DE1949437B2

DE1949437B2 - Wellenverbindung einer axialen Mehrfachanordnung einer Kreiskolbenmaschine

Info

Publication number: DE1949437B2
Application number: DE1949437A
Authority: DE
Inventors: John Sandbach Cheshire Sharples (Grossbritannien)
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1968-10-02
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1974-05-02
Also published as: DE1949437C3; DE1949437A1; GB1202295A; US3620656A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenverbindung einer axialen Mehrfachanordnung einer Kreis kolbenmaschine zwischen mindestens zwei je einen Exzenter aufweisenden Wellenteilen, welche jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden konisch auslaufen bzw. hüisenförmig mit entsprechendem Innenkonus ausgebildet und durch Preßsitz miteinander verbunden sind.

Eine derartige Mehrfachanordnung einer Kreiskolbenmaschine ist aus der österreichischen Patent-Schrift 210 209. Bei einer derartigen Kreiskolbenmaschine sind die Wellenteile durch einen konischen Paßsitz miteinander verbunden. Zur Sicherung ist eine axiale Spannschraube vorgesehen, die die beiden Wellenteile gegeneinander verspannt, und es ist außerdem eine Gewindohülse vorgesehen, die die beiden Wellenteile in ihrem hohlen Abschnitt miteinander verbindet. Durch diese Schraubverbindung kann zwar ein Verspannen der beiden Wellenteile bei der Montage erfolgen, jedoch erg'K aich eine schwierige Demontage, weil zur Verhinderung einer relativen Drehung der beiden Wellenteile die Verspannung derart erfolgen muß, daß ein fester Friktionssitz erhalten wird, der die Übertragung von dem erforderlichen Drehmoment gewährleistet. Dieser Friktionssitz kann jedoch durch Lösen der axialen Gewindeverspannungen nicht gelockert werden. Da die Wellenverbindung im Inneren der Maschine angeordnet ist, kommt auch eine Wärmebehandlung der äußeren Hülse der Konusverbindung nicht in Betracht. Es ist daher nur ein axiales Herausziehen oder Herausschlagen möglich, was nicht nur schwer durchzuführen ist, sondern auch noch zur Beschädigung verschiedener Maschinenteile führen kann

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage und Demontage der beiden Wellenteile einer solchen Mehrfachanordnung einer Kreiskolbenmaschine zn vereinfachen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der zusammenwirkenden Wellenenden pine Druckölzuführungsnut vorgesehen ist, und daß zwischen den Stirnwänden beider Wellenteile ein Distanzstück mit hindurchgefühlten Fixierstiften angeordnet ist, welche in Sacklöcher der jeweiliger. Stirnwände beider Wellenteile eingreifen.

Es ist zwar z. B. durch das »Jahrbuch der Schiffsbautechnischen Gesellschaft 1951, Bd. 45, S. 189 ff.« bekannt, Drucköl bei Preßverbänden zwischen die verbundenen Teile einzuführen, um den äußeren Teil aufzuweiten und ein axiales Auseinanderziehen zu ermöglichen. Die Erfindung beruht jedoch nicht allein in der Anwendung des an sich bekannten Drackölverfahrens für einen neuen Zweck zur Lösung der Wellenverbindung bei einer Mehrfachanordnung einer Kreiskolbenmaschine, sondern sie liegt in Jcr Kombination dieses Druckölverfahrens in Verbindung mit dem Distanzstück und den Fixierstiften. Die Fixierslifte ermöglichen eine formschlüssige maßgenaue Einstellung der beiden zu verbindenden Wellenteile in der erforderlichen relativen Phasenlage der verschiedenen Drehkolben. Das Distanzstück hat nicht nur die Aufgabe der genauen axialen gegenseitigen Festlegung der Wellenteile, sondern es bewirkt auch, daß der Außenzylinder des einen Wellenteiles im Bereich des Preßsitzes mit dem inneren Zapfen des anderen Wellenteiles unter der Druckölwirkung parallel, d. h. unter Beibehaltung der zylindrischen Form, aufgeweitet wird, weil der Übergang zwischen dem Grund dieser axialen Bohrung und dem zylindrisch verbleibenden Teil, der zwangläufig konisch verlaufen muß, in den Bereich des Distanzstückes verlegt wird. Wenn nämlich der Zapfen bis zum Grund der Wellenbohrung geführt wäre, würde die Aufweitung im Bereich des Preßsitzes konisch erfolgen, was zur Folge hätte, daß ein Druckabfall im offenen Bereich des so gebildeten Trichters eintritt, während im inneren Teil der Preßsitz noch nicht gelöst ist. Die Anordnung des Distanzstückes mit den Paßstiften erleichtert somit nicht nur den Einbau und die radiale Ausrichtung, sondern stellt auch ein wichtiges Merkmal im Hinblick auf die mögliche Demontage dar.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Dreifach-Wellenanordnung von Kreiskolbenmaschinen und

F i g. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt einer Wellenverbindung.

F i g. 1 zeigt drei gleichartig aufgebaute Kreiskoibenmaschineneinheiten I, II und III, die von gleicher Gauart sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Maschineneinheiten als Motoren ausgebildet, jedoch können auch andere Kreiskolbenmaschinen, z. B. Kompressoren oder Pumpen, auf diese Weise ausgebildet werden.

Die Maschineneinheit II hat einen Zylinder 10 mit einem sich darin bewegenden, nicht dargestellten Drehkolben. Der Drehkolben kann jede geeignete Form haben, besitzt jedoch im Falle eines Verbrennungsmotors vorzugsweise eine im wesentliche dreieckige Formung, und die Form des Zylinders 10 ist die einer zweilappigen Epitrochoide. Die Planetenbewegung des Drehkolbens ist vorzugsweise durch eine Getriebeanordnung gesteuert, die ein stehendes, außenverzahntes Ritzel 9 umfaßt, welches fest an einem Motorgehäuse 11 befestigt ist, sowie ein nicht dargestelltes, innenverzahntes Hohlrad, das fest am Drehkolben angebaut ist, wobei das innenverzahnte Hohlrad auf dem außenver/^hnten Ritzel 9 abrollt und damit die Planetenbewegung des Drehkolbens erzeugt.

Durch das stehende Ritzel geht eine exzentrische

Welle 12 durch, welche um eine Achse X-X umläuft und in Lagern 13 und 14 gelagert ist. Das Lager 13 ist so dimensioniert, daß es mit Festsitz mit dem Lager 14 der benachbarten exzentrischen Welle 12 zusammenarbeitet.

Die zum Eintreiben des Lagers 13 in das Lager 14 notwendige Kraft wird herabgesetzt, indem Öl unter Druck zwischen die zusammenwirkenden Oberflächen eingepreßt wird, so daß diese Flächen durch einen dünnen Ölfilm voneinander getrennt sind. Die zusammenwirkenden Oberflächen sind geneigt, wodurch der Festsitz weiter verbessert wird.

Das zu diesem Zweck verwendete Öl wird durch eine nicht dargestellte Pumpe über eine Vielzahl von Bohrungen 15 in der exzentrischen Welle 12 während der Montage oder Demontage der Wellen 12 zu einer Ringnut 16 im Lager 13 gefördert. Dadurch wird das Öl zwischen die zusammenwirkenden Oberflächen eingedrückt.

Die exzentrischen Wellen der Maschineneinheiten I. II und HI werden beim Zusammenbau der Wellen und bei der Demontage eines oder mehrerer der Motoren durch einen Bolzen zusammengehalten, der durch eine mittige Bohrung 21 der Wellen durchgeht.

Diese mittige Bohrung liefert auch Schmiermittel über Leitungen 22,23 an die Motorlager an. Die Leitung 22 versorgt ein Wellenlager 24 mit Schmiermittel und die Leitung 23 das andere, nicht dargestellte Lager des Motors.

Das außenverzahnte Ritzel 9, das parallel ?ur Exzenterwelle 12 angeordnet und mit Zähnen 25 versehen ist, ist am Gehäuse 11 durch Bolzen 26 angebaut, welche durch einen radialen Vorsprung 27 des Ritzels in das Gehäuse eingreifen.

Es liegt auf der Hand, daß zwischen den Drehkolben der Maschineneinheiten I, II und III das richtige Pnasenverhältnis eingehalten werden muß und daß zwischen den exzentrischen Wellen 12 jedes Triebwerks nur wenig oder gar keine Relativbewegung stattfinden darf, nachdem das richtige Phasenverhältnis einmal festgelegt worden ist. Der Festsitz zwischen den exzentrischen Wellen verhindert eine derartige Relativbewegung.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung zum Vereinfachen der Winkeleinstellung der exzentrischen Wellen beim Zusammenbau. Ein Lagerzapfen des Wellenteils 30 einer nicht dargestellten exzentrischen Welle ist in einem Lagerzapfen eines Wellenteils 31 einer weiteren, nicht darsestellten exzentrischen Welle gelagert. Diese beiden Lagerzapfen werden in ihrer richtigen axialen und winkelmäßigen Lage zueinander durch ein einen Fixierstift 34 tragendes Abstandsstück 33 festgelegt. Das Abstandsstück 33 und der Fixierstift 34 werden in entsprechende Löcher 35 und 36 in den Lagerzapfen des Wellenteils 30 bzw. 31 eingeführt.

Die Länge des Abstandsstück kann eingestellt werden, um den Betrag, um welchen die nebeneinanderiiegenden Lagerzapfen zusammengetrieben werden können, zu begrenzen; dies vereinfacht den Zusammenbau und sichert, daß das erwünschte Drehmoment von der Welle übertragen werden kann. Die in Löchern 35 und 36 sitzenden Fixierstifte 34 legen die winkelmäßige Anordnung eines Lagerzapfens zum anderen fest.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Wellenverbindung einer axialen Mehrfachanordnung einer Kreiskolbenmaschine zwischen mindestens zwei je einen Exzenter aufweisenden Wellenteilen, welche jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden kenisch auslaufen bzw. hülsenförmig mit entsprechendem Innenkonus ausgebildet und durch Preßsitz miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zusammenwirkenden Wellenenden eine Druckölzufiihrungsnut (16) vorgesehen ist, und daß zwischen den Stirnwänden beider Wellenteile (30, 31) ein Distanzstück (33) mit hindurchgeführten Fixierstiften (34) angeordnet ist, welche is; Sacklöcher (35, 36) der jeweiligen Stirnwände beider Wellenteile einsreifen.