DE2504831C3 - Schubkurbelgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schubkurbelgetriebe mit umlaufender Kurbelschleife, bei der auf einer feststehenden Kurbel zentrisch ein drehbares Teil und auf einem exzentrischen Kurbelzapfen der Kurbel Pleuel gelagert sind, die mit an dem drehbaren Teil verschiebbar geführten Schiebern gelenkig verbunden sind.

Ein derartiges Schubkurbelgetriebe ist prinzipiell bekannt (Beyer: »Technische Kinematik«, S. 72, Fig. 133).

Es ist auch schon ein Rotationskompressor bekannt, bei dem Schieber in radialen Schlitzen gleiten, die gegen ein Austreten aus den Schlitzen unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch den inneren Umfang eines exzentrisch zum Rotor drehbar angeordneten Rings gehalten sind. Die Schieber dienen hierbei zum Abteilen von Verdichtungskammern zwischen dem äußeren Umfang des Rotors und dem inneren Umfang des Rin- te ges (Beyer: »Technische Kinematik«, S. 78, Fig. 153).

Schließlich ist ein Getriebe mit zwei umlaufenden Kurbelschleifen bekannt, bei dem eine anzutreibende Welle für eine genaue Einstellung der Drehübertragung von der Antriebswelle über die beiden Kurbelschleifen auf die Abtriebswelle verstellbar ist (DT-PS 7 22 526).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schubkurbelgetriebe der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß mittels der Schieber eine periodische Arbeitsbewegung erzeugbar ist, wobei der Hub dieser Arbeitsbewegung in einer beliebigen Winkellage des Rotors veränderbar sein soll.

Zur Lösung der Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das drehbare Teil ein Rotor ist, der Schlitze zur Führung der Schieber aufweist, daß die Schlitze zum Umfang des Rotors hin offen sind, um die Schieber beim Umlauf des Rotors auf ihrer Kreisbahn um den exzentrischen Kurbelzapfen zeitweilig über den Umfang des Rotors heraustreten zu lassen, und daß die Kurbel um die zentrischen Zapfen einstellbar und mittels einer Feststellvorrichtung in gewünschter Drehlage blockierbar ist.

An den Enden der Schieber können Werkzeuge, wie Schaufel, Wischer, Schaber, Hammer od. dgl., angeordnet sein, deren Wirkungsbereich in einer bestimmten Winkellage des Rotors, wo die Arbeit ausgeführt werden soll, durch Verstellen der Winkellage der im Betrieb raumfesten Kurbel vergrößerbar oder verkleinerbar ist. Dadurch lassen sich zahlreiche mechanische Arbeiten ausführen, insbesondere solche Arbeiten, bei denen von Fall zu Fall eine andere Orientierung des Wirkungsbereichs gewünscht ist.

Das Schubkurbelgetriebe nach der Erfindung ist einfach herstellbar und leicht zu bed^;enen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Gesamtansicht des gattungsgemäßen Getriebes nach der Erfindung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Darstellung des in F i g. 1 gezeigten Getriebes,

F i g. 3 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

F i g. 4 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

F i g. 5 einen F i g. 4 ähnlichen Schnitt nach Drehung der verschiedenen Bauteile des Getriebes, ausgenommen eine Kurbel, die in der in F i g. 4 gezeichneten Stellung festgehalten ist, und

F i g. 6 einen F i g. 5 im allgemeinen ähnlichen Schnitt, jedoch nach Drehung der Kurbel aus der in F i g. 4 und 5 gezeichneten Stellung heraus.

In F i g. 1 bis 4 sind die Bauteile eines insgesamt mit 10 bezeichneten Schubkurbelgetriebes gezeigt. Ein wesentliches Bauteil des Getriebes 10 ist ein Rotor 12 mit zwei Endscheiben 14 und 16, zwichen denen mehrere Segmente 18 angeordnet sind.

Im zusammengebauten Zustand ist in einem in der Endscheibe 14 ausgebildeten Loch 26 eine Antriebswelle 20 aufgenommen, die ein im Durchmesser kleineres Endstück 22 aufweist. Im Endstück 22 der Antriebswelle 20 ist eine gleichachsige zylindrische Bohrung 24 ausgebildet. Die Antriebswelle 20 ist mit der Endscheibe 14 fest verbunden und kann, wie in Fi g. 3 dargestellt, an dieser mit einer Schweißverbindung 28 befestigt sein.

Jedes Segment 18 ist beim gezeigten Beispiel im wesentlichen bogenförmig, obwohl diese Konfiguration nicht zwingend ist. Wie am deutlichsten in F i g. 2 zu erkennen, weist jedes Segment 18 eine Höhlung 30 auf, in der im zusammengebauten Zustand verschiedene Bauteile des Getriebes 10 beweglich untergebracht sind. In einer Stirnseite jedes Segmentes 18 sind Schraubenlöcher 32 ausgebildet, in die zur Befestigung der Endscheibe 16 durch mit ihnen fluchtende Löcher

34 hindurchgesteckte Schrauben 36 einschraubbar sind. In der Endscheibe 16 ist ein Zentrumsloch 35 ausgebildet, das im zusammengebauten Zustand mit dem Loch 26 gleichachsig ausgerichtet ist.

Im Rotor 12 sind zwischen einander benachbarten Segmenten 18 radiale Schlitze 38 gebildet, in denen Schieber 40 aufgenommen sind, die in den Schlitzen 38 und aus diesen über den Außenumfang des Rotors hinaus verschiebbar sind. Jeder Schieber 40 ist mit einem Pleuel 42 über einen Bolzen 44 gelenkig verbunden, der ein Loch 43 im Pleuel 42 und dazu fluchtende Bohrungen 45 im Schieber 40 druchdringt. In jedem Pleuel 42 ist an einem kurbelseitigen Ende 46 ein Loch 48 ausgebildet, das über ein Ende einer Kurbel 50 aufschiebbar ist. Das kurbelseitige Ende 46 ist um einen Kurbelzapfen 52 der Kurbel 50 drehbar. An der Kurbel 50 sind zwei entgegengesetzt gerichtete Wellenzapfen 54 und 56 ausgebildet. Der Weilenzapfen 56 weist eine nicht kreisrunde Verlängerung 58 auf, beim dargestellten Beispiel ein abgeflachtes Endstück, an der ein Wählknopf 60 mit einem Loch 62 aufgesteckt und befestigt ist.

Bei zusammengebautem Getriebe 10 sind die Endscheiben 14 und 16 koaxial auf den Wellenzapfen 54 und 56 drehbar gelagert.

In Fig.3 bis 5 ist eine spezielle Betriebsweise des Getriebes 10 dargestellt, bei der jeder Schieber 40 während der Drehung mit seinem äußeren Ende einen mit strichpunktierter Linie gezeichneten Kreis C beschreibt. Bei der dargestellten Betriebsweise tritt jeder Schieber 40 aus seinem Schlitz 38 in einem Bereich heraus, in dem der Kreis Cnicht auf den Segmenten 18 des Rotors 12 liegt. Der Vorsprung jedes Schiebers 40 ist am größten in einer Stellung, die der Sechs-Uhr-Stellung eines Stundenzeigers entspricht. Diese Betriebsweise wird durch Drehen des Wählknopfes 60 in der Weise erzielt, daß die Kurbel 50 eine Stellung einnimmt, in welcher die Achse des Kurbelzapfens 52 in einer die Rotorachse enthaltenden Vertikalebene unterhalb der Rotorachse liegt (F i g. 4). Nachdem die gewünschte Betriebsweise gewählt ist, wird der Wählknopf 60 festgestellt, beispielsweise mittels Klemm-

schrauben an einem festen Gestellteil F. Das Einschalten des Getriebes 10 erfolgt dann durch Drehen der Antriebswelle 20, wodurch der Rotor 12 gedreht wird. Während der Drehung des Rotors' 12 um die Wellenzapfen 54 und 56 drängen die Schlitze 38 den Schiebern

ίο 40 eine Drehbewegung auf. Da die Schieber 40 an die Pleuel 42 angelenkt sind, welche ihrerseits mit der Kur bei 50 gelenkig verbunden sind, werden die Schieber 40 auf einer Kreisbahn um den Kurbelzapfen 52 der Kurbel 50 bewegt. Auf Grund der Exzentrizität zwischen dem Kreis Cund dem Rotor 12 bewegen sich die Schic ber 40 in die Schlitze 38 hinein und aus diesen heraus (F ig-5).

Bei der vorstehend beschriebenen Betriebsweise ist die radial nach außen gerichtete Bewegung jedes Schiebers 40 mit seiner Drehbewegung so synchronisiert, daß sich sein maximaler Hub in einer der Sechs-Uhr-Stellung eines Stundenzeigers entsprechenden Stellung ergibt. Die Synchronisierung der nach außen gerichteten Bewegung jedes Schiebers IaBi sich auch nach anderen Betriebsweisen oder Stellungen vornehmen, derart, daß der maximale Hub bei beliebigen anderen Winkelstellungen gegeben ist. Hierzu wird der Wählknopf 60 gelöst und so gedreht, bis die Kurbel 50 mit dem Kurbelzapfen 52 in die gewünschte Richtung weg vom Mittelpunkt der Wellenzapfen 54 und 56 weist. Danach wird der Wählknopf 60 wieder festgestellt. In F i g. 6 ist eine solche andere Betriebsweise dargestellt. Der Kurbelzapfen 52 weist, bezogen auf die Wellenzapfen 54 und 56, auf eine ungefähre 300°-Stcllung, so daß die Außenkante jedes Schiebers 40 etwa an dieser Stelle am weitesten aus dem zugehörigen Schlitz 38 heraustritt und einen Kreis C beschreibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schubkurbelgetriebe mit umlaufender Kurbelschleife, bei der auf einer feststehenden Kurbel zentrisch ein drehbares Teil und auf einem exzentri sehen Kurbelzapfen der Kurbel Pleuel gelagert sind, die mit an dem drehbaren Teil verschiebbar geführten Schiebern gelenkig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil ein Rotor (12) ist, der Schlitze (38) zur Führung der Schieber (40) aufweist, daß die Schlitze (38) zum Umfang des Rotors hin offen sind, um die Schieber beim Umlauf des Rotors auf ihrer Kreisbahn (C, C') um den exzentrischen Kurbelzapfen (52) zeitweilig über den Umfang des Rotors heraustreten zu lassen, und daß die Kurbel (50) um die zenirischen Zapfen einstellbar und mittels einer Feststellvorrichtung (58,60) in gewünschter Drehlage blockierbar ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (50) zwei zentrische Zapfen (54, 56) zur Lagerung des Rotors (12) aufweist, von denen einer in Ausgestaltung der Feststellvorrichtung mit einer Anflachung (58) versehen ist, die mit einer entsprechenden Anflachung an einem ortsfest festklemmbaren und in ungeklemmtem Zustand drehbaren Wählknopf (60) zusammenwirken kann.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mehrere in Umfangsrichtung mit die Schlitze (38) bildenden Abständen angeordnete Segmente (18) aufweist, die durch zwei Endscheiben (14, 16) zusammengehalten sind, und daß die Segmente eine Höhlung (30) umschließen, in der bei zusammengebautem Getriebe (10) die Kurbei (50), die Pleuel (42) und die inneren Enden der Schieber (40) angeordnet sind.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebswelle (20) an der einen Endscheibe (14) des Rotors (12) befestigt ist.