DE3217589C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung betrifft eine Taumelscheibenmaschine,
insbesondere einen thermischen Kolbentaumelscheibenmotor,
mit Kolben und einer mit den Kolben verbundenen Taumelscheibe
mit einer schräggestellten Achse, deren Drehung durch Rollen
ohne Gleiten von auf der Taumelscheibe ausgebildeten
konischen, gezahnten Stützringflächen auf dazu im Winkel im
Maschinengehäuse angeordneten konischen, Stützringflächen
erfolgt, wobei die Taumelscheibe an ihrer einen Seite mit ihrer
Achse in einem Kurbelarm der Motorachse gelagert ist und
an ihrer anderen Seite durch Berührung von äußeren und
inneren glatten, konischen Stützringflächen gehalten ist.
Eine derartige volumetrische Taumelscheibenmaschine hat
in gleichem Abstand und parallel zueinander angeordnete
Zylinder, die in gleichem Abstand zu einer zentralen
Motorachse angeordnet sind, um die sich die Taumelscheibe
dreht. Eine derartige Maschine ist in der FR-PS 21 94 226
beschrieben. Diese Maschine stellt einen thermischen
Kolbentaumelscheibenmotor dar. Bei dieser Maschine tritt
ein Rollen ohne Gleiten von zwei konischen Stützringflächen
der Taumelscheibe auf zwei festen konischen Stützringflächen
im Maschinengehäuse auf. Das Rollen ohne Gleiten wird dabei
durch das Ineinandergreifen gezahnter, konischer
Stützringflächen gewährleistet.
Aus der FR-PS 24 03 449 ist eine derartige
Taumelscheibenmaschine bekannt, die mehrere sich berührende,
miteinander zusammenwirkende konische, glatte
Stützringflächenpaare hat.
Bei diesen bekannten Taumelscheibenmaschinen weist die
Taumelscheibe eine Lagerachse auf, die die Taumelscheibe
nach hinten überragt und die in einem Lagerauge des
Kurbelarmes drehbar gelagert ist. Dadurch weist diese bekannte
Taumelscheibenmaschine eine große Bauform auf.
Weiterhin haben die Erfahrungen und die Berechnungen gezeigt,
daß einige Teile der Taumelscheibenmaschine große Reibung
verursachen und damit die Lebensdauer der Maschine verringern.
Bei der Taumelscheibenmaschine nach der FR-PS 24 03 449
ist ein zylindrischer Lagerschlitten vorgesehen, der in
einer zylindrischen Ausnehmung des Kurbelarmes in Richtung
der Motorachse verschiebbar geführt ist. Es hat sich nun
ergeben, daß insbesondere die Lagerung der Lagerachse der
Taumelscheibe im Kurbelarm große Reibung verursacht.
Aus der US-PS 19 77 424 ist es bereits bekannt, bei einer
Maschine mit Taumelscheibe mit schräggestellter Achse ein
geeignetes axiales Spiel an der Verbindung von Kurbelarm
und Taumelscheibe zur Vermeidung von Selbsthemmung vorzusehen.
Die in der US-PS 19 77 424 beschriebene Maschine stellt
jedoch einen Flüssigkeitsmesser dar, der dem
Erfindungsgegenstand gattungsgemäß sehr fern steht und
bei dem unter anderem der Antriebsfluß umgekehrt verläuft.
Darüber hinaus ist hier die Taumelscheibe auf einer zentralen
Kugel gelagert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine
Taumelscheibenmaschine der eingangs genannten Art derart
weiterzubilden, daß bei leichter, gewichtsparender und
kurzer Bauform im Bereich der Lagerachse der Taumelscheibe
nur geringe Flächenpressungen auftreten. Letzteres ist vor
allem bei der durch erhöhte Drehzahl bedingten Fliehkraft
von Bedeutung.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Kurbelarm
der Motorachse und dem Lager der Taumelscheibe ein derart großes
einseitiges Spiel an der der Motorachse benachbarten Seite in
radialer Richtung vorgesehen ist, daß die Berührung zwischen
der abrollenden konischen äußeren Stützringfläche der
Taumelscheibe und der entsprechenden festen Stützringfläche
des Maschinengehäuses gewährleistet ist und daß der Kurbelarm
und das Lager ohne Berührung sind, wenn die Trägheitskräfte
überwiegen.
Vorteilhaft ist die Taumelscheibe einstückig mit einer derart
großen hinteren Durchtrittsöffnung ausgebildet, daß durch
diese Öffnung eine feste innere konische Stützringfläche
mit einer zugehörigen Verzahnung einbaubar ist und daß die
Durchtrittsöffnung die Lagerschale für das Lager bildet.
Vorzugsweise weist der Kurbelarm im Innern der Taumelscheibe
einen zweiten Kurbelarm mit einem Lagerzapfen auf, wobei
die so gebildete Kurbelwelle in einem zweiten Lager
abgestützt ist, das am Ende des Achsstumpfes einer Achse
angeordnet ist, die die äußere konische feste Stützringfläche
und die zugeordnete Verzahnung trägt.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 einen Kolbentaumelscheibenmotor in schematischer
Darstellung im Schnitt,
Fig. 2 den Kolbentaumelscheibenmotor in schematischer
Darstellung im Schnitt durch den Kurbelarm nach
II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Kolbentaumelscheibenmotor in schematischer
Darstellung in axialem Längsschnitt mit verschiebbarem
Kurbelzapfen,
Fig. 4 den Kolbentaumelscheibenmotor in schematischer
Darstellung im Querschnitt nach IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 den Kolbentaumelscheibenmotor nach Fig. 3 in
schematischer Darstellung mit einstückiger
Taumelscheibe im Längsschnitt,
Fig. 6 den Kolbentaumelscheibenmotor in schematischer
Darstellung im Schnitt nach VI-VI der Fig. 5,
Fig. 7 eine andere Ausführungsform eines
Kolbentaumelscheibenmotors in schematischer Darstellung
im Längsschnitt mit in zwei Lagern gelagerter
Kurbelwelle,
Fig. 8 einen erfindungsgemäßen Kolbentaumelscheibenmotor
in teilweisem Längsschnitt,
Fig. 9 den Kolbentaumelscheibenmotor nach Fig. 8 im
Querschnitt nach IX-IX durch die Achse der
Taumelscheibe,
Fig. 10, 11 und 12 den Fig. 3, 5 und 8 entsprechende
schematische Darstellungen mit Darstellung
der wirkenden Kräfte.
In den Fig. 1 und 2 sind die abrollenden, äußeren konischen
Stützringflächen mit 12 und 19 und die abrollenden inneren
konischen Stützringflächen mit 62 und 63 bezeichnet. Die
äußeren konischen Führungsringflächen sind mit 13 und 20
und die weiteren abrollenden konischen Führungsringflächen
sind mit 66 und 67 bezeichnet. Die ineinandergreifenden,
gezahnten Führungsflächen sind nicht dargestellt.
Das Lager der Taumelscheibe 5 ist mit 8 bezeichnet, das in
einem Auge 10 des Kurbelarmes gelagert ist, und der
Lagerschlitten mit 92, wobei bei der Ausführungsform des
Motors nach dem französischen Patent 24 03 449 der
Lagerschlitten zylindrisch ausgebildet ist und gegen Verdrehen
durch einen verschiebbaren Anschlag gesichert ist. Nach den
Fig. 1 und 2 hat der Lagerschlitten 92 quadratischen
Querschnitt. Das Lager 29′ des benachbarten Steuerrades ist in
axialer Richtung festgelegt, um jegliche Verschiebung der
Motorachse zu verhindern.
Nach den Fig. 3 und 4 wird die Freigabe des Lagerzapfens der Tau
melscheibe in bezug zu den Trägheitskräften dadurch bewirkt, daß
ein großes Spiel des Lagerzapfens versehen ist, indem die der
Motorachse abgewandte Seite der quadratischen Ausnehmung des Auges
des Kurbelarmes weggelassen ist, so daß lediglich die anderen
Seiten den Halt bewirken. Die der Motorachse benachbarte Seite
nimmt dann die Explosionskräfte, vermindert um die Trägheitskräfte,
auf, und die beiden seitlichen Seiten übertragen das Augenblicks
motormoment der Taumelscheibe.
Im Betriebszustand schwacher Explosionsdrucke und hoher Belastung,
in dem die Trägheitskräfte überwiegen, wirken die Kräfte nicht auf
das Äußere des Kurbelarmes, sondern werden unmittelbar von den ab
rollenden konischen Stützringflächen 12 und 19 übernommen, die
sehr viel geeigneter zur Aufnahme dieser großen Kräfte sind, als
der Lagerschlitten 92 oder ein den Lagerschlitten haltendes Kugel
lager. Notwendig ist jedoch, den Lagerschlitten 92 in axialer Rich
tung durch zwei Anschläge b zu halten. Dadurch ergibt sich keine
andere Arbeitsweise der inneren abrollenden konischen Stützring
flächen 62 und 63, die ständig bei allen Belastungsfällen und bei
allen Geschwindigkeiten sich gegeneinander abstützen.
Die Taumelscheibe 5 besteht nach den Fig. 1 und 2 aus zwei Teilen,
dem vorderen Tellerrad 6, das die abrollende konische Stützring
fläche 63 mit der nicht dargestellten Verzahnung trägt, und der
hinteren Scheibe 5 mit dem Lager 8. Die beiden Teile sind
durch ringförmig angeordnete Schrauben 7 miteinander verbunden. Die
Ausbildung der Taumelscheibe 5 in zwei Teilen ist notwendig, damit
die konische Stützringfläche 62 mit der Verzahnung auf der Achse 2
befestigbar ist. Es wurde gefunden, daß die auftretenden Kräfte in
der Taumelscheibe in der Verbindungsstelle am größten sind und in
einer sich um die Achse der Taumelscheibe drehenden Ebene liegen,
so daß alle Schrauben bei ihrer Drehung jeweils der maximalen Kraft
unterworfen werden und nur wenig von den anderen Schrauben entla
stet werden. Dadurch ergeben sich relativ große Abmessungen der
Taumelscheibe und eine unzeitgemäße Gewichtserhöhung der Taumel
scheibe.
Erfindungsgemäß ist daher die Taumelscheibe einstückig mit einer
derart großen, hinteren Öffnung ausgebildet, daß die konische Stütz
ringfläche 62 mit ihrer Verzahnung in die Taumelscheibe einbringbar
ist, wobei jedoch die Lagerung umgekehrt wird, d. h. die Taumel
scheibe wird weiblich und der Kurbelarm männlich, wie dies in den
Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Die Ausbildung einer Lagerschale 8′
an der Taumelscheibe 5 ist einfach, da dort die Kräfte sehr viel
geringer sind als im Zentrum und außerdem besser verteilt sind. Die
Lagerschale 8′ ist weiblich, sie dreht sich um den Lagerschlitten
92′, der als Kugellager ausgebildet sein kann. Der Lagerschlitten 92′
ist in der quadratischen Ausnehmung 10 des Kurbelarmes mit einem
großen Spiel j an der der Achse benachbarten Seite gehalten. Dies
ermöglicht der Taumelscheibe 5 (wie bei der Ausführung nach Fig. 3),
von dem Kurbelarm 10 unter der Wirkung der Trägheitskräfte freizu
kommen und ermöglicht die Aufnahme der Trägheitskräfte durch die
abrollenden konischen Stützringflächen 12 und 19.
Es ist selbstverständlich, daß die Motorachse nicht verschiebbar ist
und durch das Lager 29′ gehalten ist, während die Achsen 2 und 4,
die an ihren äußeren Enden außerhalb des Motors durch Schrauben 26
miteinander verbunden sind, eine kleine Verschiebung in Abhängig
keit vom Kompressionsdruck durchführen zu können. Die Achsen sind in
schematischer Darstellung durch den Finger 32 gegen Drehung ge
sichert, der in einer festen Nut 31 verschiebbar ist. Diese Ver
schiebung wird auf die Taumelscheibe 5 übertragen, deren relative
Verschiebung durch die Verschiebbarkeit des Lagerschlittens 92′
in bezug zum Kurbelarm 10 gewährleistet ist.
Die Arretierung der Achsen 2 und 4 gegen Drehung wird vorteilhaft
durch die in dem französischen Patent 24 03 449 beschriebene
Blattfeder gewährleistet.
Nach Fig. 7 weist der in das Innere der Taumelscheibe 5 ragende Kur
belarm 10 einen zweiten Kurbelarm 33 mit einem Lagerzapfen 34 auf,
der konzentrisch zur Motorachse ist und sich in einem festen Lager
28′ abstützt und der die feste konische Stützringfläche 62 tragende Achse 2
konzentrisch zu beiden dreht.
Somit wird eine Kurbelwelle mit einem einzigen Bogen und zwei La
gern 28′ und 29′ und aus einem Kurbelarm 10 erhalten. Das Lager 28
ist weggelassen, da an seine Stelle das Drucklager 29′ tritt. Da
durch wird der Motor in axialer Richtung beträchtlich verkürzt,
in der der Platzbedarf des Motors am größten ist.
Das neue Lager 28′, das ebenso wie das Lager 29′ am Motorgehäuse
befestigt ist, ist am Ende eines mehr oder weniger flexiblen Stabes
angeordnet, am Stumpf der Achse 2, der die Achse 4 überragt und
dessen Länge und Durchmesser durch die Abmessungen des vorderen
Tellerrades 6 der Taumelscheibe 5 bestimmt sind.
Bei Betrachtung aller auftretenden Kräfte wird durch diese Ausbil
dung der Kurbelwelle das überraschende Ergebnis erhalten, daß eine
Unterdrückung jeglicher Biegung des Achsstumpfes erhalten wird und
daß ein sehr kurzer Kräfteschluß der auftretenden Kräfte im Innern
der Taumelscheibe erzielt wird, sowohl der auftretenden Explosions
kräfte als auch der Trägheitskräfte, wobei außerdem die an das Ge
häuse übertragenen Kräfte sehr stark verringert werden, wodurch
eine bessere und leichtere Bauweise des Gehäuses möglich ist.
Bei der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Motors nach Fig. 8
sind die Achsen 2 und 4 konzentrisch zur Motorachse angeordnet und
gegen Drehung durch Nuten 70 und eine Blattfeder 38 gesichert. Die
Achse 4 trägt die abrollende äußere konische Stützringfläche 19,
die abrollende konische Führungsringfläche 67 und die Verzahnung 18.
Die Achse 2 trägt die abrollende konische Stützringfläche 62 und die
Verzahnung 21. Der Stumpf der Achse 2 ist sich verbreiternd ausge
bildet, um das Lager 28′, beispielsweise ein Nadellager, aufzu
nehmen. In diesem Lager 28′ dreht sich der Lagerzapfen 34 am Ende
der Kurbelwelle des Kurbelarmes 33, der mit dem Kurbelarm 10 ver
bunden ist. Weiterhin ist das Lager 29′ als Drucklager ausgebildet
und ein wichtiges Gegengewicht 71 vorgesehen.
Die Taumelscheibe 5 ist einstückig mit ihrem vorderen Tellerrad 6,
das die abrollende innere konische Stützringfläche 63 und die Ver
zahnung 14 trägt, ausgebildet. Diese beiden Teile stützen sich am
Tellerrad ab und sind gegen Verdrehen durch eine genutete Hülse 72
gesichert.
Die einstückige Taumelscheibe 5 verbreitert sich in ihrem mittleren
Bereich zu n Ansatzrohren 73, wobei n die Anzahl der Kolben angibt
(ungerade bei einem Viertakt-Motor) und trägt die rollende äußere
konische Stützringfläche 12 und die abrollende konische Führungs
ringfläche 66. Die Ansatzohren 73 tragen mit Schrauben 46 befestig
te Haltekörper 45 für die Pleuelstangen, wie sie in dem französi
schen Patent 24 03 449 beschrieben sind. Die einstückige Taumel
scheibe trägt in ihrem hinteren Bereich die mütterliche Lagerschale
8′, in der ein Kugellager 92′ angeordnet ist, das mit einer dem
quadratischen Abschnitt des Kurbelarmes 10 übergreifenden Klammer
74 zusammenwirkt, die das wichtige Spiel j zwischen dem Kugellager
92′ und der Kurbelwelle gewährleistet. Dieses Spiel, ebenso wie die
kugelförmige Ausbildung des Lagers in der Taumelscheibe, erleich
tert den Zusammenbau der Vorrichtung. Die beiden parallelen Seiten
flächen 75 der Klammer 74 sind auf den entsprechenden Seitenflächen
der Kurbelwelle mit einem ganz geringen Spiel angeordnet, um die
Übertragung des augenblicklichen Motormoments über die Taumel
scheibe zu gewährleisten. Die Spitzenebene 76 liegt ständig unter
Last auf der Kurbelwelle, ausgenommen, wenn die Trägheit überwiegt
oder wenn der Ansaugvorgang sie voneinander trennt, um die Stütz
ringfläche 12 auf der Stützringfläche 19 abzustützen. Das Spiel
bei der Spitzenebene 76 muß sehr gering sein, in der gleichen
Größenordnung wie das Spiel bei den parallelen Seitenflächen 75.
Die parallelen Seitenflächen 75 und die Spitzenebene 76 erlauben
eine Verschiebung der Taumelscheibe 5 in Richtung der Achse xx′
bei einer Änderung des Kompressionsdruckes, wobei die Kurbelwelle
sich nicht in Richtung dieser Achse verschiebt. Dies gilt gleich
falls für das Lager 28′ und den Lagerzapfen 34, so daß das Lager
als Nadellager ausgebildet ist.
Die Ansatzohren 73 sind durch Rippen einstückig mit der Taumel
scheibe 5 verbunden. Es ist eine mittlere Rippe 77 vorgesehen, die
im wesentlichen die in radialer Richtung wirkenden Explosions
kräfte überträgt. Weiterhin sind zwei seitliche Rippen 78 vorge
sehen, die im wesentlichen zur Verstärkung der Ansatzohren und zur
Übertragung des Momentes dienen.
Die Fig. 8 läßt weiterhin eine Verlängerung der Kurbelwelle durch
die Achse 2 zur Steuerung des Verteilers und der Hilfsaggregate
erkennen.
Das vorgenannte Spiel bei der Spitzenebene 76 kann durch eine leichte
anfängliche Vorspannung ersetzt werden, indem das Überragen des
äußeren Endes der Achse 2 vor der Stirnseite 79 der Achse 4 und die
Verschiebung der Achse 2 vor dem Anziehen der Mutter 69 auf einen
vorgegebenen Wert eingestellt wird. Alle konischen Stützringflächen
müssen dann leicht in Kontakt sein. Das Einstellen dieser Vorspan
nung erfolgt nach Fig. 7 auf einfache Weise durch die Wahl der
Dicke der Unterlage 68 . Dies ist bereits in dem französischen Pa
tent 21 94 226 beschrieben, jedoch ergänzt um die Möglichkeit einer
Verstellung des Winkels zwischen den Achsen 2 und 4, was jedoch
nicht notwendig ist.
Die Berechnungen zeigen, daß in allen Fällen bei einer Maschine
nach den Fig. 3 bis 8 die wichtigste Motorkraft die ist, die die
abrollenden inneren konischen Stützringflächen 62 und 63 aufeinan
der ausüben.
Diese Kraft ist parallel zur Achse yy′ der Taumelscheibe und ist
die Summe der beiden Kräfte A und B. Die Kraft A ist proportional
der Explosionskraft am oberen Totpunkt des Kolbens und B ist pro
portional den Trägheitskräften der Taumelscheibe und ihrer beweg
lichen Teile.
A besteht aus einer in radialer Richtung wirkenden Kraft a und
einer in axialer Richtung wirkenden Kraft. Die in axialer Richtung
wirkende Kraft ist nicht von Bedeutung, da sie lediglich einen Zug
auf die Achse 2 ausübt, deren Abschnitt fest angeordnet ist, wobei
der Zug keine Vibration hervorruft.
Im Gegensatz dazu bewirkt die in radialer Richtung wirkende Kraft a
eine Biegung der Achse 2 in dem die Achse 4 überragenden Abschnitt
zusammen mit einem axialen Moment. Diese radiale Kraft verändert
sich in Größe und Richtung (da sie sich dreht), so daß sie Vibra
tionen in der Achse hervorruft, die einzelne Vorsichtsmaßnahmen
notwendig machen.
Die Kraft B zerfällt ebenfalls in eine in radialer Richtung wirken
de Kraft b und eine nicht bedeutende, in axialer Richtung wirkende
Kraft (wie bei der Kraft A). Die in radialer Richtung wirkende
Kraft bl wirkt wie die Kraft a auf die Achse 2 durch einen Moment
b × l, so daß auf den Achsstumpf der Achse 2, der die Achse 4 über
ragt, ein Gesamtmoment von:
- +M = al + bl = l (a + b)
(trigonemetrische Richtung = +)
wirkt (siehe Fig. 3, 4 und 8. Dies gilt gleichfalls für die Aus
führungsform nach den Fig. 5 und 6, ist jedoch nicht dargestellt).
Bei allen Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 8 wird eine in
radialer Richtung nach der Motorachse wirkende Kraft durch den
Lagerschlitten 92′ auf den Kurbelarm 10 oder die Kurbelwelle ausge
übt. Diese Kraft, die sehr viel geringer als die Kraft A ist, hängt
im wesentlichen von der Kraft der Explosion ab, wird jedoch verrin
gert oder aufgehoben durch die Trägheitskraft der Taumelscheibe ober
halb einer bestimmten Geschwindigkeit.
Weiter wird eine Trägheitskraft D durch das Gegengewicht 71 des Kur
belarmes 10 oder der Kurbelwelle hervorgerufen. Abhängigkeit von
dem Grad der Geschwindigkeit ist diese Kraft proportional der Kraft
B, ist jedoch deutlich kleiner.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 6 wird eine Kraft C
über den Lagerzapfen 8 auf das Lager 28 und über die Lagerschale 8′
auf das Lager 29 übertragen. Die Kraft D wird gleichfalls über die
Taumelscheibe 5 auf das Lager 28 bzw. 29′ übertragen.
Bei beiden Ausführungsformen ergeben sich zwei voneinander unab
hängige Kraftverläufe, die auf aneinander angrenzende Teile wirken,
und die sich nur über das äußere Motorgehäuse schließen. Bei der
Ausführungsform der Maschine nach den Fig. 7 und 8 gibt es die
Kräfte C und D, die auf die Lager 28′ und 29′ wirken, wobei c und d
auf das Lager 28′ am Ende der Achse 2 und c′ und d′ auf das Lager
29′ wirken, das als einziges im Gehäuse angeordnet ist.
Die Kräfte c und d bewirken in der Achse 2 ein Moment
- -M′ = -cL - dL - = -L (c + d)
(trigonemetrische Richtung = +),
das stets dem Moment bei der Drehung des Motors entgegengerichtet
ist.
Vorteilhaft wäre M - M′ = 0. Es kann jedoch erzielt werden, daß
bl - dl = 0 ist, da b und d bei allen Geschwindigkeiten proportio
nal bleiben (der Faktor W 2 bleibt der gleiche, d = kb mit k = 1
bis 1/2). Es gibt einen bestimmten Bereich für die Wahl von 1 und L,
deren Beziehung zueinander in der Nähe von 1/2 liegt.
Es ist nicht möglich, in allen Fällen al - cL = 0 zu machen, da c
nicht proportional a bleibt. Dies gilt für eine bestimmte Geschwin
digkeit w. In diesem Fall ergibt sich:
- M - M′ = 0.
Es ist jedoch möglich, sich daran in einem weiten Geschwindigkeits
bereich anzunähern. Vor allem bewirken die anderen aus dem Motor
moment aus der Wirkung der anderen Zylinder auf die Taumelscheibe
stammenden Kräfte die Einführung von senkrecht zur Ebene der Figu
ren auf das Lager 28′ und die Verzahnung 21 wirkenden Kräfte. Diese
Kräfte sind einander gegengesetzt und heben sich in bezug zur Bie
gung der Achse 2 auf.
Ein bestimmter Betrag des Biegemomentes auf Grund dieser Kräfte,
die kleiner als die Kräfte der Art a, b, c, d sind, bleibt bei der
Berechnung von M - M′ = 0 übrig.
Die sehr große Verringerung des Biegemomentes auf den Sumpf der
Achse 2 bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 vergrößert
die Festigkeit dieser Achse.
Vor allem die Reaktionskräfte c′ und d′ der Kurbelwelle auf das
hintere Lager stellen einen günstigen Bruchteil der Reaktionskräfte
dar (vielleicht 1 : 3), die von den Lagern des Motorgehäuses bei den
Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 6 aufgenommen werden.
Claims (3)
1. Taumelscheibenmaschine, insbesondere thermischer
Kolbentaumelscheibenmotor, mit Kolben und einer mit den
Kolben verbundenen Taumelscheibe mit einer schräg
gestellten Achse, deren Drehung durch Rollen ohne Gleiten
von auf der Taumelscheibe ausgebildeten konischen, gezahnten
Stützringflächen auf dazu im Winkel im Maschinengehäuse
angeordneten konischen, gezahnten Stützringflächen erfolgt,
wobei die Taumelscheibe an ihrer einen Seite mit ihrer
Achse in einem Kurbelarm der Motorachse gelagert ist und
an ihrer anderen Seite durch Berührung von äußeren und
inneren glatten, konischen Stützringflächen gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kurbelarm (10)
der Motorachse und dem Lager (8′, 92′, 74) der
Taumelscheibe (5) ein derart großes einseitiges Spiel (j)
an der der Motorachse benachbarten Seite in radialer
Richtung vorgesehen ist, daß die Berührung zwischen der
abrollenden konischen äußeren Stützringfläche (12) der
Taumelscheibe und der entsprechenden festen
Stützringfläche (19) des Maschinengehäuses gewährleistet
ist und daß der Kurbelarm und das Lager ohne Berührung sind,
wenn die Trägheitskräfte überwiegen.
2. Taumelscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Taumelscheibe (5) einstückig mit einer derart
großen hinteren Durchtrittsöffnung ausgebildet ist, daß
durch diese Öffnung eine feste innere konische
Stützringfläche (62) mit einer zugehörigen Verzahnung
einbaubar ist und daß die Durchtrittsöffnung die Lagerschale (8′)
für das Lager (92′, 74) bildet.
3. Taumelscheibenmaschine nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelarm (10)
im Innern der Taumelscheibe (5) einen zweiten Kurbelarm (33)
mit einem Lagerzapfen (34) aufweist, wobei die so gebildete
Kurbelwelle in einem zweiten Lager (28′) abgestützt ist,
das am Ende des Achsstumpfes einer Achse (2) angeordnet
ist, die die äußere konische feste Stützringfläche (62)
und die zugeordnete Verzahnung (21) trägt.
Applications Claiming Priority (1)
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