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TaumeeIl:scheibengetriebe für Gegenkolbenmaschnen Die Erfindung betrifft
ein Taumelscheiben-Betriebe für Gegenkolbenmaschinen,deren Zylinder sich parallel
zur Maschinenwelle erstrecken, mit zwei beiderseits der Maschinenmitte angeordneten,
auf Schrägzapfen der Welle gelagerten Taumelscheiben. Es ist hei derartigen, Taumelschebengetrieben
bekannt, den mittleren, zwischen den, Schrägzapfen liegenden Teil der Maschinenwelle
in der üblichen; Form einer Transmissionswelle zu gestalten, die Maschinenwelle
aber -nur mit ihren äußeren, an die Außenenden der Schrägzapfen - sich anschließenden
Teilen in festliegenden Lagern zu lagern. Da eine solche Welle in ihrem zwischen
diesen Lagerstellen liegenden, eine erhebliche Länge aufweisenden Teil durch die
auf drie -Taumelscheiben wirkenden: Kräfte auf Verbiegen beansprucht. wird; so erfährt
sie im Betriebe verhältnismäßig große Formänderungen, welche zu unruhigem Lauf führen.
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Andtrerseits ist-es bekannt, die Welle einer Gegenkolben-Taumelscheibenmaschine
auch nahe den. inneren Enden der Schrägzapfen,-zu lagern und dabei den zwischen
den Schrägzapfen liegenden Wellenteil als besonderes
Stück nach
Art einer Hohltrommel auszubilden, die mit den mit entsprechenden AnschluBscheiben
versehenen Schrägzapfen mittels Schrauben fest verbunden ist. Diese Ausgestaltung
:hat den. Zweck, dde Welle als Zufuhrkanal für die Zylinderladung benutzen zu können,
die, von einer Pumpe kommend, in einen an ein Schrägzapfenaußen@ende angeschlossenen
hohlen. Wellenzapfen: eingeleitet wird, sodann durch den .hohlen Schrägzapfen in,
die Hohltrommel und, @dlurch Schlitze im Mantel derselben zum Aufnehmer des Motors
strömt, aus dem sie durch die Spülschlitze in die Motorarbeitsräume übertritt. Die
Anordnung von Lagern für den zwischen den Schrägzapfen liegenden Wellenteil hat,
neben der größeren Vielteiligkeit der Maschine, den Nachteil, daß diese Lager schwer
zugänglich sind und deshalb den Einbau des Getriebes in das. Maschinengehäuse sowie
-den Wiederausbau bei Reparaturen u. dgl. sehr behindern und erschweren.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Welle für das- Getriebe
einer Gegenkolben-Taumelscheibenm.aschine, welche einfach .gestaltet, leicht ein-
und auszubauen und im Betriebe ausreichend starr ist.
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Erfindungsgemäß wird' dies, erreicht durch eine Kombination der beiden
je für sich bekannten Merkmale: a) die Welle ist nur mit ihren äußeren, an die Außenenden
der Schrägzapfen sich .anschließenden Teilen gelagert; b) 'der mittlere, zwischen
den beiden Schrägzapfen liegende Wellenteil wird von einem besonderen, als Hohltrommel
ausgebildeten, mit den Schrägzapfen starr verbundenen Wellenstück gebildet.
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Infolge des Fehlens der Innenlager ist die Lagerung der Wellp einfach,
leicht zugänglich und wortbar, ferner ist die Welle leicht ein-und auszubauen, außerdem
vereinfacht sich auch die Gestaltung der inneren Teile des Maschinengehäuses. Die
Ausgestaltung des mittleren Wellenteiles. als Hohltrommel hat zur Folge, daß dieser
Wellenteil ein sehr großes Widerstandsmoment aufweist; so daß die Wellendurchbiegungen
infolge der an den Taumelscheiben angreifenden Kräfte trotz Fehlens der Innenlagerung,
sehr klein werden. Dies bat den weiteren Vorteil, daß die in den ruhenden Lagern
.gelagerten Wellenzapfen nur ganz geringe" Winkelverschwenkungen gegenüber der Lagerachse
erfahren und daß sonach, bei Gleitlagern, die Kantenpressungen gering bleiben bzw.,
bei Wälzlagern, keine Verklemmungen eintreten.
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Der Zusammenschluß .der Hohltrommel mit den Schrägzapfen kann in verschiedenartiger
Weise, z. B. mittels Flanschverbindung, Kerbzahuverbindung, ferner mittels einer
Schrumpfverbindung oder auch durch Zusammenschweißen, Hartlöten od. dgl. erfolgen.
Weiterhin kann die Hohltrommel so ausgebildet bzw. angeordnet sein, daß sie als
Gegengewicht gegen andere mit der Welle verbundene, einseitig angeordnete Massen
wirkt. Schließlich kann die Hohltrommel auch zugleich als Läufer einer für den Betrieb
der Maschine erforderlichen, in der Maschinenmitte angeordneten Gasfördervorrichtung,
z. B. einer Spülluft- oder Gemischpumpe mit umlaufenden Fbrdergliedern, ausgestaltet
sein. Solche in der Maschinenmitte angeordnete Gebläse sind, an sich bereits bekannt
bzw. Gegenstand älterer Rechte.
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Die Zeichnung zeigt- Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. i und :2 zeigen je einen Längsschnitt einer Taumelscheibenmaschine
mit gegenläufigen Kolben und mit verschiedenartig gestalteter Welle; Fig. 3 und
4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Welle in teilweise geschnittener Seitenansicht
und im Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 zeigt ebenfalls eine Welle,
teils in Seitenansicht, teils im Mittellängsschnitt, nebst einem Gehäuseteil; Fig.6
zeigt diese Welle und das sie aufnehmende Maschinengehäuse im Schnitt nach Linie
VI-VI der Fig. 5 (wobei die Arbeitszylinder in der _ Ebene der Spülkanäle geschnitten
sind) ; Fig.7 zeigt eine andere Ausführungsforen im gleichen Querschnitt wie Fig.
6. UÜbereinstimmende Teile verschiedener Abbildungen sind gleich bezeichnet.
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Die Maschine nach Fig. i enthält mehrere in einem Gehäuse i gelagerte,
im Kreis um die Mittelachse der Maschine angeordnete ; Arbeitszylinder 2, in welchen
Kolben 3, 4 sich gegenläufig bewegen. Die Maschine ist als Zweitaktbrennkraftmaschine
ausgebildet. Demzufolge steuert der eine Kolben 3 Spülkanäle 5, der andere Kolben
4 Auslaßkanäle 6. Die Brennstoffzufuhr erfolgt durch ein in der Zylindermitte angeordnetes
Einlaßglied 7. Die Kolben jeder Maschinenseite sind mittels räumlich beweglicher
Pleuelstangen 8 je an eine Taumelscheibe 11, 12 angeschlossen. Die Taumelscheibe
i i ist auf dem Schrägzapfen 13, die Taumelscheibe i2 auf dem Schrägzapfen 14 der
Maschinenwelle gelagert. Jede Taumelscheibe trägt einen Kegelradzahnkranz 15, welcher
in einen gleich großen ruhenden Zahnkranz 16 eingreift. Ferner trägt jede Taumelscheibe
eine Wälzbahn 17, die sich gegen eine festliegende Wälzbahn 18 abstützt. Die Schrägzapfen
13 und 14 erstrecken sich nur nach einer Seite der Wellendrehichse. An ihre äußeren
Enden schließen sich Wellenzapfen 9, io an, mit welchen die Welle
in
den festliegenden Lagern 21 und, 22 ,gelagert .ist. Der Wellenzapfen io trägt ein
Schwung--rad 23, von welchem die von der Maschine geleistete Arbeit abgenommen und
weitergeleitet wird. Die inneren Enden, der Schrägzapfen 13 und 14- sind an zur
Wellendrehachse gle ichmittige Scheiben 25, 26 angeschlossen. Diese Scheiben sind
mit einem zwischen ihnen liegenden rohr- oder trommelartigen Glied 30 fest verbunden.
Zur Herstellung dieser Verbindung ist das Zwischenstück 30 mit Flanschen
31, 32 versehen. Diese Flansche sind mittels Schraubenbolzen 29 fest mit den; Scheiben
25 und 26 verschraubt. Die Seheiben 25 und26 tragen den Schrägzapfen gegenüberliegend
angeordnete Ausgleichgewichte 27 und-28. Die Hohltrommel 30 bildet ein sehr steifes.
und doch nicht allzu schweres Verbindungsstück der beiderseitig angeschlossenen
Wellenteile. -Beim Beispiel nach Fig.2 sind' die die Taumelscheiben ii, iz tragenden
Schrägzapfen 33, 34 nicht einseitig zur Wellendrehachse, sondern so angeordnet,
daß ihre Achsen etwa in Zapfenmitte- die Wellendrehachse schneiden. Die zur Lagerung
der Welle in den ruhenden Lagern 21 undc 22 dienenden Wellen. zapfen i9, 2o sind
an diese Schrägzapfen lösbar (mit Kerbverzahnung) angeschlossen, so daß die Taumelscheiben
i i, 12 einstückig ausgebildet sein können und nach Trennung der Wellenzapfen i9,
2o von - den, Schrägzapfen 33, 34 auf die Schrägzapfen aufgeschoben oder von diesen
abgenommen werden können. An ihren inneren Enden sind die Schrägzapfen an Scheiben35,
36 angeschlossen, welche eine zur' Wellendrehachse gleichmittige Außenumfangsfläche
aufweisen. Diese Scheiben. sind unter sich durch eine zur Wellendrehachse gleichmittige
zylindrische Hohltrommel 4o verbunden, deren verstärkte Enden 41 auf entsprechende
Eindrehungen der Scheiben 35, 36 aufgeschrumpft sind. Dadurch ist wiederum eine.
starre Verbindung der beiden Schrägzapfen miteinander hergestellt.
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Die Welle nach Fig. 3 und 4, welche, wie das Beispiel nach Fig. i,
nur einseitig zur Wellendrehachse sich erstreckende Schrägzapfen 13, 14 aufweist,
unterscheidet sich von diesem Beispiel hauptsächlich dadurch, daß die die beiden
Schrägzapfen verbindende Hohltrommel 5o nicht gleichmittig zur Wellendrehachse A,
sondern so außermittig angeordnet ist, daß ihre Achse 111 in einigem Abstand von
der Achse A liegt, undt zwar entgegengesetzt zu der Richtung, nach welcher sich
die Achsen der Schrägzapfen 13, 1q. von der Achse A entfernen. Hierdurch wird erreicht,
daß die Hohltrommel 50 wenigstens einen teilweisen Ausgleich des einseitigen.
Gewichts der Schrägzapfen und der darauf sitzenden Taumelscheiben herbeiführt. Die
an den Seitenscheiben 25, 26. sitzenden Gegengewichte 27 können dementsprechend
leichter sein als im Beispiel nach Fig. i.
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Das Beispiel nach den Fig. 5 und 6 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung
und, Anordnung des Verbindungsgliedles 6o wie Fig. 3 und. 4; jedoch sind bei sonst
gleichen Wellenabmessungen Durchmesser und Breite dieses Gliedes 6o größer als im
vorerwähnten Beispiel. Ferner ist die Höhlung der Hohltrommel derart außermittig
zu ihrer äußeren Begrenzung angeordnet, daß der Schwerpunkt S der Hohltrommel noch
weiter von der Wellendrehachse A . abliegt als der Mittelpunkt 1V1 ihrer äußeren
Begrenzung. Dadurch wird die Gegengewichtswirkung der Hohltrommel wesentlich erhöht,
-so @daß sich die Anordnung weiterer Gegengewichte an den Scheiben 25, 26 erübrigt.
Der Außenumfang der Scheiben 25, 26 und die von der Wellendrehachse A am weitesten
entfernte Mantelknie der Höhltromme16o haben gegenüber einem hoh lzyl närischen,
zur Wellendrehochse A gleichmittigen Gehäuseteil 61 nur dien zur Vermeidung unmittelbarer
Berührung erforderlichen ganz geringen Abstand; so daß zwischen der Hohltrommel
und diesem Gehäuseteil ein sichelförmiger Raum 62 verbleibt, der als Arbeitsraum
eines Gebläses dient. Zur Trennung der Saug- und Drückräume eines solchen Gebläses
sind in Fühxungskammern des Gehäuses i radial zur -Achse A bewegliche Schieber 63,
64 vorgesehen, welche sich unter dem Druck von `Federn65, 66 mit ihren inneren
Stirnenden an die äußere Umfangsfläche der Hohltrommel 6o anlegen. Beiderseits dieser
Schieber sind in der Gehäusewand 61 Saugkanäle 67 und Druckkanäle 68 vorgesehen.
In den Einlaß der Sätigkanäle sind Filter 69 eingebaut. Die Druckkanäle münden -je
in eine Gehäusekammer 7i bzw. 72, mit welchen die Spülkanäle 74 der Arbeitszylinder
:2 in urmittelbarer Verbindung stehen. Die Trennung der Saug- und Druckräume des
Gebläses könnte -auch in irgendeiner anderen bei Gebläsen mit "sichelförmigem Arbeitsraum
bekannten Weise erfolgen.
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Fig. 7 zeigst ein Beispiel dafür, wie eine gemäß Fig. i oder 2 zur
Wellendrehachse gleichmittige Hohltrommel als Gebläseläufer ausgebildet werden kann.
Hierbei ist wieder eine zur Achse A der Maschinenwelle gleichmittige Gehäusewand
61 vorgesehen, welche die Hohltrommel 4o in einigem Abstand umgibt, so daß zwischen
der Innenfläche dieser Wand und der Außenfläche der Hohltrommel 40 ein ringzylindrischer
Arbeitsraum 73 verbleibt. Dieser Raum ist an seinen Stirnenden
durch
am Gehäuse festliegende und möglichst nahe bis an: die Außenfläche der Hohltrommel
heranreichende Stirnwände abgeschlossen. Auf der Außenfläche der Hohltrommel sind
innerhalb dieses Arbeitsraumes in Richtung der Achse sich erstreckende Vorsprünge
75 in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet, welche möglichst nahe an die Innenfläche
der Wand 62 heranreichen. Ferner sind im Gehäuse walzenartige Glieder 76 gelagert,
welche Einbuchtungen 77 aufweisen. Diese Glieder bewirken wiederum die Trennung
der Saug- und Druckräume, während ihre Einbuchtungen zum Durchschleusen der als
Förderkolben dienenden Vorsprünge 75 vom Druckraum zum Saugraum dienen. Beiderseits
dieser Trennwalzen 76 ist wieder je ein Saugkanal 67 mit Filter 69 und je ein Druckkanal
6ß vorgesehen, welch letztere in die Gehäusekammern 71, 72 einmünden.