DE2118825A1 - Kolbenantrieb mit Exzentern - Google Patents

Description

• Kolbenantrieb mit Exzentern Die Erfindung hat einen Kolbenantrieb mit Exzentern fir hin und her rchen-le Kolben in Mehrzylinder-Kolbenmaschinen mit beliebiger Anordnung der Zylinder zum Gegenstand. Der Antrieb ist insbesondere f;ir schnellaufende Kolbenmaschinen vorgesehen, wie beispielsweise direkt angetriebene Luftverdichter.
• Bei den bekannten Kolbenmaschinen der genannten Art kommen für den Antrieb der hin und her gehenden Kolben praktisch nur Kurbeltriebe oder Exzentertriebe mit Pleuelstangen o.dgl. zur Anwendung.
• Bekannte Antriebe mit Exzentern ohne Pleuelstangen sind ungeeignet für schnellaufende Kolbenmaschinen mit hohem Leistungsdurchsatz, wie sie hier ausschließlich betrachtet werden.
• Die bei den Kolbenmaschinen der angeführten Art Oebräuchlichen Kolbenantriebe haben den Nachteil, daß nur einfachwirkende Kolben zum einsatz kommen können, die somit nur auf einer ütirnseite mit einem Arbeitsmittel wie Luft o.dgl. zusammenwirken. Die Pleuelstangen zu den Kolben auf ihrer anderen Stirnseite verhindern eine Ausnutzung der Zylinderräume auf dieser Seite unter Durchsatz eines Arbeitsmittels. hin weiterer erheblicher Mangel der bekannten Kolbenantriebe ist, daß sie einen absoluten Ausgleich der großen Massenkräfte an den Kolben, wie er besonders für schnelllaufende Kolbenmaschinen von bedeutung ist, nicht ermöglichen.
• Selbst bei Einsatz sehr ein abgestimmter Ausgleichsgewichte für die mit Unwucht umlaufenden und hin und her gehenden Teile bleiben noch unerwünschte Restkräfte übrig, die verhindern, daß die bekannten Kolbenmaschinen eine laufruhe haben, wie sie etwa eine Drehkolbenmaschine oder eine Turbine bietet. Die bekannten Maschinen in Gegenkolben-Bauart, die einen voll6tändigen gegenseitigen Ausgleich der Massenkräfte ermöglichen, sind konstruktiv sehr aufwendig und damit teuer und haben außerdem auch einen gro-'sen Raumbedarf durch die gestreckte Anordnung der Zylinder mit den beiden Kurb@lgehäusen. Die Kolbenantriebe fiir Maschinen mit stern- oder reihenförmig angeordneten Zylindern haben ebenfalls noctl den Nachteil eines hohen baulichen und herstellungsmäßigen Aufwandes mit großem Raumbedarf. Dadurch sind auch die Herstellungskosten für diese Antriebe noch verhältnismäßig hoch. Um ihren raumbedarf bei vorgegebener Kolbenhublänge herabzusetzen, kann nur die Länge der Pleuelstangen vermindert werden. Das aber hat den achil zur Folge, daß die unerwünschten querkräfte auf den Kolbenschaft ansteigen, die des Kolbenverschleißes wegen gerade bei schnellaufenden Kolbenmaschinen möglichst niedrig sein sollen, um eine ausreichende lebensdauer für die Maschine zu gewährleisten. Die Querkräfte an den Kolben sind bei den bekannten Antrieben allgemein ohnehin noch verhältnismäßig groß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle diese Mängel und Nachteile zu vermeiden und durch einen entsprechenden Kolbenantrieb eine Kolbenmaschine für hohe Antriebsdrehzahlen und große Leistungen bei zerinxem konstruktiven Aufwand und Raumbedarf zu ermöglichen. Insbesondere soll diese Kolbenmaschine dafür mit doppeltwirkenden Kolben arbeiten können und einen vollständigen Massenkraftausgleich ohne Anwendung von aufwendigen und raumbeanspruchenden Ausgleichsgewichten haben. Für eine hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer der Maschine soll der zu schaffende Kolbenantrieb dabei auch nur gerine Querkräfte auf die Kolben im Betrieb entstehen lassen, ohne daß dies wie bei einer Verlängerung von Pleuelstangen dafiir Baumaße der Maschine nachteilig beeinflußt.
• Nach der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe ein Kolbenantrieb mit Exzentern für Kolbenmaschinen der einleitend bezeichneten Art vorgesehen, der sich durch eine Kombination von folgenden Grundmerkmalen kennzeichnet: 1. Jeder Kolben steht über eine quer durch den Kolbenschaft gehende und durch Schlitze in dem Zylinder tretende Zapfenverbindung mittels je eines Gleitflügels auf beiden Seiten des Zylinders oder cines die Zylinder aufweisenden Gehäuses direkt oder mittelbar mit zwei solchen kreisförmig verlaufenden Führungsnuten im eingriff, deren gemeinsamer gedachter Zylinder exzentrisch zu der Achse der ,'aschinenwelle liegt, die zugleich Achse des ZylinderTehäuses ist.
• 2. Es sind Paare von sich gegenläufig bewegenden Kolben derart gebildet, daß die Kolben eines jeden Paares durch ihre Gleitflügel mit jeweils verschiedenen Führungsnuten im Eingriff stehen, wobei die insgesamt vier Führungsnuten zwei gedachte, sich gegenseitig durchdringende Zylinder vorzugsweise gleicher Größe und gleicher exzentrischer Lage in gemeinsamer Achsebene der Maschinenwelle bilden.
• 3. Die die Führungsnuten aufweisenden Teile sind zwei durch die Maschinenwelle drehfest miteinander verbundene Schwungscheiben, die gekapselt in Öl laufen, wobei die Kapselung bis über die Schlitze in den Zylindern für den Durchtritt der Zapfenverbindungen reicht und wobei Gehäusedeckel für die Kapselung die Lager und wellendichtungen für die Boden der die Schwungscheiben tragenden Welle enthalten.
• Sinne Kolbenmaschine mit einem Kolbenantrieb in diesem Aufbau erfüllt die Forderungen der Erfindungsaufgabe von der großen Raumleistung bis zu der hohen Lebensdauer für die Maschine.
• Die Zeichnung gibt in mehr schematischer und skizzenhafter Darstellung zwei verschiedene Kolbenmaschinen mit Kolbenantrieben nach der Erfindung wieder und liegt damit der folgenden näheren Beschreibung von zwei Ausfiihrungsbeispielen zugrunde. Fig. 1 zeigt eine Kolbenmaschine, etwa ein Verdichter , mit sternförmig angeordneten Zylindern in einem querschnitt mit Blick auf die Stirnseite des Zylindergehäuses und Fig. 2 dieselbe Maschine in einem Axialschnitt in Halbansicht. Fig. 3 gibt eine Ansicht auf das Zylindergehäuse einer Kolbenmaschine wieder, deren Zylinder zu zwei Gruppen quer zu der Maschinenwelle in einer reihe angeordnet sind. Die folgende Beschreibung führt weitere wesentliche Merkmale des Kolbenantriebs nach der Lrtindun3 in seinen verschiedenen Ausführungsformen und weiteren Ausgestaltungen an.
• Jeder Kolben 1 der Maschine nach i iF . 1 und 2 besitzt zwei Gleitflügel 2, die mit Zapfen 3 drehbeweglich in gemeinsamer Bohrung quer durch den Kolbenschaft unter Passung gelagert sind. Die Gleitflügel 2 treten durch fensterartige Schlitze 4 in dem Zylindergehäuse 5 und stehen außerhalb von Kolben und Zylinder mit ihrem gekrummten Flügelteil 6 unmittelbar mit zwei kreisförmig verlaufenden Führungsnuten 7 stirnseitig zu beiden Seiten des Zylindergehäuses mit Passung im Eingriff. Der gemeinsame gedachte Zylinder der bciden Führungsnuten 7 liest mit einer bestimmten Exzentrizität außermittig zu der Achse der Maschinenwelle 8, die zugleich Achse des Zylindergehäuses 5 ist. Die einheitliche Exzentrizität der Führungsnuten bestimmt die Hublänge der Kolben 1.
• Von den vier doppeltwirkenden Kolben 1 stehen die sich diametral einander gegenüberliegenden Kolben durch ihre Gleitf lügel 2 mit jeweils verschiedenen Führungsnuten 7 beidseitig des Zylindergehäuses 5 im Eingriff, wobei die insgesamt vier Führungsnuten 7 zwei gedachte, sich gegenseitig durchdringende Zylinder gleicher Größe und Lage in gemeinsamer Achsebene der U£aschinenwelle 8 bilden. In Fig. 1 ist die gegenseitige Durchdringung der Bührungsnuten 7 einer Stirnseite des Zylindergehäuses 5 dargestellt.
• Die Teile, welche die Führungenuten 7 paarweise aufweisen, sind zwei durch die Welle 8 drehfest miteinander verbundene Schwungscheiben 9, die zur,wirksamen Schmierung der Führungsnuten 7 gekapselt in einem Ölbad laufen. Die Kapselung erfolgt durch je einen Gehäusedeckel 10 beidseitig des Zylindergehäuses 5 und reicht bis über die Schlitze 4 in diesem Gehäuse für den Durchtritt der Gleitflügel 2. Durch das Spritzöl erhalten dadurch auch die Kolben 1 von beiden Seiten durch die Schlitze 4 die erforderliche Schmierun. Die beiden Gehäusedeckel 10 enthalten auch die Lager 11 für die hunden der die Schwungscheiben 9 tragenden Welle 8; antriebsseitig der Maschine befindet sich in dem Gehäusedeckel noch ein Wellendichtrin 12 zur Abdichtung des Wellenaustritts.
• Die beiden Gleitflügel 2 eines jeden Kolbens sind mit ihrem Zapfen 3 in einer fest im Kolbenschaft sitzenden gemeinsamen Buchse 13 gelagert. Die tragende Länge dieser Buchsen 13 reicht beidseitig bis an den Flügelteil 6 der Gleitflügel und damit bis an die aufnehmenden Führungsnuten 7. Dadurch ist sichergestellt, daß an den Gleitflügeln 2 bei dem Antrieb der Kolben 1 durch die mit den Schwungscheiben 9 rotierenden Führungsnuten 7 nur geringe Biegekrafte und keine schädlichen Verkantungen auftreten. Eine Schmierung der Gleitflügel-Zapfen 3 in den Buchsen 13 erfolgt mit durch die Schlitze 4 im Zylindersehäuse 5 mit dem Spritzöl.
• Eine weitere wichtige Maßnahme an den Gleitflüeln 2 besteht darin, daß die innere und die äußere Gleitfläche ihres Flügelteils 6 gegenüber den anliegenden tragenden Zylinderfl@chen der Führungsnuten 7 in ihrer Gestalt eine solche Profillinie haben, die sich den beiden Flügelenden zu von den Zylinderflächen der Führungsnuten 7 mit geringen Steigungswinkel gleichmäßig zunehmend abhebt.
• Die innere Gleitfläche der Gleitflügel 2 hat dafür einen Radius, der etwas größer ist als der innere Radius der Führungsnuten 7, während die äußere Gleitfläche der Gleitflügel 2 dafür einen Badius hat, der etwas kleiner als der äußere Radius der Führungsnuten 7 ist. Eine andere Möglichkeit, dem Flügelteil 6 der Gleitflügel eine entsprechende Form zu geben besteht darin, die Enden des Flügelteils 6 auf beiden Seiten mit flach verlaufenden Anschrägungen von bestimmter Länge zu versehen.
• Durch diese Maßnahmen ist gewährleistet, daß sich bei Umlauf der Führungsnuten 7 mit den Schwungscheiben 9 an den Gleitflügeln 2 auf beiden Seiten ihres Flügelteils 6 hydrodynamisch Schmierkeile nit dem Cl in den Führungsnuten 7 bilden können. Der dadurch gegebene zusammenhängende und hochbelastbare Clfilm zwischen den Gleitflügeln 2 und den Führungsnuten 7 auf beiden Seiten innerhalb einer Jeden Nut bewirkt günstigerweise eine reine Schwimmreibung zwischen den antreibenden Schwungscheiben 9 und den Gleitflügeln 2 zugunsten nur geringer Leistungsverluste und damit eines guten Ubertragungswirkungsgrades, wie auch zugunsten eines geringen Verschleißes und damit einer hohen Betriebssicherheit und Lebensdauer dieses Kolbenantriebs. Die beidseitig ihres Schaftes durch die Schwungscheiben 9 gleichmäßig und sicher geführten und abgestützten Kolben 1 sind dabei fähig, auf beiden Stirnseiten hohe Drücke auf zunehmen, weil es ohne weiteres möglich ist, die Gleitfliigel 2 entsprechend kräftig zu gestalten, insbesondere auch die tragenden Gleitflächen an ihrem Flügelteil 6 groß genug zu bemessen.
• Zugunsten der hohen Raumleistung der Maschine erlaubt diese Konstruktion, daß sowohl die Zylinderräume 14 außerhalb des Kolbenkreises wie auch die Zylinderräume 15 innerhalb dieses Kreises für einen Arbeitsmitteldurchsatz zur Verfügung stehen. Die Maschine besitzt damit acht wirksame Zylinder mit vier Kolben, wobei dafür nur vier Zglinderbohrungen herzustellen sind. Die Teile 16, 17, welche diese vier Zylinderbohrungen an beiden Enden abschließen, können Ventile oder Schlitze o.dKl. zur Steuerung des Arbeitsmittel - Ein- und Auslasses enthalten. Ohne daß dafür Ausgleichsgewichte aufzuwenden sind, arbeitet dieser Kolbenantrieb unter vollständigem Selbstausgleich aller Massenkräfte infolge der Symmetrie in der Ieile-Anordnung. Dabei gleichen sich auch die Druckkräfte durch das Arbeitsmittel auf die Kolben 1 in ihrer Gesam;theit g'egenseitig vollständiO aus, so daß die beiden Lager 11 der Maschinenwelle 8 durch keinerlei Betriebskräfte aus dem Innern der Maschine belastet werden, was ebenfalls zu dem guten Wirkungsgrad und zu der Verschleißsicherheit der Maschine beiträgt. Im Zusammenhang damit, daß infolge des hydrodynamischen Gleitens der Gleitflügel 2 in ihren Führungsnuten 7 auch hohe Gleitgeschwindijkeiten an diesen Teilen erlaubt sind, schafft dieser vollständige Selbstausgleich aller Kräfte die Bedingung dafür, daß eine Maschine mit diesem Kolbenantrieb in mechanischer Hinsicht mit hohen Antriebsdrehzahlen der Forderung entsprechend betrieben werden kann und dabei eine große Laufruhe hat. Für viele Einsatzfälle einer Kolbenmaschine - beispielsweise als Schiffskompressor - hat es mit eine entscheidende Bedeutung, ob oder wie stark die Maschine Vibrationen und Erschütterungen durch eine mehr oder weniger starke laufunruhe erzeugt. Für den Einsatz als Schiffskompressor ist aber auch eine hohe Raumleistung der Kolbenmaschine, desgleichen ihre lange Lebensdauer von Belang.
• Zum Vorteil für die Maschinen-Lebensdauer läßt der vorliegende Kolbenantrieb an den Kolben 1 nur geringe Querkräfte im Betrieb entstehen. Selbst in der ungünstigsten Stellung der Führungsnuten 7 mit ihren Schwungscheiben 9 den einzelnen Kolben 1 gegenüber bildet die Tangente an dem exzentrischen Kreis der Führungsnuten 7 und durch den jeweiligen Gleitflügel-Drehpunkt nur einen geringen Steigungswinkel zu einer Geraden rechtwinklig zu der Kolbenachse. Das ist die günstige Bedingung dafür, daß aus dem Arbeitsmitteldruck auf die Kolben 1 nur kleine Querkraftkomponenten auf den Kolbenschaft resultieren.
• Die Kräfte an den Kolben 1 bei Passieren der Stellen, wo sich die Führungsnuten 7 gegenseitig durchdringen und der FlügelUeil 6 der Gleitflügel 2 auf kurzer Strecke nicht voll den tragenden Zylinderflächen dieser Nuten anliegt, sind zugunsten der geringen Belastung der Gleitflügel an diesen Stellen relativ niedrig. Bei der dieser Phase entsprechenden mittleren Kolbenstellung hat der Arbeitsmitteldruck auf den Kolben eines Verdichters bei weitem noch nicht sein Maximum erreicht, während Massenbeschleunigungs-oder Verzögerungskräfte an dem Kolben in dieser Stellung sogar fast die Größe 0 haben. Ungeachtet dessen haben die Gleitflügel 2 an ihrem Flügelteil 6 beidseitig aber so große tragende Flächen, daß ihre hohe Belastbarkeit auch an den Stellen der gegenseitigen Führungsnuten-Durchdringung gewährleistet ist, wobei auch hier ein zusammenhängender ölfilm trägt. Die zweckentsprechende Gestaltung ihres Flügelteils 6 und dessen große Führungslänge schalten mit Sicherheit aus, daß es zu einem schädlichen Anstoßen der Gleitflügel 2 gegen die Kanten der Führungsnuten 7 jenseits ihrer Durchdringungsstelle kommt.
• Die Zwischenräume 18 in dem Zylindergehäuse 5 zwischen den Zylindern sind dafür geeignet, Kühlwasser aufzunehmen und damit die Zylinder wirksam zu kühlen. Bei Verwendung der Kolbenmaschine als zweistufigen Verdichter können sie mit Hilfe eines entsprechenden Rohrsystems auch Kühler zur Zwischenkühlung des Arbeitsmittels bilden. Bei mehrstufigen Verdichtern ist der vorliegende Kolbenantrieb grundsätzlich auch zum Einsatz mit Stufenkolben mit abgesetzten Durchmessern geeignet. Jedoch auch die Kolbenmaschine nach Fig. 1 und 2 kann mit den wiedergegebenen glattzylindrischen Kolben 1 als Zweistufen-Verdichter arbeiten, wenn von den vorhandenen acht Zylinderräumen 14, 15 zwei - etwa zwei sich ir ~5U diametral gegeniiberliegende Zylinderräume 15 - fiir die Endve@dichtung des Arbeitsmittels in zweiter Stufe verwendet werden.
• Eine Möglichkeit, den Kolbenantrieb dazu noch auszubauen, besteht darin, daß die die beiden Schwungscheiben 9 miteinander verbindende Welle 8 mit entsprechenden oeffnungen und Kanälen zusätzlich als Drehschieber zur steuerung des Arbeitsmittel- Ein- und Auslasses für die Zylinderraume 15 innerhalb des Kolbenkreises ausgebildet ist. Bei einer solchen Konstruktion befindet sich das Wellenende 19 jenseits der Antriebsseite der Maschine nach außen abgedichtet in räumlicher Verbindung mit einem gehäusefesten Verteilerkopf, nn dem die zeitungen für den Arbeitsmittel- Ein- und Austritt enden bzw. beginnen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 3 mit vier doppeltwirkenden Kolben 20, 21, die mit ihren Zylindern 22 zu zwei Gruppen in einer Reihe angeordnet sind, besteht in dem Kolbenantrieb gegenüber dem Beispiel nach Fig. 1 und 2 nur der Unterschied, daß die Kolben 20, 21 mit ihren Führungsnuten 23 dadurch Zwischenglieder 24, 25 mittelbar im Eingriff stehen. Dafür ist den beiden außenliegenden Kolben 20 je .Stirnseite des Zylindergehäuses 26 ein gemeinsames Zwischenglied 24 mit eigenem Gleitflügel 27 zugeordnet und den beiden innenliegenden Kolben 21 ein gemeinsames anderes Zwischenglied 25 mit eigenem Gleitflügel 27, wobei die beiden Zwisonenglieder 24, 25 mit ihren Gleitflügeln 27 in verschiedene Führungsnuten 23 eingreifen. Dadurch bewegen sich die außenliegenden Kolben 20 gegenläufig zu den innenliegenden Kolben 21. Die beiden verschiedenen Zwischenglieder 24, 25 sind jeweils vollständig symmetrisch und so gestaltet, daß sie ein gleiches Gewicht haben. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel besteht damit im Ganzen ein vollständiger gegenseitiger Ausgleich sowohl der Massenkräfte an den Kolben 20, 21 wie auch der Druckkräfte auf,beide Kolbenstirnflächen durch das A@beitsmittel. Die Lager der die beiden Schwungscheiben 28 mit den r;ihrungssuten 23 zu beiden Seiten des Zylindergehäuses 26 tragenden Maschinenwelle 29 bleiben also auch hierbei ganz entlastet von inneren Betriebskräften, Gleich günstig verhält sich diese Konstruktion auch im Hinblick auf die Querkräfte an den Kolben 20, 21, die wie bei der Konstruktion nach Fi. 1 und 2 sehr gering sind.
• Während die Gleitflügel 27 in den Zwischengliedern 24, 25 zu ihrer erforderlichen Einstellbarkeit drehbeweglich gelagert sind, sind die durch fensterartige Schlitze 30 tretenden Verbindungen 31 der Kolben 2Q, 21 mit-den Zwischengliedern 24, 25 zu einer korrekten Führung und gleichmäßigen Bewegung der Kolben starr ausgebildet. Die Zwischenolieder 24, 25 können sich somit den einzelnen Kolben 20, 21 gegenüber nicht verdrehen und bewegen sich unter ständiger Parallelität zueinander. Die Zapfenverbindungen 31 an den Kolben 20, 21 dafür entsprechend auszubilderl, stehen verschiedene konstruktive Mittel zur Auswahl. Auch für diesen Kolbenantrieb ist beidseitig des Zylindergehäuses 26 eine Kapselung 32 vorgesehen, innerhalb der alle Teile in @@ laufen.
• Die Köpfe 33 jeweils an den Lenden der Zylinderbohrungen können Ventile oder ähnliche Organe enthalten und bieten außerdem eine bequeme Anschlußmöglichkeit für Rohrleitungen.
• Bei der Konstruktion nach Fig. 3 sind die vier Zwischenglieder 24, 25 mit den Gleitflügeln 27 konstruktiv nicht sehr, viel aufwendige als vier komplette Pleuelstangen. Dagegen sind die beiden Schwungscheiben 28 mit den stirnseitig eingearbeiteten Führungsnuten 23 samt der Welle 29 und ihrer Lagerung erheblich weniger aufwendig als eine Kurbelwelle mit Ausgleichgewichten und Lagern und den restlichen vier Pleuelstangen für eine Kolbenmaschine mit acht Zylindern, wie die vorliegende Maschine eine solche wit nur vier Kolben 20, 21 und vier Zylinderbohrungen sehr raumsparend darstellt. In allen Ausführungsformen erlaubt der erfindungsgemäße Kolbenantrieb sehr kurz und kompakt bauende Kolbenmaschinen mit einer ansprechenden und zweckmäßigen beidachsig symmetrischen oder sogar annähernd runden Gehäusegastalt. Günstig dabei ist auch die Koaxialität dieser Gestalt mit Antriebsmasehinen wie Elektromotore.
• Weitere Ausführungsformen des Kolbenantriebs nach der Erfindung sind ebenso möglich wie auch weitere Ausbauten dieses Antriebs möglich sind. Bei Ausführungsformen mit anderer Zylinderanordnung können für die mittelbare Verbindung der Kolben mit den Führungsnuten auch Zwischenglieder in anderer Gestalt vorgesehen sein, etwa als schwenkbar am Gehäuse angeordnete Umlenkhebel o.dgl., da dieser Antrieb Abwandlungen auch noch für weitere Anordnungsformen der Kolben und Zylinder zuläßt. oo etwa sind Maschinen mit in zwei keinen angeordneten Zylindern oder mit vieleckförmig angeordneten Zylindern ebenfalls mit einem Kolbenantrieb nach der Erfindung ausführbar. Bei dieser vieleckförmioen Zylinder-Anordnung kehren die Kolben dem .Mittelpunkt des gedachten Vielecks eine inniere Schaftseite zu und stehen mit ihren Führungsnuten paarweise auch durch Zwischenglieder auf beiden Seiten im Eingriff, die dafür die Gleitflügel aufweisen. Bei dieser Anordnung besteht jedoch keine stari.e Verbindung zwischen den Kolben und den Zwischen gliedern, sondern durch Gelenke oder/und Schlitze oder nuten eine bewegliche, so daß die Zwischeng;lieder auch die Gestalt umlenkender Hebel haben können. Dabei ist es möglich, die beiden Schwungscheiben für den Antrieb der Kolben zu einer zu vereinigen, welche die Führungsnuten auf beiden Stirnseiten besitzt und mittig in dem Kranz der Zylinder gelagert ist.
• Mit Vorteil kann dieser Antrieb in verschiedenen jusführungsformen auch schon für Maschinen mit nur zwei doppeltwirkenden Kolben eingesetzt werden, aber auch Maschinen mit sechs und noch mehr Kolben sind damit auszustatten. Grundsätzlich ist dieser Kolbenantrieb auch so ausführbar, daß die den beiden verschiedenen Kolbengruppen zugehörigen Führungsnuten im Paar unterschiedlich große Durchmesser oder/und Exzentrizitäten ihres Führungskreises haben, so daß die Kolben einer Maschine mit unterschiedlich großen Hüben arbeiten, wie das etwa für Mehrstufen-Verdichter angebracht sein kann. Ein vollständiger Ausgleich der Massenkräfte ist bei solchen Maschinen ebenfalls zu erreichen. Eine andere Abwandlung kann darin bestehen, daß je Stirnseite des Zylindergehäuses mehr als zwei Führungsnuten in gleichmäßiger Teilung und unter gegenseitiger Durchdringung für den Antrieb einer größeren Zahl von Kolben vorgesehen sind. Der Kolbenantrieb nach der Erfindung kann in allen seinen Ausführungsformen selbstverständlich auch mit einer Zwangs schmierung statt mit einer einfachen Tauchschmierung ausgestattet sein.

Claims (7)

Patentansprüche

1. kolbenantrieb mit Exzentern für hin und her gehende Kolben in :;ehrzglinder-golbenmaschinen mit beliebiger Anordnung der Zylinder, gekennzeichnet durch eine Kombination von folgenden Grundmerkmalen: 1.1. Jeder Kolben (n) steht über eine quer durch den Kolbenschaft gehende und durch Schlitze (4) in dem Zylinder tretende Zapfenverbindung (3) mittels je eines Gleitflügels (2) auf beiden Seiten des Zylinders oder eines die Zylinder aufweisenden Gehäuses (26) direkt oder mittelbar mit zwei solchen kreisförmig verlaufenden Führungsnuten (7) im Eingriff, deren gemeinsamer gedachter Zylinder exzentrisch zu der Achse der Maschinenwelle (8) liegt, die zugleich Achse des Zylindergehäuses (5) ist.

1.2. Es sind Paare von sich gegenläufig bewegenden Kolben (1) derart gebildet, daß die Kolben (1) eines jeden Paares durch ihre Gleitflügel (2) mit jeweils verschiedenen Führungsnuten (7) im Eingriff stehen, wobei die insgesamt vier Führungsnuten (7) zwei gedachte, sich gegenseitig durchdringende Zylinder vorzugsweise gleicher Größe und gleicher exzentrischer Lage in gemeinsamer Achsebene der Maschinenwelle (8) bilden.

1.3. Die die Führungsnuten (7) aufweisenden Teile sind zwei durch die Maschinenwelle (8) drehfest miteinander verbundene Schwungscheiben (9), die gekapselt in Ol laufen, wobei die E'apselung bis über die Schlitze (4) in den Zylindern für den Durchtritt der Zapfenverbindungen (3) reicht und wobei Gehäusedeckel (10) für die Kapselung die Lager (11) und Wellendichtungen (12) für die Enden der die Schwungscheiben (9) tragenden Welle (8) enthalten.

2. Kolbenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (20, 21) eines jeden Paares bei Anordnung der Zylinder (22) in Reihe oder vieleckförmig so, daß sie dem Mittelpunkt des gedachten Vielecks eine innere Schaftseite zukehren, durch Zwischenglieder (24, 25) mit je einem Gleitflügel (27) beidseitig mittelbar im ILingriff mit den Führungsnuten (23) stehen, wobei die beiden die Führungsnuten (23) aufweisenden Schwungscheiben gegebenenfalls zu einer vereinigt sind, welche die Führungsnuten auf beiden Stirnseiten besitzt, und wobei die Verbindung der Zwischenglieder mit den Kolben eine starre oder durch Gelenke, Schlitze oder Nuten eine bewegliche ist.

3. Kolbenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und die äußere Gleitfläche des Flügel teils (6) eines jeden Gleitflügels (2) gegenüber den anliegenden tragenden Zylinderflächen der Führungsnuten (7) in ihrer Gestalt eine Profillinie haben, die sich den beiden Flügelenden zu von den Zylinderflächen der Führungsnuten (7) mit geringem Steigungswinkel gleichmäßig zunehmend abhebt, beispielsweise durch einen etwas größeren Radius für die innere Gleitfläche des Gleitflügels (2) als der innere Radius der Führungsnuten (7) und durch einen etwas kleineren Radius für die äußere Gleitfläche des Gleitflügels (2) als der äußere Radius der Führungsnuten (7).

4. Kolbenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gleitflügel (2) eines jeden Kolbens (1) mit ihrem Zapfen (3) in einer fest im Kolbenschaft sitzenden gemeinsamen Buchse (13) gelagert sind, deren tragende länge beidseitig bis an den Flügelteil (6) der Gleitfliigel bzw. bis an die aufnehmenden Nuten reicht.

5. Kolbenantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beide Schwungscheiben (9) miteinander verbindende Welle (8) oder die eine Schwungscheibe auf der Welle mit entsprechenden Öffnungen und Kanälen zusätzlich als Drehschieber zur Steuerung des Arbeitsmittel- h'in- und Auslasses ausgebildet ist.

6. Kolbenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden verschiedenen Kolbengruppen zugehörigen Fiihrungsnuten (7) im Paar unterschiedlich große Durchmesser oder/und Exzentrizitäten ihres Führungskreises haben.

7. Kolbenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je Stirnseite des Zylinder;^ehauses mehr als zwei sich gegenseitig durchdringende Führungsnuten in gleichmäßiger Teilung für den Antrieb einer größeren Zahl von Kolben vorgesehen eind.

L e e r s e i t e