-
Verbrennungskraftmaschine mit Taumelscheibe. Die Erfindung betrifft
eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Anzahl rund um eine mittlere Welle parallel
angeordneter Kolben, deren Hin- und Herbewegung mittels einer auf der Maschinenwelle
schräg gelagerten Taumelscheibe in eine fortlaufende Drehbewegung der letzteren
umgesetzt wird.
-
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in zylindrischen,
zur Maschinenwelle radial gerichteten Kolbentaschen lose Lagerbacken dreh- und verschiebbar
eingesetzt sind, «-elche die am Taumelscheibenrand angebrachten zylindrischen Kopfstücke
umgreifen. Letztere können hierbei entweder am Taumelscheibenrand verschiebbar geführt
sein oder auch mit diesem aus einem Stück bestehen.
-
Die neue Verbindung zwischen Taumelscheibe und Kolben gewährleistet
eine äußerst große,' jegliches Ecken ausschließende, allseitige Beweglichkeit bei
leichtem und dennoch sicheren Zusammenbau der für die Verbindung notwendigen Teile.
Ein weiterer Vorteil der neuen Verbindung besteht darin, daß den Kolben während
der Hin- und Herbewe-9 un- gleichzeitig eine in gewissen Grenzen gee, haltene Drehbewegung
nach beiden Richtungen erteilt wird. Hierdurch ergibt sich eine wesentlich bessere
Schmierung der Kolben bei Verhinderung des Ausschleifens oder der Riefenbildung
in den Zylinder- und Kolbenwänden: Die Ausbildung der Verbindung gestattet es ferner,
daß seitliche Beanspruchungen der Kolben- im Betrieb vermieden werden und auch kein
schleichender Gang der Taumelscheibe eintreten kann.
-
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen
dargestellt.
-
Abb. i zeigt einen senkrechten Schnitt
durch einen
Teil einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Verbrennungskraftinaschine mit einer
Anzahl rund titn eine mittlere Welle parallel angeordneter "!.-linder.
-
Abb.2 -neigt im griiiliereil Maßstabe einen Schnitt durch einen Kolben
der 'Maschine sowie einen Teil der Taunielscheibe.
-
Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2.
-
Abb. d. ist eine Seitenansicht eines Teiles der Taunielscheibe mit
einem in Stellung dazu befindlichen Kolben.
-
Abb. 5 zeigt schaubildlich die einzelnen Verbindungsglieder einesKolbens
init derTaumelscheibe.
-
Abb. ( zeigt eine schaubildliche Ansieht eines Kolbens. Aüb. 7 ist
eine teilweiseVorderansicht einer anderen Ausfü hrungsforni der Taunielscheibe.
-
Abb. e ist ein Schnitt nach Linie 8-8 der Abb. 7'.
-
Abb. 9 zeigt etwas veränderte Verbindungsglie@aer in schabbildlicher
Ansicht.
-
Die in Abb. i dargestellte :Maschine besteht aus zwei zusaniniengeschraubten,
sich gegenseitig ergänzenden Gehäuseteilen i und 2 deren jedes eine Anzahl im Kreise
angeordneter Zylinder 3 ttinseliließt, in denen Kolben d Irin und her lleweglieli
sind. Durch die Mitte der Gehäuseteile erstreckt sich parallel zu den Ivlin(lern
die Maschinenwelle 5, die an ihren beiden Enden in den Kugellagern 9 und io drehbar
gelagert ist. .auf eirein schräg stehenden Lagerkörper 8 der 'Maschinenwelle ist
unter Vermittlung von Kugellagerringen 9, 9' eine Taumelscheibe drehbar gelagert,
durch die die Hin- und Herbewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Welle 5 umgesetzt
wird. Die Taumelscheibe io ist bei der Ausiülil-tnirsf4irm nach den Abb. 1 bis 5
ringf5rmig ausgebildet und ani inneren Rand finit zwei nach entgegengesetzten Seiten
vortretenden Flanschen 12, 12' versehen, die die Ktlgellagerrin,Ye 9, 9' überdecken
und die Taunielscheihe vmi diesen letzteren abstützen. Am äußeren lZandteil der
Taunielscheibe sind auf entgegengesetzten Seiten konzentrische 12illginiten 14 vorgesehen.
-
"'.wischen den zueinander ausgerichteten Zylindern 'wider Gehäuseteile
arbeitet je ein zweckmäßig aus einem Stück gegossener Doppelkolben d.. der ini verbindenden
''Iitteiteil 15 eine radial zur Welle 5 verlaufende und nach dieser hin offene zylindrisch
ausgedrehte Tasche if) aufweist. Senkrecht zu dieser Tasche ist der Kolben an entgegengesetzten
Seiten mit Ausschnitten 17 für den Durchtritt des Randteiles der Taumelscheibe io
versehen.
-
An beiden Seiten des Taumelscheibenrandes sind Kopfstücke 18, 18'
angeordnet, deren Grundflächen den ebenen Seitenflächen der Taunielscheibe angepaßt
sind und fest an diesen anliegen. An den Kopfstücken angebrachte und zweckmäßig
mit diesen aus eirein Stück bestehende, bogenförmige Rippen r9 greifen in Ringkanäle
14 der Taunielscheibe ein und dienen dazu, die Lage der Kopfstücke in bezug auf
die Taumelscheibe und die Kalben richtig ausgleichen zu können. Die Außenflächen
der Kopfstücke 18, 18' sind zvlindriscli abgedreht, und zwar derart, daß sich je
zwei zusammengehörige Kopfstücke 18, 18', wie in Abb. 2 gezeigt, zti einem lvlin.ier
ergänzen. An den beiden Seiten der Kopfstücke 18, 18' sind Flansche 22 vorgesehen.
die die auf den zylindrischen Außenflächen der Kopfstücke 18, 18' gleitenden Lagerbacken
23, 23' umfassen und an einer Längsverschiebung in bezug zu den Kopfstücken 18,
18' hindern.
-
Die Innenflächen 25 der Lagerbacken (Alb. 5) sind den zylindrischen
Außenflächen 20 der Kopfstücke genau angepaßt. Die Außenflächen 26 beider Lagerbacken
sind ebenfalls zylindrisch gekrümmt, jedoch nach einem Zylinder, der denjenigen
der Innenflächen 25 rechtwinklig schneidet. Die geneinsatlie Mittellinie für die
zylindrisch gekrümmten Außenflächen 26 beider Lagerbacken verläuft radial zur 'Maschinenwelle
und deckt sich auch finit derjenigen vier Tasche i6, ein deren Wandung sich die
Außenflächen 26 der Backen 23, 23' genau paßrecht anschmiegen.
-
Die die Verbindung zwischen Taumelscheibe und Kolben herstellenden
Teile 18, 18', 23, 23' können äußerst einfach festgelegt werden, da es nach Anbringung
der beiden Kopfstücke 18, 18' an der Taumelscheibe io nur notwendig ist, die Lagerbacken
23, 23' aufzulegen und dann die Teile in die in Betracht koininende Kolbentasche
16 einzuschieben. worauf durch letztere alsdann alle Lagerungsteile untereinander
zusammengehalten werden.
-
Damit die mit den verschiedenen Kolben verbundene Tatinielscheibe
io die Hin- und Herbewegung der Kolben möglichst reibungs-und stoßfrei in eine Drehbewegung
der Kraftachse umsetzen kann, ist es erforderlich, dali die die Verbindung herstellenden
Lagerteile weder mit den verschiedenen Kolben nöch mit der Taumelscheibe fest verbunden
sind. Zu dieseln Zweck müssen sich die Lagerbacken 23, 23' während der Hin- und
Herbewegung der Kolben radial zur Kraftachse hin und von dieser fortbewegen können,
auch inuß die TaumeIscheibe bzw. der Rand derselben zufolge der Taumelbewegung eine
Schwingung in den einzelnenKolbentaschen ausführen können. Beide erforderlichen
Bewegungen können bei der neuen Verbindung zwischen
Taumelscheibe
und Kolben leicht ohne Gefahr eines gegenseitigen Eckens der Teile erreicht werden.
Die erstgenannte Bewegung wird durch die Verschiebbarkeit der Backen 23, 23' in
der sich radial nach der Maschinenwelle hin öffnenden Tasche 16 erreicht, während
die Schwingbewegung der Taumelscheibe dadurch eintreten kann, daß die Backen
23,23' auch gleichzeitig eine Drehbewegung innerhalb der Tasche 16 ausführen
können.
-
Durch die Art, wie die Kopfstücke 18, 18' an der Scheibe io und die
diese umfassenden Backen 23, 23' in den Taschen 16 verschiebbar gehalten sind, wird,
wie ohne weiteres ersichtlich, nicht nur der Scheibe io eine bestimmte taumelnde
Bewegung erteilt, sondern auch gleichzeitig eine gewisse, in geringen Grenzen gehaltene
Drehbewegung der Kolben in zur Hin- und Herbewegung derselben entgegengesetzten
Richtungen erzeugt:- Diese Bewegung der Kolben ist in Abb. 3 durch die punktierte
Linie 30 veranschaulicht, die den Weg angibt; den ein auf dem Kolben befindlicher
Punkt beim Hin- und Hergang des Kolbens irn Zvlinder beschreibt. Diese Bewegong
des Kolbens ist äußerst zweckmäßig, da hierdurch sowohl eine bessere und gleichtnäßige
Schmierung der Kolben erreicht, als < -iuch gleichzeitig ein einseitiges
Ausschleifen und eine frühzeitige Abnutzung des Kolbens und der Zylinderwände verhindert
wird.
-
Bei der in Abb. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform besitzt die
Taumelscheibe io einen gezackten Rand mit radial vortretenden Verlängerungen 31,
die zur Verbindung mit den verschiedenen Kolben der Maschine dienen. An den Verlängerungen
31 sind zylindrische Köpfe 32 vorgesehen, die mit der Taumelscheibe aus einem Stück
gegossen sind und tangential zum Umfang der Scheibe io stehen. Diese zylindrischen
Köpfe 32 dienen in gleicher Weise wie. die Blöcke 18, 18' der ersterläuterten Ausführungsform
als Führungs- und Lagerkörper für in radial gerichtete Kolbentaschen lose gleitend
eingesetzte Backen 23, 23'.
-
Die in Abb. 7 und 8 gezeigte Ausführungsform bietet den Vorteil einer
kräftigeren Kolbenbauart, da es nicht nötig ist, die Kolbenwände derart -weit auszuschneiden,
wie es bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 6 für den Durchtritt der nicht ausgezackten
runden Taumelscheibe erforderlich ist.
-
Die zylindrischen Kopfstücke 18, 18' können auch, -wie Abb. 9 zeigt,
ohne die seitlichen Begrenzungsflansche 22 für die Lagerbacken 23 ausgeführt werden,
in welchem Falle zwecks Aufrechterhaltung einer guten Führung der letzteren die
Kopfstücke 18, wie dargestellt, etwas länger als die Backen 23 ausgeführt werden.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 6 könnten auch an Stelle der
Ringkanäle -q. in bestimmten Abständen kürzere Schlitze zur Aufnahme der an den
zylindrischen Kopfstücken vorgesehenen Führungsrippen vorgesehen sein.- Zweckmäßiger
sind jedoch rundherum laufende Kanäle, da diese die Zusammensetzung der einzelnen
Teile erleichtern: Auch könnten bei gleicher Wirkungsweise umgekehrt die zylindrischen
Kopfstücke mit Nuten und die Taumelscheibe mit in diese eintretenden Führungsrippen
versehen sein.