeichneten Extrempositionen der Koppel 11 ein.

Claims (1)

1. Hypozykloiden-Hubgetriebe für Hubkolbenmaschinen in Boxerbauart,
  • - wobei in einer mit Kolben (3, 3') verbundenen Schubstange (4) ein mit dem Hubzapfen (5) einer Kurbelwelle drehbeweglich verbundener Ex­ zenter (6) drehgelagert ist, der
  • - mit einem ebenfalls auf dem Hubzapfen (5) exzentrisch und dreh­ beweglich angeordneten Führungszapfen (8) einer zur oszillierenden Schubstange (4) orthogonal führenden Geradführung (9) in drehfester Verbindung steht,
gekennzeichnet durch
  • - die Verwendung einer Watt'schen Geradführung (10) mit einer mit dem Führungszapfen (8) drehbeweglich verbundenen Koppel (11) der Watt'schen Führungslenker (12, 12'), wobei
  • - die Koppel (11) im wesentlichen als Ring (13) mit an Fortsätzen (14, 14') vorgesehenen Anlenkstellen (15, 15') für die Führungslenker (12, 12') gestaltet ist, und
  • - die Führungslenker (12, 12') maschinen- und koppelseitig jeweils über Drehgelenke (16, 16') mit quer zur oszillierenden Schubstange (4) ge­ richteten Achsen (17) angeordnet sind.
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