CH248917A - Schiefscheiben-Hubkolbenmaschine. - Google Patents

Description

      Schiefseheiben-Hubkolbenmasebine.            Maschinen    vorliegender Art     bestehen     <I>z. B. aus</I> einem     Pumpen-    und einem Motor  teil, die im wesentlichen gleich ausgebildet  sind. Es     ist    auch möglich, von diesen Ma  schinen nur den Pumpen- oder nur den  Motorteil zu     verwenden.        Beispielsweise    kann  der Motorteil mit Vorteil für den Antrieb  von irgendeiner Maschine, z. B. einer Werk  zeugmaschine,     verwendet    werden.  



  Bekannt sind schon     Schiefscheiben-IIub-          kolbenmaschinen,    bei denen entweder der  Zylinderkörper gegenüber der     Schiefscheibe,     oder     umgekehrt    die     Schiefscheibe    gegenüber  dem     Zylinderkörper    zur Erzeugung des  Pumpenhubes gedreht wird. Bei Maschinen  dieser Art werden die Umfangskräfte von  den     Kolben    oder Kolbenschäften direkt auf  den Zylinderkörper     übertragen,    was wesent  liche Reibungsverluste ergibt.  



  Zur Verminderung derselben ist bei der  den Gegenstand der Erfindung bildenden  Maschine der Kolbenschaft von einem     Kugel-          ring    umgeben, durch den die durch den  axialen Arbeitsdruck des Kolbens erzeugten  radialen Kräfte wenigstens teilweise auf den       Zylinderkörper    übertragen werden.  



  In der     beigeordneten        Zeichnung    ist der       Erfindungsgegenstand    an     einem    Beispiel  und drei Detailvarianten dargestellt. Es       zeigt          Fig.    1 einen     Längsschnitt    durch eine       Schiefscheiben-Hubkolbenmaschine,          Fig.    2     eine        Variante    der     Kolbenlagerung,            Fig.    3 eine weitere Variante der     Kolben-          lagerung,

            Fig.    4 eine     dritte        Variante    der Kolben  lagerung.  



  Der mit     einer    Antriebswelle aus einem  Stück bestehende Zylinderkörper 1     ist    durch  Zapfen 2 und Kugellager 3 im Gehäuse  boden 4 und Deckel 5 drehbar gelagert. In  mehreren axialen     Bohrungen    des Zylinder  körpers 1 bewegen sich, wie dies bei der  artigen Maschinen üblich ist, Kolben 6. Die  Kolben 6 haben eine am     obern    (vordern)  Ende offene     Bohrung    16, in welche eine  Feder 7     eingeschoben    und geführt ist. Durch  die Federn 17 werden die Kolbenschäfte 6'  gegen ein kolbenseitig in die     Schiefscheibe     8 eingelassenes Drucklager 8a gedrückt.

   Die  zwei Teile 6, 6' können getrennte Stücke bil  den (Fix. 4) oder an ein und demselben  Stück ausgebildet sein (Fix. 1 und 2). Der       Zylinderkörper    1     legt    sich mit seiner als  Steuerspiegel 9 ausgebildeten     Stirnfläche    an  den Steuerspiegel 10 des Gehäuseteils 4,  wobei seine     Austrittsbohrungen    11 im Be  trieb die Schlitze 12 und 13, die zu Sammel  kanälen 14 und 15 führen, überstreichen.

    Die Bohrungen für die Schäfte 6' sind am  hintern (untern) Ende um den doppelten  Durchmesser von Kugeln 18; die in Kugel  käfigen 17 einen den Kolbenschaft umge  benden Ring 18 bilden, grösser als der be  treffende     Schaftteil.    Bei der Drehbewegung  des Zylinderkörpers 1 rollen die Schäfte 6'       ?,-n    den     hintern-        Stirn±lächev.    20     all        der.              Drucklager    8a ab,

   wobei sie sich um ihre       Längsachse    drehen und sieh gleichzeitig  axial hin- und     herbewegen.    Der     axiale        Öl-          druck    und derjenige der     Scheibe    8 auf die  Kolben erzeugen     infolge    der Schräglage     der          Scheibe    8 eine radiale     Kraftkomponente    PI  auf den     Kolbenschaft,    welche vom     Kugel-          ring    18 auf den     Zylinderkörper    übertragen  wird.

   Der Kugelkäfig 17     ist    hinten gegen  das Austreten aus der     Bohrung    durch     einen     an den     Zylinderkörper        angeschraubten     Deckel 19     gesichert.    Die gegen das Druck  lager 8a der     Schiefscheibe    anliegende Stirn  fläche 20 des     Kolbenschaftes    6' ist mit einer  5 Wölbung versehen, deren Radius grösser     ist     als der halbe Durchmesser des     Kolbens    6.

    Dadurch     .ist    es     möglich,    den     grössten    Teil  der     Seitenkomponenten        P1    durch den Kugel  ring 18 aufnehmen     zu    lassen, wodurch     das          i        Kippmoment    auf den     Kolbenschaft    ent  sprechend     kleiner    wird.

   Die Seitenkompo  nente PI     wird    ganz durch den     Kugelring     auf den Zylinderkörper übertragen, und das       Kippmoment    des     Kolbenschaftes        wird    Null,  5 wenn die resultierende, durch den Winkel a  und- die Kraft P bestimmte Kraft     P2    die  Kolben-     bezw.        Kolbenschaftachse    auf der  radialen     Mittelebene    18-18'     des    Kugelringes  schneidet. Dabei gilt die     Bedingung    a.

   P =  b .     P1,    wobei b den     Axialabstand        zwischen     jener     radialen        Mittelebene    und dem     Berüh-          rungspunkt    24 zwischen dem freien Kolben  schaftende und dem     Drucklager        der    Schief  scheibe, und a den     radialen    Abstand des  Punktes 24 von der     Kolbenachse    bedeutet.  Die Kräfte sind durch Pfeile in     Fig.    1, 2  und 3 dargestellt.

   Soll der oben     angegebenen          Bedingung        genau    entsprochen werden, so  soll     die    gewölbte     Stirnfläche    eine entspre  chende Kurvenform aufweisen. Ein     grosser          Radius    kann bis zu einem gewissen     Grade     den gleichen Zweck     erfüllen.     



  Die     beschriebene        Schiefscheiben-Hubkol-          benmaschine    hat gegenüber den     eingangs          erwähnten        ähnlichen        Maschinen        den    Vor  teil der     geringeren        Abnutzung    der     Kolben-          gleitflächen    infolge der     geringeren    Reibung  zwischen     Zolbe4        und        Zylinderkörper,

      wes-    halb der     Kraftaufwand    kleiner und die       Lebensdauer    des     Getriebes    grösser     ist.    Die       Ausbildung    der     Schiefscheibe    ist in einfach  stem Rahmen gelöst, ohne eine     Verschlech-          terung    des     Wirkungsgrades    gegenüber be  kannten     Schiefscheiben-Hubkolbenma-sehinen     mit Pleuelstangen in Kauf     nehmen    zu müs  sen.

       Fig.    2 zeigt eine Variante des     Kolbens     samt     Kolbenschaft,    wonach diese Teile aus       einem    auf der ganzen Länge     zylindrischen,     nicht abgesetzten Stück 26 bestehen. Die       Kolbenkräfte    sind darin für den Winkel a  zwischen der     Schiefscheibenebene    und der       Radialebene    der Kolbenachse eingezeichnet.

         Fig.    3 zeigt die Kolbenkräfte für den Win  kel     ;ss        der        Schiefscheibe.    Der     Berührungs-          punkt    zwischen Kolben und     Schiefscheibe          wandert    dabei von Punkt 24     in        Fig.    2 nach  Punkt 25 in     Fig.    3.

       Fig.    4 zeigt eine       Variante    des     Kolbens    samt Schaft, nach  welcher diese Teile     aus    einem     zylindrischen     Kopf (Kolben) 6 und einem darin durch eine  Gelenkkugel 6a     angelenkten    Schaft 6' be  stehen, welcher durch das Kugellager 18       axial    verschiebbar geführt ist.

   Eine sich  gegen eine     Abschlussscheibe    27 und eine       Schulter    des     Kolbenschaftes    6'     stützende          Feder    28     drückt    die     Kolbenstange    an die       Schiefscheibe    B. Auch bei dieser Variante  treten am     Kolbenschaft        praktisch    keine       Radialkräfte    auf, die     unmittelbar    auf den       Zylinderkörper    übertragen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schiefscheiben-Hubkolbenmaschine, da durch gekennzeichnet, dass der Kolbenschaft von einem Kugelring umgeben ist, durch den die durch den axialen Arbeitsdruck des Kolbens erzeugten radialen Kräfte wenig stens teilweise auf den Zylinderkörper über tragen werden. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Schief scheiben-Hubkolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Kolbenarbeitsdruck entstehen den Axialkräfte von einem Kugeldrucklager dar eahiefscheibe aufgenomxne,4 werde. 2.

   Schiefscheiben-Hubkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die mit dem rotierenden Teil des Drucklagers der Schief scheibe in Berührung stehende Stirnfläche des Kolbens eine Wölbung besitzt, deren Radius grösser als der halbe Kolbendurch messer ist. 3. Schiefscheiben-Hubko-lbenmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das er wähnte, den Agialdruck der Kolben auf nehmende Drucklager auf der Seite der Kolben in die Schiefscheibe eingelassen ist.