-
Einrichtung zur Übertragung der Kolbenbewegung auf die Treibwelle
von Kraft-oder Arbeitsmaschinen mit abwechselnd umlaufendem und feststehendem Kolben.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Übertragung der Kolbenbewegung
# t' ZD b
auf die Treibwelle von Kraft- oder Arbeitsmascliinen mit abwechselnd
umlaufendem und feststehendem Kolben.
-
Das Neue besteht im wesentlichen darin, da(,') durch die Mitte der
Kolben eine Zahnstange hindurchgelit, die zu einem Ring gebogen ist und unter Vermittlung
von Zahnrädern-auf die Treibwelle wirkt.
-
Es sind Einrichtungen zur übertragung der Kolbenbewegung auf die Treibwelle
von Drehkolbenmaschinen bekannt, bei denen der entsprechend lang ausgeführte Kolben
auf seinem äußern Umfang zahnstangenartig ausgebildet ist und in Zahnräder ein,-reift,
die auf die Treibwelle wirken. Die auf den Kolben wirkende Kraft wird hierbei also
nicht zentral übertragen, -was zu Klemmungen des Kolbens im Arbeitsraum Veranlassung
geben kann. Dieser übelstand wird durch die vorliegende Erfindung behoben.
-
Der Arbeitsraum hat die Form eines hohlen, in sich geschlossenen Ringes
mit kreisförmigem Querschnitt, in welchem die Kolben umlaufen. Durch die Mitte der
Kolben geht eine zu einem Kreis gebogene Zahnstange, auf welche die Kolben ihre
Kräfte übertragen und welche die Kräfte nach außen abzugeben hat.
-
In den Zeichnungen veranschaulicht Abb. i einen Schnitt durch den
Arbeitszylinder, die Schnittebene gcht durch den Kolbenkreis. Abb. 2 zeigt einen
Kolben c, sowie die Zahnstange in Einzeldarstellung. Abb. 3 zeigt den Kolben
im Querschnitt.
-
Im Zylinder a (Abb. i) sind -vier Kolben c, d, e, j
vorhanden, durch deren Mittelpunkte die Zahnstange b geht. Es arbeiten stets
zwei Kolben zusammen, c und d, sowie e und Der Kolben c und der gegenüberliegende
Kolben e sind in Ruhe, wie das durch die Lage des Sperrgliedes c, angedeutet ist
(siehe auch Abb. 2). jeder Kolben hat zwei solche Sperrglieder (c, und
c. für Kolben c, d, und d# für Kolben d usw.). jedes
Sperrglied ist auf ein Viertel sein-es Umfanges gezahnt und um eine Achse drehbar.
Die zwei SperrgUeder eines Kolbens sind durch die Verzahnung miteinander gekuppelt.
Wenn sich also das Sperrglied cl rechts herumdreht- und sich in den Kolben zurückzieht,
ist das Sperrglied c2 bzw. d.,gezwungen, eine entsprechende Drehung zu machen, so
daß es in die beim Kolbend ,gezeichnete Lage kommt. Das ist natürlich nur möglich,
wenn die 7"ghnstangeb eine entsprechende Aussparung hat. Es ist daher Zahnstange
b mit einer bestimmten Anzahl solcher Aussparungen versehen. So sind in Abb.
i auf diese Weise die Kolben d und mit der Zahnstange gekuppelt und laufen
um, -,vie durch die Pfeile angedeutet ist. Die Zahnstange läuft also durch die ruhenden
Kolben c und e hindurch und greift in die Zahnräderg und li ein. Die Räder
- und li haben Aussparungen,
wie in Abb. i angedeutet, damit
die Kolben un-ehindert durchlaufen können. In dieser Abbildung sind die Kolben
d und J gerade in dem Zeitpunkt gezeichnet, in welchem sie in die Aussparung
des entsprechenden Zahnradcs eintreten. Das Zahnrad g ist mit Ritzel i und
dieses wieder mit dem Hauptritzel 1 verbunden, Zahnrad li ist mit Ritzel
k
und dieses mit 1 verbunden. Die Größe der Räder g und
k ist so gewählt, daß sie einen u ge sind, unter geraden Bruchteil
der Zahnstan', Berücksichtigun- einer bestimmten Korrektur, damit Kolben und Aussparung
im Kolbenrad stets richtig zusammentreffen. Dagegen machen die Räder g und
li während einer Umdrehung der Zahnstange b zwei oder mehr Umdrehungen. Es
wird also zeitweise die Aussparung des Zahnrades g oder A an der Zahnstange
b vorüberstreifen, wobei der kraftschlüssi 'ge Zusamme'nhang verlorengehen
könnte. Dasselbe würde sich wiederholen, wenn die Lücke am Hilfsritzel i vorbeistreift.
Die ganze Anordnung ist nun aber so getroffen, daß dies nicht der Fall ist, sondern
daß in jedem Zeitpunkt alle Teile kraftschlüssi- miteinander gekuppelt sind. Beispielsweise
auch im Augenblick. wo g, nicht mehr in b eing reift. In diesem Falle ist
das Zahnrad g über den Kolben selbst mit der Zahnstange gekuppelt und muß
also in Drehun,#, bleiben. Ritzel 1 sitzt auf der Hauptwelle, die in unserem
Falle die Kraft nach außen abgibt.
-
Es soll nun der Kolbcn beschrieben werden, wie er in Abb.
5 dargestellt ist. Er hat normal zur Zahnstangcnachse eine Trennungsebene
und zerfällt in die zwei Teile e' und c", die durch zwei Schraubcn zusammengehalten
werden. Im Innern sind die zwei mit Verzahnung versehenen Sperrglieder c, und c.
gelagert. Durch die Mitte des Kolbens, der in ruhender Stellung gezeichn#et ist,
läuft die Zahnstange b.
Der Kolben trägt Kolbenringe zur Dichtung, auf der
einen Seite beispielsweise drei, C5, CG, C7,
und auf
der andern Seite zwei, e, und c, Die Hebel lt, und /t., sind um ihre
Bolzen m, und tn., drehbar und bilden ein Gelenk p. Diebeiden Bolzen sind
ihrerseits im Gehäuse gelagert. Der Hebel A.# sichert den Kolben während der Kompression
geggen frühzeiti es Einb 9
schnappen in die Zahnstange. Erst am Ende der Kompression
djückt der herannahende zweite Kolben den in den Zylinderraum ragenden Teil des
Hebels k, zurück, wodurch Hebel lt., 'gezwungen ist, eine entsprechende
Drehung um seinen Drehpunkt in. zu machen und auf diese Weise das Sp2rrglied
el frei zu 0-eben.
-
Die Schmierung ist für den Kolben wie folgt gedacht: Der
Hebel A., in Abb. 2 hat. wie punktiert angedeutet, eine Bohrung, die in der
gesenkten Lage auf dereinen Seite auf eine entsprechende Bohrung des Gehäuses paßt"a,-uf
der andern Seite aufeinen im Sperrglied e, gebohrten Kanal. Der weitere Weg
des öles. im Kolben ist im Schnitt Abb. 3 zu ersehen.
-
Kanal kl in Abb. 2 verbindet den Kompressionsraum beim Herannahen
des zweiten Kolbens mit dem Auspuffraum. Der Querschnitt dieses Ausgleichskanals
kann durch die Schraube r, verändert werden und so die Vork-ompression gerade so
hoch getrieben werden, daß die Maschine ruhig läuft. Von der Größe der Vorkompression
hängt die Zeit ab, in der der Kolben c sich beschleunigt und stoßlos in die Zahnstange
b einschnappt, wie umgekehrt der zweite Kolben sich verzögert und an Stelle
von Kolben c in die Ruhestellung tritt.
-
Der Frischdampf tritt durch die öffnun-"en u x und x' in die Arbeitskammern.
Am Ende der Expansion tritt er durch die Schlitze y und y' (Abb. i)
ins Freie.