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Treibstange für Kolbenmaschinen mit Taumelscheibengetriebe
Bekannt sind Kolbenmaschinen mit Taumel- scheibengetriebe, bei denen die das Getriebe mit den Kolben verbindenden Treibstangen federnd ausgebildet sind. Diese Treibstangen sind dabei sowohl mit dem Triebwerk als auch mit dem Kolben gelenkig verbunden, u. zw. derart, dass dadurch eine Verdrehung der Treib- stange gegenüber dem axial bewegten Kolben ermöglicht wird.
Die gelenkige Befestigung des hin-und her- bewegten Kolbens an der Treibstange erweist sich mitunter als ungünstig, weil das zugehörige
Gelenk oft schwer zugänglich ist oder sich auf hoher Temperatur befindet, so dass die Schmierung Schwierigkeiten bereitet. Ausserdem kann die gegebenenfalls hohe spezifische Belastung des
Gelenkes eine solche Dimensionierung desselben erfordern, dass seine Unterbringung in dem hiefür verfügbaren Raum nur schwer möglich ist.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, dass die Treibstange am oder nahe dem kolbenseitigen Ende mit wenigstens einer-vorzugsweise zur Längsachse symmetri- schen-Verschmälerung versehen ist.
Auf diese Weise wird ein Gelenk zwischen Treibstange und Kolben überflüssig, so dass hiedurch sämtliche mit einem solchen Gelenk verbundene Schwierigkeiten vermieden werden.
Im allgemeinen genügt eine solche Formgebung dieser Verschmälerung, dass das Profil der Treibstange nur in Richtung der Bewegung der Treibstange gegenüber dem hin-und herbewegten Kolben verringert ist. Dagegen wird es in jenen Fällen, in denen eine Bewegung in mehreren Richtungen auftritt, wie z. B. bei einem Taumelscheibengetriebe, dessen Enden eine lemniskatenförmige Raumkurve beschreiben, vorteilhaft sein, anstatt einer einzigen Verschmälerung deren mehrere vorzusehen, so dass jeder Bewegungsrichtung eine eigene Verschmälerung zugeordnet ist, um dadurch eine Bewegung in allen Richtungen zu ermöglichen. Bei dieser Massnahme wird der jeweilige Gesamtquerschnitt weniger geschwächt, so dass die in der Treibstange auftretenden Beanspruchungen nicht unzulässig gross werden.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, deren Fig. 1 eine Treibstange mit einer Verschmälerung zeigt, während Fig. 2 das Schema eines Taumelscheibengetriebes mit räumlicher
Bewegung seiner Enden und Fig. 3 eine Treib- stange mit zwei Verschmälerungen darstellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist die Treibstange 20 nahe ihrem Ende 22 eine starke Verschmälerung 21 auf. Dieses Ende 22 ist in einer Buchse 23 des Kolbens 24 befestigt, z. B. eingelötet. Die Verschmälerung ermöglicht eine solche Federung der Treibstange, dass ihr unteres Ende der Bewegung des zugehörigen
Triebwerkes folgen kann.
Wenn die Treibstange nur in einer einzigen Richtung, beispielsweise in der Bildebene, ausgelenkt wird, ist auch die Verschmälerung 21 nur in dieser Richtung erforderlich, so dass in der Querrichtung der Durchmesser der Treibstange unverändert bleibt.
Ist dagegen die Treibstange 20 mit einem Triebwerk, wie beispielsweise dem in Fig. 2 dargestellten Taumelscheibentrieb, gekuppelt, bei dem die Taumelscheibe 30 auf einer Z-förmigen Kurbelwelle 31, 32 befestigt ist, so müssen die unteren Enden der Treibstangen 33 der Kolben 34 lemniskatenformige Raumkurven beschreiben, so dass eine Bewegungsmöglichkeit der Treibstangen in mehreren Richtungen notwendig ist. Zu diesem Zwecke kann man z.
B. den erfindungsgemäss vorgesehenen Teil der Treibstange von verringertem Querschnitt als konzentrische Einschnürung ausbilden, deren Meridianquerschnitt dem Profil der Verschmälerung in Fig. 1 entsprechen würde. Obzwar diese Einschnürung zylindrisch ausgebildet werden könnte, ist es insbesondere bei hohen Kolbenbelastungen zweckmässig, die Einschnürung gegen den Kolben zu konisch verjüngt auszugestalten, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.
Fig. 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der die federnde Nachgiebigkeit der Treibstange 40 nach allen Richtungen dadurch erreicht wird, dass sie mit zwei in axialer Richtung hintereinander angeordneten Verschmälerungen 43 und 44 versehen ist, die, vorzugsweise um einen rechten Winkel, gegeneinander versetzt sind.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist die an der Unterseite des Kolbens 42 befindliche Buchse 41 so weit verlängert, dass sie die beiden nacheinander angeordneten Verschmälerungen der
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bis nahe an diese hohl ausgebildeten Treibstange40 noch um ein Stück übergreift.
Aus der Figur ist ersichtlich, dass die kleinste Abmessung der Verschmälerung 43 in der Bildebene, jene der Verschmälerung 44 senkrecht zur Bildebene liegt. Im allgemeinen wird man diese starken Verschmälerungen in bezug auf die Treibstange in jenen Richtungen anordnen, in denen das mit dem Triebwerk verbundene Ende die grössten Auslenkungen erfährt.
Die Treibstange ist in dem Kolben 42 ähnlich wie in Fig. 1 befestigt. Um die Knickfestigkeit der Treibstange zu erhöhen, ist diese mit Vorsprüngen 45 versehen, die sich in Querrichtung gegen das Ende der Buchse 41 abstützen.
Selbstverständlich ist es z. B. bei den Ausführungen nach Fig. 1 und 3 auch möglich, die Treibstange oben an der Stelle A enden zu lassen und zwischen diesem Ende der Treibstange und der Unterseite des Kolbens einen getrennten Bauteil anzubringen, dessen Biegungswiderstand kleiner ist als der der Treibstange.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Treibstange für Kolbenmaschinen mit Taumelscheibengetriebe, die als federnde Verbindung zwischen Kolben und Getriebe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibstange (20 bzw. 40) am oder nahe dem kolbenseitigen Ende mit wenigstens einervorzugsweise zur Längsachse symmetrischenVerschmälerung (21 bzw. 43) versehen ist.