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Kolbenmasehine mit kreisenden Zylindern.
Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine mit kreisenden Zylindern, die als Pumpe oder Antriebsmaschine verwendet werden kann, und der verfolgte Zweck besteht in der Hauptsache darin, die Reibung in einfacher Weise zu vermindern, sowie die Herstellungskosten, die Abmessungen und das Gewicht der Maschine für eine gegebene Leistung zu verringern.
Der Erfindungsgegenstand wird mit Wasser, Öl oder einem anderen Druckmittel. z. B. Luft, Gas oder Dampf betrieben.
Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht in der Verwendung von Kugeln oder Rollen als Kolben, die sich ungehindert drehen können und in Zylindern eine hin und her gehende Bewegung ausführen. Die Kugel bzw. die Aussenkugel. wenn mehrere Kugeln in einem Zylinder verwendet werden, rollt an einer Führungsbahn entlang, zum Zweck, die hin und her gehende Bewegung zu erhalten. Diese Konstruktion ist sehr einfach, da Lagerzapfen überflüssig sind.
Auch die Herstellungskosten der Kugeln sind verhältnismässig niedrig, da Kugeln aus gehärtetem Stahl verwendet werden können, die sich im Handel befinden.
Aus den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen der Erfindung zu sehen, und zwar zeigt Fig. i einen Querschnitt durch die Zylinder 1, die tangential zur Achse der Maschine angeordnet sind. In der Achse ist der Schieber 2 angeordnet. Die Führungsbahn 3 ist fest und exzentrisch zur Achse der kreisenden Zylinder angeordnet, so dass die Kugeln 4 einen bestimmten Hub ausführen können. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine mit teilweiser Ansicht.
Fig. g zeigt eine der Fig. i ähnliche Ansicht. Bei dieser Ausführungsform ist die exzentrische Führungsbahn. 3 verstellbar zur Veränderung des Kolbenhubes.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt einer Maschine mit zwei exzentrischen Führungsbahnen 3 und zwei Zylinderringen I. wobei die Zylinderbohrungen des einen Ringes winklig zu denen des anderen stehen und alle Zylinder in einen gemeinsamen Kanal 6 münden.
Fig. zeigt einen Längsschnitt und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie b-b der Fig. : ; einer Maschine, bei der die Zylinder konzentrisch und parallel zur Hauptachse angeordnet und an beiden Enden offen sind. Die Zylinder enthalten je zwei Kugeln 1-, und der Einlass 6 von dem Ventil 2 her befindet sich zwischen den Kugeln 4. Das Druckmittel beeinflusst jede der Kugeln 4, die auf einer Führungsbahn 3 rollen, die derart ausgebildet sein kann, dass man einen oder mehrere Hübe während einer Umdrehung erzielt.
Fig. 7 zeigt eine den Fig. 5 und 6 ähnliche Konstruktion, bei der in jedem Zylinder vier Kugeln verwendet werden.
Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt und Fig. o einen Schnitt nach der Linie c-c der Fig. 8 einer der Fig. i entsprechenden Maschine, bei der jedoch Rollen 4 statt Kugeln verwendet werden. Die Rollen sind mit Zapfen 8 versehen, die in Schlitzen 9 des Zylinders und über feststehende
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ausgebildet sind.
Fig. 10 zeigt einen Längsschnitt einer der Fig. 8 und 9 entsprechenden Maschine, bei der anstatt feststehender Exzenterringe lose Ringe 10 angewendet werden, die selbsttätig die Rollen in Berührung mit der feststehenden exzentrischen Führungsbahn 3 halten.
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Wird nur eine Kugel oder eine Rolle J in einem Zylinder verwendet, ie in den J'ig. i. 2. g, . 8, 9, 10 dargestellt, oder zwei getrennt arbeitende Kugeln, wie nach Fig. 5, so muss der Hub derselben kleiner sein als ihr Radius, da die Abdichtung durch die Mittelebene der Kugel oder Rolle 4 gebildet wird.
Ist ein längerer Hub erforderlich, so werden zwei oder mehrere Kugeln verwendet, wie in Fig. 7 dargestellt. Die Kugeln sind hintereinander angeordnet und die Aussenkugeln oder-rohen sind in Führungen 7 angeordnet, die die Verlängerungen des eigentlichen Zylinders bilden. Die Führungsbahn 3, durch die den Kugeln die Hin- und Herbewegung mitgeteilt wird, ist zwischen den Führungen 7 angeordnet. In diesem Fall bildet die Kugel, die am weitesten von der Führungsbahn 3 entfernt ist. den Kolben und tritt nie aus dem eigentlichen Zylinder heraus. Der Mittelpunkt dieser Kugel erreicht nie das Ende des eigentlichen Zylinders und hält somit die Abdichtung aufrecht, wobei die gewählte Anzahl der Kugeln die Ilubiänge bestimmt.
Bei einer Maschine, die nach Belieben umgesteuert werden kann. steht die Führungsbahn, die den Kugeln oder Rollen die hin und her gehende Bewegung mitteilt, in einem Winkel zu den Zylindern 1 oder in anderen Worten, die Reaktionsrichtung zwischen der Kugel 4 Und der Führungsbahn 3 fällt nicht mit der Achsenlinie des Zylinders zusammen (siche Fig. I0. Infolgedessen wird eine gewisse Gleitreibung zwischen der Kugel oder den Kugeln und der Seitenwand des Zylinders entstehen.
Wird die Kolbenmaschine nur in einer Richtung angetrieben oder meistens in einer Richtung. wie als Antriebsmaschine von Kraftfahrzeugen, bei denen in der anderen Drehrichtung die Leistung als Hauptziel nicht in Frage kommt, dann kann man zur Erzielung der maximalen Leistung bei der normalen Umlaufrichtung die Zylinder in einem derartigen Winkel anordnen. dass die Kugeln auf die Arbeitsfläche der Führungsbahn womöglich rechtwinklig einwirken, so dass der resultierende Druck möglichst in der axialen Richtung des Zylinders übertragen wird. um die Reihung zwischen Kugel und Seitenwandung des Zylinders und Führungen klein zu halten.
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der Achse der Maschine gebohrt sind.
Wesentlich ist. die Kugeln in Berührung mit der Führungsbahn zu halten. Bei einer Antriebsmaschine wird dieses ohne weiteres dadurch erzielt, dass heim Kolbenhingang der Druck des Treibmittels die Kugeln gegen die Führungsbahn andrückt, wogegen beim Kolbenrückgang die Kugeln das Treihmittel aus dem Zylinder herausdrücken müssen. Handelt es sich jedoch um eine Pumpe. dann sind die Bedingungen andere. da während des Saughuhes die Kugeln das Bestreben haben, die Führungsbahn infolge des auf die Kugeln lastenden äusseren Luftdruckes zu verlassen. Um dieses zu verhindern, lassen sich mannigfache Vorrichtungen treffen.
Werden Rollen statt Kugeln verwendet, so können sie von üblicher forum sein mit einer Arbeitsfläche. die in viereckigen oder rechteckigen Aussparungen des Zylinders angeordnet ist. Die Rollen können. auch anders geformt sein. z. B. doppelkegelförmig oder ovaL wobei die Zylinder entsprechend ausgebildet sein müssen.
PATEXT-AXSPRf'CHE : i. Kolbenmaschine mit kreisenden Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass die in den
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