DE1083833B

DE1083833B - Piston engine

Info

Publication number: DE1083833B
Application number: DED30260A
Authority: DE
Inventors: Franz Doll
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-03-20
Filing date: 1959-03-20
Publication date: 1960-06-23

Description

Kolbenmotor Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolb#enmotor mit einer den Kolben durchsetzenden kraftübertragenden Welle, wobei Kolben und Welle mit wendelförmigen Nuten und in diesen gelagerten Kugeln versehen sind.Piston engine The invention relates to a piston engine a force-transmitting shaft penetrating the piston, the piston and the shaft are provided with helical grooves and balls mounted in these.

Es sind Kolbenmotoren bekannt, bei denen die Axialbewegung des Kolbens dadurch in eine schrittweise Drehbewegung umgewandelt wird, daß in wendelförmige Nuten der kraftübertragenden, Welle Kugeln eingreifen, die in die Welle umfassenden, von druckmittelbeaufschlagten hin- und hergehenden Kolben axial bewegten Körpern gelagert sind. Hierbei sind die druckniittelbeaufschlagten Kolben mit den axial bewegten Körpern durch radial angreifende Arme verbunden, so daß die Einrichtung eine verwickelte und großen Raum beanspruchende Bauweise hat.Piston engines are known in which the axial movement of the piston is thereby converted into a step-by-step rotary movement that in helical Grooves of the force-transmitting, shaft balls engage in the shaft encompassing, bodies moved axially by reciprocating pistons acted upon by pressure medium are stored. The pistons, which are acted upon by pressurized media, are axial with the moving bodies connected by radially engaging arms, so that the device has an intricate and space-consuming construction.

Es ist ferner bekannt, bei einem Servomotor einen an der Innenwand mit wendelförmigen Nuten versehenen Hohlkolben mittels in diese Nuten und in die in gleicher Weise ausgebildeten Nuten einer Welle eingreifenden Kugeln axial hin und her zu bewegen, wobei als Antriebskraft entweder ein flüssiges Druckmittel oder eine motorisch betriebene Hilfseinrichtung dient. Hierbei ist der nach außen verlängerte Hohlkolben durch Befestigung an der vom Servomotor anzutreibenden Einrichtung gegen Verdrehen gesichert.It is also known to have one on the inner wall of a servomotor Hollow pistons provided with helical grooves by means of these grooves and in the in the same way formed grooves of a shaft engaging balls axially and to move forward, with either a liquid pressure medium or as the driving force a motorized auxiliary device is used. Here is the one that is extended to the outside Hollow piston by fastening it to the device to be driven by the servomotor Twisting secured.

Das erfinderische Neue besteht nun darin, den Hohlkolben des Kolbenmotors als Kugelkäfig auszubilden, wobei die Kugeln, einerseits in Längsnuten der Zylinderwan#d, andererseits in an sich bekannter Weise in die wendelförmigen Nuten der Welle eingreifen.The inventive novelty now consists in the hollow piston of the piston engine designed as a ball cage, the balls, on the one hand in longitudinal grooves of the cylinder wall, on the other hand, engage in the helical grooves of the shaft in a manner known per se.

Durch das Ab#stützen der gleichzeitig in die wendelförmigen Nuten der Welle eingreifenden Kugeln in der Zylinderwand erüb,rigt sich somit eine Abstätzung außerhalb, des Kolbenmotors. Für die Bewegung eines derartig ausgebildeten Kolbens ist daher ein geringerer Reibungsaufwand erforderlich. Der Kolbenmotor wird ferner nur in einer Stirnwand von der kraftübertragenden Kolbenwelle durchsetzt, so daß er eine einfache, wenig Raum beanspruchende Bauweise aufweist, gleichwohl aber zur Übertragung hoher Kräfte geeignet ist.By supporting the at the same time in the helical grooves the shaft engaging balls in the cylinder wall, thus rigt an abutment outside, the piston engine. For the movement of a piston designed in this way therefore less friction is required. The piston engine is also penetrated only in one end wall by the force-transmitting piston shaft, so that it has a simple, space-consuming construction, but nevertheless for Transmission of high forces is suitable.

Anstatt die Kugeln in Längsnutenführungen der Innenwand des Kolbenzylinders abzustützen, können diese auch in an sich bekannten wendelförmig ausgebildeten Nutea der Zylinderinnenwand laufen, wobei jedoch die Nuten in entgegengesetzter Richtung zu denen der Kolbenwelle verlaufen. Dadurch läßt sich eine Drehung der Kolbenwelle erzielen, die die doppelte Größe betragen kann.Instead of the balls in longitudinal groove guides on the inner wall of the piston cylinder To support, these can also in known helical Nutea the inner wall of the cylinder, but the grooves in the opposite direction to which the piston shaft run. This allows the piston shaft to rotate achieve that can be twice the size.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.The invention is illustrated in the drawing, for example.

Fig. 1, zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Kolbenmotor.Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a piston engine designed according to the invention.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie II-II der Figur 1. FIG. 2 is a vertical section along line II-II of FIG . 1.

Fig. 3 stellt eine Abwicklung der Kolbenwelle dar. Fig. 4 zeigt schließlich eine Abwicklung der Kolbenwelle nach einer anderen Ausführungsform.Fig. 3 shows a development of the piston shaft. Fig. 4 finally shows a development of the piston shaft according to another embodiment.

Der Kolbenmotor besteht aus einem Zylinder 1, in dessen einem Teil la ein Kolben 2 axial verschiebbar ist und in dessen Teil lb eine Kolbenwelle 3 hineinragt. Die Kolbenwelle 3 ist mit Kugellagern 4 drehbar in dem Zylinderteil lb gelagert und durchsetzt die Stirnwand5 des Kolbenzylinders. Von dem nach außen vorstehenden Wellenstumpf 6 der Kolbenwelle 3 wird die schrittweise Drehbewegung in -nicht dargestellter Weise abgenommen. Die Kolbenwelle3 ist mit nebeneinanderliegenden, wendelförmig verlaufenden S chrägnuten 7 von halbkreisförmiggem. Querschnitt versehen. In diesen Nuten 7 #sind Kugeln 8 im Abstand voneinander gelagert, die durch einen zylindrischen Käfig 9 des Kolbens 2, wie näher aus Figur 2 ersichtlich, gehalten werden. Die Kugeln 8 liegen in achsparallelen Nuten 10 der Zylinderinnenwan#d, Das Druckmittel wird dem Kolbenmotor durch eine in der Stirnwand 11 angeordnete Öffnung 12 und beim Arbeiten in entgegengesetzter Richtung durch eine Öffnung 13 der Zylinderwand 1 zugeführt. In Figur 1 ist der Kolben 2 in der einen Endstellung dargestellt, wobei Druckmittel durch die Öffnung 12 zugeführt und durch die Öffnung 13 abgeführt wird. Bei dieser Arbeitsbewegung sind die von dem Kugelkäfig9 geführten Kugeln in den achsparallelen Nuten10 der Zylinderwand abgestützt geführt und in den wendelförmigen Nuten 7 der Kolbenwelle abgerollt. Dadurch ist die Kolbenstange3, entsprechend der Länge der Nutenwindungen7, in eine teilweise Umdrehung versetzt worden.The piston engine consists of a cylinder 1, in one part la a piston 2 is axially displaceable and in the part lb a piston shaft 3 protrudes. The piston shaft 3 is rotatably supported by ball bearings 4 in the cylinder part 1b and passes through the end wall 5 of the piston cylinder. From the outwardly protruding shaft stub 6 of the piston shaft 3 , the incremental rotary movement is removed in a manner not shown. The piston shaft 3 is semicircular with adjacent helically extending S inclined grooves 7. Cross-section provided. In these grooves 7 #, balls 8 are mounted at a distance from one another, which are held by a cylindrical cage 9 of the piston 2, as can be seen in more detail in FIG. The balls 8 lie in axially parallel grooves 10 of the Zylinderinnenwan # d, the pressure medium is supplied to the reciprocating motor fed by means disposed in the end wall 11 and aperture 12 when working in the opposite direction through an opening 13 of the cylinder wall. 1 In FIG. 1 , the piston 2 is shown in one end position, pressure medium being supplied through the opening 12 and discharged through the opening 13. During this working movement, the balls guided by the ball cage 9 are guided in a supported manner in the axially parallel grooves 10 of the cylinder wall and unrolled in the helical grooves 7 of the piston shaft. As a result, the piston rod 3, corresponding to the length of the groove turns 7, has been set in a partial rotation.

Durch Einführungdes Druckmittels durch die Öffnun,g 13, der Zylinder-wand 1 wird der Kolben 2 in entgegengesetzter Richtung verschoben, wobei das in dem Zylinderraum enthaltene Druckmittel bei 12 entweicht. Dadurch erhält die Kolbenwelle 3 wieder eine rückläufige Drehbewegung.By introducing the pressure medium through the opening, g 13, of the cylinder wall 1 , the piston 2 is displaced in the opposite direction, the pressure medium contained in the cylinder space escaping at 12. As a result, the piston shaft 3 is given a reverse rotational movement again.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Abwicklung der Kolbenwelle einer anderen Ausführungsform sind in dem Kollbenzylinder lb statt ach',sparaJ1eler Nuten wendelfönnige Nuten 14 angeordnet, deren Richtung jedoch den Nuten7 entgegengesetzt verläuft. Durch die Anordnung wird die Drehbewegung um das Maß der Länge der nutenförmigen Windungen14 erhöht, so daß unter Umständen eine Drehbewegung von über 360' oder mehr bewirkt werden kann.In the illustrated in Fig. 4 settlement of the piston shaft another embodiment, in the Kollbenzylinder lb instead oh ', sparaJ1eler grooves wendelfönnige grooves 14 are arranged, the direction of the j edoch Nuten7 opposite runs. As a result of the arrangement, the rotary movement is increased by the amount of the length of the groove-shaped turns 14, so that under certain circumstances a rotary movement of over 360 ' or more can be brought about.

Claims

PATENT CLAIMS-. 1. Piston engine with a force-transmitting shaft penetrating the piston, the piston and shaft being provided with helical grooves and balls mounted in these, characterized in that the hollow piston is designed as a ball cage and the balls are on the one hand in longitudinal grooves in the cylinder wall, on the other hand in a known per se Way into the helical grooves of the shaft.

2. Piston engine according to claim 1, characterized in that the grooves (14) of the cylinder inner wall (1 b) are designed as known helical grooves, but run in the opposite direction to the grooves (7) of the piston shaft (3) . Considered publications: German Patent Specifications No. 628 892, 937 090.