DE330835C

DE330835C - Steuerung fuer Kolbenarbeits- oder Kolbenkraftmaschinen, bei denen der Kolben eine aus einer geradlinigen Verschiebungsbewegung in Richtung der Kolbenstange und einer Drehbewegung um seine Achse zusammengesetzte Bewegung ausfuehrt

Info

Publication number: DE330835C
Application number: DE1912330835D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1912-09-11
Filing date: 1912-09-11
Publication date: 1920-12-24

Description

Steuerung für Kolbenarbeits- öder Kolbenkraftmaschinen, bei denen der Kolben' eine aus einer geradlinigen Verschiebungsbewegung in Richtung der Kolbenstenge und einer Drehbewegung um seine Achse zusammengesetzte Bewegung ausführt. Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsanordnung für eine Kolbenarbeits- oder Kraftmaschine, bei der der Kolben eine aus einer geradlinigen Verschiebungsbewegung in Richtung der Kolbenstange und einer Drehbewegung um seine Achse zusammengesetzte Bewegung ausführen soll und zur Führung der Kolbenstange in der gewünschten Art eine oder mehrere Kugeln dienen, die sich längs eines schräg zur Wellenachse verlaufenden, in sich geschlossenen Laufwulstes abwälzen, dessen Seitenflächen laufrillenartig ausgebildet sind.
Von den bekannten Steuerungsanordnungen dieser Art unterscheidet sich die den Gegenstand der Erfindung bildende dadurch, daß zur Aufnahme der auf die Führungskugeln ausgeübten Achsialdrücke ein die durch einen feststehenden Korb geführten Kugeln umfassender entsprechend gestalteter Laufring verwendet wird, der frei drehbar, aber unverschiebbar zwischen Kugelreihen gelagert ist, die an jeder Stirnseite des Laufringes angeordnet sind. Eine derartige Ausbildung der Steuerung, bei der der Laufring eine Drehung erhält, die entgegengesetzt gerichtet gerichtet zu der Drehung der Kolbenstange ist, bewirkt, daß die Reibungsverluste in der Steuerung sehr gering werden, und däß eine sehr regelmäßige und stoßlose Bewegung der Kolbenwelle erfolgt, die verhindert, daß ein Ecken oder Klemmen des Kolbens im Zylinder auftritt.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsformen einer Steuerungsausbildung entsprechend der Erfindung in Verbindung mit einem Kompressor dargestellt. Die Fig. g bis 4 zeigen Längsschnitte durch die eine Ausführungsform des Steuerungsmechanismus, und zwar Fig. I einen Längsschnitt in dem Augenblick, in dem die Eröffnung der Einlaßöffnung des Kompressors erfolgt.
Fig. z zeigt einen Längsschnitt durch den Steuerungsmechanismus -in dem Augenblick, in dem die maximale Eröffnung der Einlaßöffnungen des Kompressors stattgefunden hat, während Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Steuerungsmechanismus in derjenigen Stellung zeigt, bei der die Auslaßöffnung im Kompressor geöffnet wird, und Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Steuerungsmechanismus in derjenigen Stellung darstellt, bei der die Auslaßöffnung des Kompressors am weitesten geöffnet ist.
Fig.5 zeigt eine Abwicklung des Lautwulstes des Steuerungsmechanismus, während Fig. 6 ein Detail des -Steuerungsmechanismus darstellt. Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Steuerungsmechanismus im Längsschnitt in derjenigen Stellung, bei der bei dem -mitgezeichneten doppeltwirkenden Kompressor auf der einen Seite die Eröffnung der Einlaßöffnungen beginnt und auf der anderen Seite der Beginn der Freigabe der Auslaßöffnungen stattfindet.
.Bei. dem.-in Fig.-r bis q., 5 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel des Steuerungsmechanismus sind zwei Kugeln e und f vorgesehen, längs derer bei der Drehung der Kolbenstange d ein schräg liegender, in sich geschlossener Wulst g einer Buchse h entlanggeführt wird, welche mit der Kolbenstange d starr verbunden ist. Die Abwicklung dieses Laufkreuzes g ist in Fig. 5 durch eine Sinoidenkurve veranschaulicht.
Die beiden Kugeln e und f werden durch eine mit dem Maschinenrahmen starr verbundene zylindrische Buchse i, die zwei entsprechende Öffnungen besitzt, in ihrer Lage zueinander derart festgehalten, daß sie nur eine Drehung um sich selbst ausführen können.
Es würden daher bei der beispielsweise durch eine verschiebbar auf der Welle d angeordnete Riemenscheibe von außen hererfolgenden Drehung der Buchse h beide Kugeln das Bestreben haben, an dieser Bewegung durch Abwälzen auf der Sinoidenkurvenbahn teilzunehmen, und da eine eigne fortschreitende Bewegung durch den Kugelführungskorb i verhindert wird, wird sich die Buchse h mitsamt der Kolbenstange d bei ihrer Drehung um ihre Achse in Längsrichtung verschieben.
Die beiden Kugeln e und f sind innerhalb eines entsprechend gestalteten Laufringes k gelagert, der den schräg durch die Kugeln übertragenden Druck aufnimmt und seinerseits durch die sich drehenden Kugeln in eine Drehung versetzt wird, deren Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung der Kolbenstange d ist. Der auf der Bahn des Laufringes k übertragene Druck wird an beiden Seiten des Laufringes k durch geeignet angeordnete Kugeln Z, die sich gegen feststehende Teile m des Steuerungsgehäuses abstützen, aufgenommen.
Die in Fig. 7 dargestellte abgeänderte Ausführungsform des Steuerungsmechanismus unterscheidet sich von der eben beschriebenen nur dadurch, daß die Kolbenstange d mit zwei Buchsen h', h" ausgerüstet ist, deren Laufwulste g', g" genau entgegengesetzt zueinander verlaufen. Die zur Vermittlung der Bewegungen- dienenden beiden Kugelpaare e', f und e" und f" sind diametral einander gegenüber angeordnet, zum Zwecke, eine gleichmäßige Verteilung des auf . die Kugeln bei der Bewegung der Kolbenwelle ausgeübten Druckes zu erhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Laufring k' in der Mitte geteilt und enthält einen inneren doppelseitigen Laufring m', der zur Führung der beiden mittleren Kugeln e', e" dient, während die beiden äußeren Kugeln f', f" Anlage an dem Laufring k' haben.
Die Steigung des Laufwulstes bei Steuerungsanordnungen entsprechend der Erfindung richtet sich nach dem Verwendungszweck -der Steuerungsanordnung, je nachdem, ob die Welle d angetrieben wird oder treibend ist, und kann je nachdem größer oder kleiner gestaltet werden.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE: i. Steuerung für Kolbenarbeits- oder Kraftmaschinen, bei denen der Kolben eine aus einer geradlinigen VerschiebungsbeWegung in Richtiuig der Kolbenstange und einer Drehbewegung um seine Achse zusammengesetzte Bewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein schräg zur Wellenachse verlaufender, in sich geschlossener Laufwulst verwendet wird, der laufrillenartig ausgebildete Seitenflächen besitzt; mit denen- er längs einer oder mehrerer Kugeln entlang geführt wird, welche nach allen Richtungen frei drehbar, jedoch -an einer fortschreitenden Bewegung durch einen feststehenden Kugelführungskorb gehindert, angeordnet sind, und daß die die hin und her gehende Bewegung der Kolbenwelle herbeiführenden Kugeln innerhalb eines entsprechend gestalteten -Laufringes (k) gelagert sind, der frei drehbar, aber unverschiebbar zwischen je an seiner Stirnseite angeordneten Kugelreihen gelagert ist, die den auf den Laufring ausgeübten Achsialschub aufnehmen.
2. SteuerungsanordnungnachAnspruch.i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei in entgegengesetzter Richtung schräg angeordneten Laufwulsten und zwei diametral einander gegenüberstehenden Führungskugelpaaren der den Druck der Kugeln aufnehmende Laufring (k') zweiteilig ausgebildet ist und einen mit zwei seitlichen Laufrillen versehenen, inneren Laufring (m') enthält, der zur Führung der beiden mittleren Kugeln dient.