DE2407832A1 - Kurbeltrieb zur umformung einer stetigen drehbewegung in einen hin- und hergang von einstellbarer weglaenge - Google Patents

Description

Patentanwälte DR.-INQ. H. H. WILHELM

DIPL-ING. H. DAUSTER Stuttgart, den 18. Februar 1974-

7000 Siutfgart-1

Gymneslumstraße 31 β

Betr.i Patentanmeldung P 4609/7a

Anmelder:

Firma OE¹PIOINE FiECOAWIOHE GALLARATE3I S.p.A. in Mailand Italien.

Kurbeltrieb zur Umformung einer stetigen Drehbewegung in einen Hin- und Hergang von einstellbarer Weglänge.

Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb, der dazu geeignetist, eine stetige Drehbewegung in einen Hin- und Hergang umzuformen, dessen Weglänge sowohl bei stillstehendem als auch bei arbeitendem Kurbeltrieb eingestellt werden kann, wobei die Drehbewegung von einem der üblichen Antriebe stammen kann, wie ein elektrischer, pneumatischer, hydraulischer usw. Motor.

Insbesondere besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Kurbeltrieb, der dazu bestimmt ist, eine Antriebswelle

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mit einem Arbeitsorgan beweglich zu verbinden, das eine Hin- und Herbewegung von einstellbarer Weglänge ausführen muß, wie etwa der Kolben einer Verdrängerpumpe veränderlichen Rauminhalts.

Der erfindungsgemäße Kurbeltrieb umfaßt eine Pleuelstange, deren Kopf mit einer Antriebswelle drehfest, jedoch radial verschiebbar verbunden ist; die Radialverschiebung des Pleu_ elsüangenkopfes wird zumindest mit einem feststehenden, ringförmigen Führungsmittel angesteuert, das mit dem Pleuelstangenkopf beweglich verbunden ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann diese bewegliche Verbindung aus einem Stift bestehen, der sich vom Pleuelstangenkopf aus erstreckt und in das feststehende, ringförmige Führungsmittel eingreift; Vorzugs- jedoch nicht notwendigerweise besteht das Führungsmittel aus einer umlaufenden Rille, die in einer Platte ausgespart ist, die neben dem Pleuelstangenkopf so eingebaut ist, daß ihre Lage gegenüber der Drehachse der Antriebswelle einstellbar ist; somit ist es möglich, die Weglänge der Hin- und Herbewegung des mit dem Pleuelstangenauge verbundenen Arbeitsorgans zu ändern.

Die Eonstruktions- und Funktionsmerkmale der Erfindung sowie deren Vorteile erhellen sich aus der beispielsmäßigen folgenden Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung mögliche, praktische Ausführungen schildert. In der Zeichnung stellt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführung des erfindungsgemäßen Kurbeltriebes,

Fig. 2 ein Schnittbild nach der Linie II - II von Fig. 1,

Fig. 3 bis 7 ähnliche Längsschnitte wie Fig. 2, die weiter mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kurbeltriebes zeigen,

Fig. 8 und 9 Einzelheiten von zwei weiteren möglichen Ausführungsformen des Einstellgetriebes für die Ausmittigkeit der Platte gegenüber der Drehachse der Antriebswelle , und

Fig. 10 bis 16 Einzelheiten von weiteren möglichen Ausfüh-

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rungsformen von Bauteilen des erfindungsgemäßen Kurbeltriebes

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, umfaßt der erfindungsgemäße Kurbeltrieb eine Pleuelstange 1, deren Kopf 2 mit einer Antriebswelle 3 verbunden ist und deren Auge 4 an einem Arbeitsorgan angelenkt ist, das eine Hin- und Herbewegung ausführen soll; beim dargestellten Beispiel besteht das Arbeitsorgan aus einem Kolben 5_? der in einem, bei 6 angedeuteten Zylinder verschiebbar ist.

Der Pleuelstangenkopf 2 ist mit der Antriebswelle 3 drehfest, jedoch radial verschiebbar verbunden; diese Verbindung ist durch eine Ausweitung 7 äer Antriebswelle 3 erstellt, die in ein Langloch 8 eines kreisrunden Körpers eingreift, der den Kurbelzapfen 2 darstellt, der im Pleuelstangenkopf 4-0 eingebaut ist. Aus dem Kurbelzapfen 2 ragt ein Stift 9 heraus, der in eine ringförmige, in einer Platte 11 ausgesparte Führungsnut eingreift; die Platte 11 wird auf die Antriebswelle 3 durch ein in dieser ausgespartes Langloch 12 aufgebaut und ist in einem Hohlraum 13 des Gehäuses 14 des Kurbeltriebes untergebracht; die Platte 11 ist außerdem ihrer Lage nach über ein Schraubgelenk 15» 16 einstellbar, um die Ausmittigkeit der Führungsnut 10 gegenüber der Drehachse der -Welle 3 zu verändern.

Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Kurbeltriebes erhellt sich aus der Zeichnung und wird in der Folge kurz beschrieben.

Stellt man die Führungsnut 10 konzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle 3 ein, wird der Kurbelzapfen 2 verständlicherweise von der Antriebswelle ohne irgendeinen Radialschlag in ihrer Drehbewegung mitgenommen. Wird aber die Führungsnut 10 ausmittig gegenüber der Drehachse der Antriebswelle 3 (Fig. 1) eingestellt, ist der Kurbelzapfen 2 durch die Elementenpaarung des Stiftes 9 mit der Führungsnut 10 gezwungen gegenüber der Drehachse radial auszuschlagen: diese Bewegung erfolgt durch Verschiebung des Langloches 8 an der Ausweitung 7 und überträgt der Pleuelstange 1 die Bewegung eines regel-

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rochten Kurbelgetriebes: infolgedessen wird der Kolben 5 abwechselnd hin- und zierbewegt, naturgemäß entspricht der größten Ausmittigkeit der Führungsnut 10 der längste Hub des Kolbens 5·

!'er erfindungsgemäße Kurbeltrieb kann auch anders als in Fig. 1 und 2 dargestellt ausgeführt werden, ohne daß die Konzipierung irgendwie abgeändert wird.

Fig. 3 bis 7 der Zeichnung zeigen weitere mögliche Ausführungsformen der Erfindung, wobei die Teile, die im wesentlichen denen in Fig. 1 und 2 dargestellten entsprechen, mit denselben Bezugsnummern, jedoch mit dem Zusatz "a" bezeichnet sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die bewegliche Verbindung zwischen Kurbelzapfen 2a und Antriebswelle 3a. über einen Hebel 15 erstellt, der bei 16 mit der Antriebswelle 3a befestigt ist; der Hebel 15 weist eine Ausnehmung 1? auf, die mit einem zweiten Stift 9a am Wellenzapfen 2a zusammenwirkt, welcher Stift dem ersten Stift 9a entgegengesetzt angeordnet ist, der in die Führungsnut 10a eingreift.

Fig. 4- ist im Grunde derselbe Kurbeltrieb wie gemäß Fig. 3j jedoch so abgeändert, daß die beiden Stifte 9a symmetrisch belastet sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird die bewegliche Verbindung zwischen Kurbelzapfen 2a und Antriebsmotor 3a über einen Stift 18 hergestellt, der durch eine Bohrung 19 frei verschiebbar geführt ist, welche in der Antriebswelle ausgespart ist.

Fig. 6 stellt eine von der nach Fig. 5 nicht wesentlich verschiedene Ausführungsform dar, bei der an der Antriebswelle 3a Platten 20 mittels Zugschrauben 21 befestigt sind, welche Platten 20 in entsprechende Platten 22 am Kurbelzapfen 2a eingreifen, so daß die gewünschte, drehfeste Verbindung, jedoch mit radialer Freiheit, der Welle 3a mit Kurbelzapfen 2a erstellt ist.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform wird die bewegliche Verbindung zwischen Antriebswelle 3a und Kurbelzap-

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_ Γ.

fen 2a über eine Büchse 23 hergestellt, die die flatte 11 mit ihrer Führungsnut 10, gemäß Fig. 1 und 2, ersetzt. Die Büchse 23 sitzt ausmittig auf der Welle 3a und wird ähnlich wie Platte 11 der Lage nach eingestellt.

Die Büchse 23 trägt eine drehbare Exzenterscheibe 24, die über Stift 9a mit Kurbelzapfen 2a verbunden ist.

Auch das Scaraubgelenk 13, 16 nach Fig. 1 kann durch entsprechende Getriebe ersetzt werden, von welchen zwei in Fig. 8 bzv/. 9 dargestellt sind. -

In Fig. 8 ist ein Kurvengetriebe 30 mit Schieber 31 dargestellt, wo Letzterer krumm ausgeführt ist: auf diese Weise kann das Änderungsgesetz des Hubes des Pleuelstangenauges in Abhängigkeit der Verschiebung des Steuerschiebers 31 beliebiger Art sein (linear, quadratisch, kubisch, logarithmisch) .

Gemäß Fig. 9 erfolgt die Verschiebung der Platte 11a mittels einer Zugstange 32 und das Langloch ist krumm.

In ähnlicher V/eise kann die bewegliche Verbindung zwischen !latte 11 und Kurbelzapfen 2a andere Form aufweisen, als in Fig. 1 bis 7 gezeigt; Fig. 10 bis 16 stellen Beispiele für diese abweichenden Formen dar.

Fig. 10 bzw. 11 zeigen zwei ähnliche Ausführungsformen, bei welchen der Stift 9a in Kugel- oder Rollenlagern gelagert ist; Letztere können sowohl im Pleuelstangenkopf al;;-: auch im fleuelstangenauge eingebaut werden.

Gemäß den in Fig. 12 bis 14- gezeigten Ausführungsformen kann der Stift 9a an einem Bogensegment 25 angelenkt sein, das längs der Führung 10a mit lose eingebauten Wälzlagern versehen ist; anstelle des Bogensegments 26 kann ein vollständiger Ring verwendet werden und die Rollen 27 können an dazwischen eingeschobenen !Tadeln oder Kugeln 28 (Fig. 13) rollen; die beweglichen Verbindungen können natürlich auch in doppelter Ausführung vorgesehen werden, wie mit otrichpunktlinien angedeutet.

Im Falle daß die Vorrichtung mit nur einer Führung 10 ausge-

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legt wird, kann eine besonders vorteilhafte Lösung die in Fig. 15 und 16 gezeigte sein, v/o der Stift 9a außer in den Kurbelzapfen 2a auch in einen ersten Ring 29 eingreift; diener Ring 29 ist mit einem zweiten Hing 29a drehbar gepaart, der der Büchse 23 von Fig. 7 entspricht; die Paarung beider Ringe 29 und 29a kann entweder wie in Fig. 15 oder wie in Fig. 16 gezeigt erfolgen. 3omit sind die beiden Ringe so in der Drehrichtung der Antriebswelle verbunden, daß sie auf den Ring 29 vom dtift 9a übertragene Schrägschübe aufnehmen können.

Obwohl mehrere Ausführungsformen der Erfindung hier dargestellt und beschrieben sind, lassen sich Änderungen und abweichende Lösungen an diesen vornehmen, ohne jedoch dadurch den ochutzbereich der Erfindung zu verlassen, der in folgenden Patentansprüchen festgelegt ist. Z.B. können die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen miteinander auf verschiedene Weisen kombiniert werden, ohne daß sich dadurch etwas - zumindest in der Eonzipierung - ändert.

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Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Kurbeltrieb zur Umformung einer stetigen Drehbewegung in einen Hin- und Hergang, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Pleuelstange, deren Kopf mit einer Antriebswelle drehfest jedoch radial verschiebbar verbunden ist umfaßt und die Radialverschiebung des Pleuelstangenkopfes zumindest mit "einem feststehenden ringförmigen Führungsmittel angesteuert wird, das mit dem Pleuelstangenkopf beweglich verbunden ist.
2. 2. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnte bewegliche Verbindung zwischen Führungselement und Pleuelstangenkopf durch einen Stift hergestellt wird, der sich vom Kurbelzapfen aus erstreckt und in das Fünrungselement eingreift.
3. 3. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet , daß das genannte Führungselement kreisrund und ausmittig gegenüber der Drehachse der erwähnten Antriebswelle eingebaut ist.
4. 4. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Führungselement seiner Lage nach gegenüber der erwähnten Antriebswelle einstellbar ist.
5. 5· Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Führungsmittel aus einer, in einer neben dem Pleuelstangenkopf angeordneten Platte ausgesparten Nut besteht.'
6. 6. Kurbeltrieb nach den obenstehenden Ansprüchen, im wesentlichen wie oben anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

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