DE891477C - Kolbenmaschine mit Taumelscheibentriebwerk - Google Patents

Description

• Kolbenmaschine mit Taumelscheibentriebwerk Bei der Verwendung von Taumelscheibentriebwerken bei Kolbenmaschinen machen sich verschiedene Nachteile bemerkbar. Im Bestreben, eine geringe Bauhöhe einzuhalten, ist es erwünscht, Verbindungsteile, wie z. B. Triebstangen,, zwischen der Taumelscheibe und dem Kolben zu vermeiden. Dabei bereitet aber die Verbindung zwischen Taumelscheibe und Kolben Schwierigkeiten. Es ist bekannt, die Taumelscheibe mit radialen Armen zu versehen, die ohne Zwischenschaltung von Triebstangen mit Kolben oder Kolbenstangen verbunden sind, wobei jeder Arm an beiden Enden mit einem kugeligen Spurzapfen versehen ist, der mit einem Spurlager zusammenarbeitet, das sich senkrecht zur Mittellinie des entsprechenden Kolbens verstellen kann.Die letztgenannteVerstellung ist erforderlich, da bekanntlich Punkte am Umfang der Taumelscheibe beim Betrieb eine lemniskatenförmige Be--,vegung vollführen, wobei die Lemniskate außerdem auf der Oberfläche einer Kugel liegt. Eine solche Bauart hat den Nachteil, daß !das Spurlager bei diesen Querverstellungen Reibung erfährt, die in einer O_uerkraft senkrecht zur Mittellinie des Kolbens resultiert. Diese Querkraft kann verhältnismäßig groß sein und einen beträchtlichen Verschleiß der Kolbenringe und der Zylinderwand zur Folge haben; außerdem wird die mechanische Leistung der Maschine beeinträchtigt. Man kann zwar einen Kreuzkopf oder eine ähnliche Führung zum Aufnehmen dieser Querkraft verwenden, aber in diesem Fall tritt der Verschleiß an diesen Teilen auf, und es wird die mechanische Leistung ebenfalls beeinträchtigt.
• Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch behoben, daß bei einer Kolbenmaschine .der erwähnten Art zwischen einem mit dem Kolben oder der Kolbenstange verbundenen Gehäuse und denbei@dseitig des Armes liegenden Sparlagern Kugellager angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird die Reibung zwischen dem Sparlager und dem Gehäuse starkherabgesetzt, wodurch die auftretenden Querkräfte ebenfalls stark verringert werden. Letzteres hat zur Folge, daß die mechanische Leistung in bedeutend geringerem Maße beeinträchtigt und der Verschleiß praktisch behoben wird.
• Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind Mittel vorgesehen, wodurch der Mittelpunkt einer jeden- Kugel beim Betrieb eine gezwungene Bahn beschreibt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß das ganze Kugellager, z. B. bedingt durch geringe Ungenauigkeiten der Laufflächen der Kugeln, nicht dauernd exzentrisch in bezug auf die Mittellinie des Kolbens bleibt.
• Zweckmäßig bestehen nach einer anderen Ausführungsform der Maschine die Mittel zur Erzielung der zwangsläufigen Bahn der Kugeln aus einem mit drei Kragen versehenen Zapfen, vondenen einer in einer zentralen Öffnung in der Kugellauffläche des Gehäuses und der zweite im inneren Ring des Kugellagers ruht, während sich der dritte in einer zentralen Öffnung im Sparlager befindet. Diese Ausführungsform ergibt eine einfache Bauart, die außerdem den Vorteil hat, daß die Kugellager ihre Bahnen mit der halben Geschwindigkeit der Sparlager beschreiben, so daß der Verschleiß der Kugeln an sich und ihrer Laufflächen gering bleibt.
• Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, -in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, näher erläutert.
• In der Zeichnung ist mit i eine Taumelscheibe bezeichnet, die auf einer Welle :2 sitzt und sich um diese Welle drehen kann. Die Taumelscheibe hat einen radialen Arm 3, der mit einer Bohrung 4 versehen ist, in der zwei Sparzapfen 5 und 6 angeordnet sind.
• In einem Zylinder 7 ist ein Kolben 8 bewegbar. Der Zylinder 7 kann ein Zylinder einer Dampfmaschine oder einer anderen Kraftmaschine sein, wie z. B. eines Heißgaskolbenmotors oder eines :Motors einer Brennkraftmasehine; auch kann dieser Zylinder einen Teil eines Kompressors, einer Kühlmaschine oder einer Wärmepumpe bilden. Der Kolben 8 und der Zylinder 7 sind; einfachwirkend dargestellt. Selbstverständlich aber kann der Zylinder an der Unterseite geschlossen werden, so daß eine doppelt wirkende Maschine entsteht.
• Der Kolben 8 ist mit einer Kolbenstange g verbunden, die einen Kragen io trägt. Um diesen Kragen »i o ist eine Mutter i i angeordnet, die mit einem zylindrischen Gehäuse 12 verschraubt ist; dieses Gehäuse wird in einer zylindrischen Bahn 13 geführt. Im Gehäuse a2 ist eine Druckplatte 1q. zentrisch angeordnet. Die Sparzapfen 5 und 6 sind in Sparlagern 15 und 16 drehbar, die in Teilen 17 und 18 untergebracht sind. Zwischen den Teilen 17 und i8 und den Laufflächen i4, 1411 befinden sich Kugellager ig, 2o. Das ganze aus den Sparzapfen, Sparlagern, den Teilen 17, 18, den Kugellagern ig, 2o und den Laufflächen 14, 14.9 bestehende Gebilde wird im Gehäuse von einer Mutter 2 1 zusammengehalten, die mittels eines Distanzteils 22 auf dem richtigen Abstand gehalten wird. -Bei Verschleiß braucht nur der Distanzteil 22 etwas verkleinert zu werden. Um zu erzielen, daß die Kugeln eine gezwungene Bahn beschreiben, sind Stifte 23 und 24 vorgesehen, die drei Kragen tragen. Ein Kragen ist in.einer in den Teilen 17,18 vorgesehenen zentralen Öffnung zentriert, der zweite Kragen ruht im inneren Ring der Kugellager ig, 20 und der dritte Kragen befindet sich in einer zentralen Öffnung der Laufflächen 14, i411. Mittels dieser Lösung beschreiben die Kugellager 11g, 2o eine Bahn mit der halben. Geschwindigkeit der Sparlager 15, 16, und es wird erreicht, daß die Kugeln sich zwangsläufig bewegen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kolbenmaschine mit Taumelscheibentriebwerk, bei der die Taumelscheibe mit radialen Armen versehen ist, die ohne Zwischenschaltung von Triebstangen mit Kolben oder Kolbenstangen verbunden sind, wobei jeder Arm an beiden Enden mit einem lkugeligen Sparzapfen versehen ist, der mit einem Sparlager zusammenarbeitet, das sich senkrecht zur Mittellinie des entsprechenden Kolbens verstellen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem mit dem Kolben oder mit der Kolbenstange verbundenen Gehäuse und den an beiden Enden des Armes.liegenden Sparlagern Kugellager angeordnet sind.
2. 2. Kolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche den Mittelpunkt einer jeden Kugel beim Betrieb auf einer gezwungenen Bahn umlaufen lassen.
3. 3. Kolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß -das Mittel zur vorgeschriebenen Bewegung der Kugeln aus einem mit drei Kragen versehenen Zapfen besteht, von denen der eine Kragen in einer zentral angebrachten Öffnung in der Kugellauffläche des Gehäuses, der. zweite im inneren Ring des Kugellagers und der dritte in einer zentralen Öffnung des Sparlagers liegt.