DE2444040A1 - Radialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Radialkolbenmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenmaschine mit einem Kolbenträger, der die Kolben verschiebbar aufnimmt, einem Bahnträger mit einer Kurvenbahn zur gleitenden Abstützung der äußeren Kolbenenden, von denen der eine Träger, insbesondere der Kolbenträger, drehbar ist, und mit einer Haltevorrichtung, die die Kolben - auch beim Stillstand - in der Arbeitsstellung hält.

Für die Funktion von Radialkolbenmaschinen, insbesondere Motoren, ist es von Wichtigkeit, daß sich die Kolben jederzeit in ihrer Arbeitsstellung befinden, in der ihre äußeren Enden der Kurvenbahn unmittelbar benachbart sind. Ist diese Voraussetzung nicht gegeben, beispielsweise weil ein oder mehrere Kolben sich infolge des Eigengewichts von der Kurvenbahn abgehoben haben, kann ein Motor nicht anlaufen. Auch bei einer Pumpe können Probleme wegen einer Abweichung von der genauen Arbeitsstellung beim Anlauf auftreten, z.B. wenn ein Kolben-Gleitschuh auf einer zylindrischen und nicht auf einer konkav gewölbten Kurvenbahn geführt ist.

Bekannt ist daher eine Radialkolbenmaschine, bei der die Haltevorrichtung aus einem zentrisch zur Kurvenbahn angeordneten Ring besteht, auf welchem sich von den Kolben nach innen ragende Stifte abstützen. Hierbei sind die Kolben sowohl an ihrem äußeren Ende als auch an ihrem inneren Ende geführt. Wenn aber, was sich in der Praxis kaum vermeiden läßt, Schmutzteilchen auf die Kurvenbahn oder die äußere Lauffläche des Ringes gelangen, kann der

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Kolben zwischen den beiden Laufflächen verklemmen oder ein Schaden durch erhöhte Reibungsabnutzung entstehen. Außerdem ist der die Haltevorrichtung bildende Ring sehr sauber und genau zu bearbeiten, was Schwierigkeiten bei der Massenfertigung mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolbenmaschine der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der die Haltevorrichtung einen sehr einfachen Aufbau hat, für die Massenfertigung geeignet ist und keine Schäden in der Maschine hervorruft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Haltevorrichtung eine an allen Kolben angreifende Ringfeder ist, welche die Kolbenenden an die Kurvenbahn andrückt.

Diese Ringfeder drückt radial nach außen auf alle Kolben. Sie muß keine großen Kräfte überwinden, um die äußeren Kolbenenden im Stillstand gegen die Kurvenbahn zu halten. Es genügt eine Federkraft in der Größenordnung des Kolbengewichts. In der Regel braucht die auf einen Kolben in der Arbeitsstellung wirkende Federkraft höchstens gleich dem doppelten Gewicht dieses Kolbens zu sein. Bei alledem sind sich auf der Kurvenbahn absetzende Schmutzteilchen unschädlich. Denn die Feder erlaubt es, daß sich der Kolben unter dem Einfluß des Schmutzteilchens kurzfristig von der Kurvenbahn abhebt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine gemeinsame Ringfeder für alle Kolben vorgesehen.

Insbesondere liegt die Ringfeder an einem am äußeren Kolbenende angeordneten Flansch an. Der Flansch kann an einem Gleitschuh ausgebildet sein, der gelenkig mit dem zylindrischen Teil des Kolbens verbunden ist. Die Ringfeder hat daher einen verhältnismäßig großen Durchmesser und kann dementsprechend geringe Federkräfte erzeugen. Infolge der Verwendung von Gleitschuhen liegen die Flansche jederzeit tangential zu einem zur Kurvenbahn konzentrischen Kreis.

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Besonders günstig ist es, wenn die Ringfeder aus einem Federstahlband besteht, das mit Aussparungen zur Aufnahme der Kolbenenden versehen ist und dessen Enden miteinander verbunden sind. Die Aussparungen können durch Stanzen erzeugt werden. Obwohl nur eine einzelne Ringfeder verwendet wird, kann man den jeweils zwischen einem ersten und dritten Kolben angeordneten Bandabschnitt als Einzelfeder für den dazwischenliegenden zweiten Kolben auffassen. Hierbei steigt die Federkraft von einem Kleinstwert in der Ruhestellung beim Abheben des äußeren Kolbenendes von der Kurvenbahn überproportional an. Dies erlaubt es, den von der Feder hervorgerufenen Zusatzdruck, der vom Kolben auf die Kurvenbahn übertragen werden muß, so klein wie möglich zu halten, bei einem stärkeren Abheben des Kolbenendes von der Kurvenbahn dagegen die Federkräfte stark anwachsen zu lassen.

Die Aussparungen sind zweckmäßigerweise Langlöcher. Hierdurch kann die Ringfeder ihre Einbaulage beibehalten, obwohl sich der Umfangsabstand der Radialkolben während des Umlaufs ändert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Radialkolbenmaschine, teilweise im Schnitt und

Fig. 2 eine Ansicht eines Federstahlbandes, das zur Herstellung einer Ringfeder dient.

An einem Gehäuse 1, das mittels Schrauben 2 an einem Träger angeflanscht werden kann, ist ein Bahnträger 3 um eine Achse 4 schwenkbar befestigt. Durch ein nicht näher veranschaulichtes, am der Schwenkachse 4 diametral gegenüberliegenden Stift 5 angreifendes Getriebe kann der Bahnträger 3 aus der veranschaulichten Stellung in eine andere Stellung verschwenkt werden. Der Bahnträger weist eine Kurvenbahn 6 auf, die hier als Kreisbahn ausgeführt ist.

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Im Gehäuse 1 ist eine Welle 7 gelagert, auf der mittels einer Feder 8 ein Kolbenträger 9 mitnehmbar befestigt ist. Dieser weist Bohrungen 10 zur Aufnahme von Radialkolben 11 auf, die jeweils aus einem zylindrischen Teil 12 und einem über ein Kugelgelenk 13 damit verbundenen Gleitschuhen 14 bestehen, die ihrerseits an der Kurvenbahn 6 anliegen. Außerdem sind an einer Stirnseite des Kolbenträgers 9 auf einer Kreisbahn liegende Öffnungen 15 vorgesehen, die abwechselnd an zu- und abflußseitigen Öffnungen des Gehäuses vorbeilaufen und auf diese Weise die Bohrungen 10 nacheinander mit dem Zu- und Ablauf verbinden.

In der veranschaulichten Stellung ist der Mittelpunkt M6 der Kurvenbahn 6 gegenüber dem Mittelpunkt M9 des Kolbenträgers versetzt. Demzufolge durchlaufen die Kolben 11 bei einer Drehung des Kolbenträgers 9 einen Hub. Wird der Bahnträger 3 im Uhrzeigergegensinn verschwenkt, so verkleinert sich der Hub bis zu Null. Wenn er anschließend wieder größer wird, hat sich die Drehrichtung bei einem Motor bzw, die Förderrichtung bei einer Pumpe umgedreht.

Eine Ringfeder 16 ist dadurch erzeugt, daß ein in Fig. 2 veranschaulichtes Federstahlband 17 an seinen Enden 18 durch Nietung oder Punktschweißung verbunden wurde. In dem Federband sind Aussparungen 19 ausgestanzt. Das Federband hat eine Blechstärke von beispielsweise 0,3 bis 0,5 mm. Die Aussparungen sind Langlöcher, deren Breite dem kreisförmigen Querschnitt der Gleitschuhe 14 angepaßt ist. Demzufolge legt sich der Ring an einem Flansch 20 des Gleitschuhes an. Die Länge der Langlöcher ist so bemessen, daß die bei jeder Umdrehung auftretenden Änderungen des Abstandes zwischen benachbarten Gleitschuhen aufgenommen werden, ohne daß sich die Form der Ringfeder wesentlich ändert. Die Aussparungen ergeben auch Zonen erhöhter Biegbarkeit, so daß die Ringfeder die veranschaulichte Form mit einer schärferen Krümmung an jeder Aussparung annimmt. Für jeden Kolben sind praktisch nur die zu seinen beiden Seiten sich erstreckenden Ringabschnitte wirksam. Daher hat die Ringfeder die Funktion einer Vielzahl von Einzelfedern.

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Zur Montage kann so vorgegangen werden, daß in die fertiggestellte Ringfeder 16 die Gleitschuhe eingesteckt und anschließend mit den bereits im Kolbenträger 9 angeordneten Kolben durch Bördelung des äußeren Teils des Kugelgelenks vereinigt werden. Damit übernimmt die Ringfeder 16 auch die Hilfsf unktion, die Kolben im Kolbenträger zu halten, bevor dieser in den Bahnträger eingebaut wird.

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Claims (5)

24AA040 - 6 Patentansprüche

1. Radialkolbenmaschine mit einem Kolbenträger, der die Kolben verschiebbar aufnimmt, einem Bahnträger mit einer Kurvenbahn zur gleitenden Abstützung der äußeren Kolbenenden, von denen der eine Träger, insbesondere der Kolbenträger, drehbar ist, und mit einer Haltevorrichtung, die die Kolben - auch beim Stillstand - in der Arbeitsstellung halten, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung eine an allen Kolben (11) angreifende Ringfeder (16) ist, welche die Kolbenenden an die Kurvenbahn (6) andrückt«

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder (16) an einem am äußeren Kolbenende angeordneten Flansch (20) anliegt.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (20) an einem Gleitschuh (14) ausgebildet ist, der gelenkig mit dem zylindrischen Teil (12) des Kolbens (11) verbunden ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder (16) aus einem Federstahlband (17) besteht, das mit Aussparungen (19) zur Aufnahme der Kolbenenden versehen ist und dessen Enden (18) miteinander verbunden sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (19) Langlöcher sind.

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