-
Taumelscheibe mit schräg auf einer Welle angeordneten exzentrischen
Lagern. Es sind Kolbenmaschinen verschiedenster Bauarten bekannt, bei welchen die
Zylinder parallel zur Maschinenachse angeordnet sind. Bei einer dieser Maschinen
sind die sich in diesen Zylindern hin und her bewegenden Kolben mit einer Taumelscheibe
verbunden, die auf zwei schräg auf der Welle sitzende exzentrische Lager arbeiten
(siehe unter mehreren die französische Patentschrift 554040) Die Taumelscheibe wirkt
hier auf die exzentrischon
Lager durch Kugellager, welche nicht
dazu geeignet sind, achsial gerichtete Kräfte aufzunehmen und infolgedessen, besonders
bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten, von diesen Kräften in kurzer Zeit zerstört werden.
-
Diesen Nachteil kann man dadurch beheben, daß man die Taumelscheibe
unabhängig von den exzentrischen Lagern und in deren Achsenrichtung durch Organe
abstützt, welche mit derselben Schräge wie die Lager auf der Welle sitzen (siehe
beispielsweise die deutschen Patentschriften 258o61, Klasse 14a, 340789, Klasse
i4a, und 343932, Klasse i4a). Diese Bauart aber gibt bei Spielraum in den
exzentrischen Lagern zu sehr hohen örtlichen Drücken zwischen der Taumelscheibe
und den genannten Organen und folglich auf einzelne der etwa dazwischenliegenden
Kugeln Anlaß, wodurch diese Kugeln einem raschen Verschleiß unterliegen.
-
Die Erfindung behebt auch den letzterwähnten Nachteil, und zwar dadurch,
daß die Taumelscheibe in bezug auf die auf der Welle sitzenden Abstützorgane bzw.
diese Organe in bezug auf die Welle eine beschränkte allseitige Beweglichkeit besitzen,
d. h. in allen Richtungen frei drehbar angeordnet sind. Dadurch kann sich die Taumelscheibe
bei etwa vorhandenem oder im Betriebe entstehendem Spielraum in den exzentrischen
Lagern derart frei einstellen, daß die Lagerflächen zwischen der Taumelscheibe und
den dieselbe in achsialer Richtung abstützenden Organen und folglich auch die etwa
dazwischenliegenden Kugeln vollkommen gleichmäßig belastet werden.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der. nachfolgenden Beschreibung
der Zeichnung hervor, auf welcher Abb. i das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip,
die Abb.2 bis 6 fünf verschiedene Ausführungsformen darstellen.
-
Auf der Welle i sitzen gemäß Abb. i zwei schräg darauf angeordnete
Exzenter 2 und 3, auf welche die durch Gelenkkugeln 5 und 6 von den Kolben nichtdargestellter
Zylinder angetriebene Taumelscheibe 4 wirkt. Die Welle i hat zwischen den Exzentern
einen kugelförmigen Teil 7, welcher von einem in der Mitte mit einem radialen Flansch
9 versehenen Ring oder Gehäuse beweglich umschlossen wird. Der Flansch 9 ragt in
eine entsprechende Aussparung der Taumelscheibe 4 hinein.
-
Wird auf die Kugel 5 durch einen Kolben eine Kraft P ausgeübt, so
wird zunächst die Taumelscheibe q. auf die in- der Zeichnung dargestellte Weise
gegen den-Flansch 9 angedrUckt. Dabei verschiebt-sich die Taumel= scheibe ¢ über
die Exzenter Z: und 3, welche daher nicht der Wirkung der achsial, gerichteten Kraft
P ausgesetzt werden und nur das von dieser Kraft in bezug auf die Welle ausgeübte
Moment auf die Welle übertragen. Darauf dreht sich infolge des unvermeidlichen Spielraumes
zwischen den Exzentern 2, und der Taumelscheibe 4. der Ring 8 um die Kugel 7, bis
dieser Spielraum aufgenommen worden ist. Die Taumelscheibe 4 kann daher auf den
Flansch 9 ein Moment nicht - ausüben, so daß der Druck zwischen diesen beiden Teilen
immer -gleichmäßig über ihre Lagerflächen verteilt wird.
-
Wirkt-gleichzeitig im 1,Z'-ugelgelenlz: in umgekehrter Richtung eine
Kraft P1 gleich P, so wird auf die Taumelscheibe 4 ein reines Xoment ausgeübt, welches
in vollem Umfange durch die Exzenter auf die Welle übertragen wird, während der
Flansch 9 unwirksam bleibt, d. h. keine Kraft auf die Welle überträgt.
-
Bei' der Ausführung nach Abb. 2 ist die Welle i nicht mit zwei gewöhnlichen
schrägen Exzentern versehen, sondern mit einer Z-Kurbel, deren Arme mit 1n, 1h und
deren Zapfen mit ic angegeben sind. Es ist klar, daß die zylindrischen Enden des
Kurbelzapfens 1e in ihrer Wirkung den Exzentern 2, 3 der Abb. 1 vollständig entsprechen,
so daß sie mit denselben Bezugsziffern belegt worden sind. Der Flansch 9, welcher
in eine Aussparung der Taumelscheibe 4 hineinragt, ist mit der Welle i mittels eines
Zapfens io verbunden, der durch ein sich von der Mitte aus nach beiden Seiten erweiterndes
Loch in der Welle hindurchgeführt ist. Dieser Zapfen io kann daher nach allen Richtungen
eine beschränkte Schwingbewegung ausführen, wodurch auch der Flansch 9 eine beschränkte
allseitige Bewegungsfreiheit hat. Hierzu ist zu berücksichtigen, daß der Flansch
9 sich nur dann einstellt, wenn in den Kugellagern i i und 12 zwischen der Taumelscheibe
¢ und den Zapfenenden 2 und 3 Spielraum vorhanden ist oder bereits vorhandener Spielraum
sich vergrößert. Solange der Spielraum unverändert bleibt, ändert sich auch die
Lage des Flansches 9 in bezug auf die Welle i nicht.
-
Bei der Ausführung gemäß Abb.3 umfaßt die Taumelscheibe q. mit ihren
Enden die beiden Exzenter 2 und 3, und zwar mit kugeligen Lagerflächen. Die Taumelscheibe
kann sich daher in beschränktem Ausmaße in Bezug auf -die Exzenter einstellen, nicht
aber in Bezug darauf achsial verschieben. Die Kugellager i i und 12 nehmen folglich
auch hier keine Achsialbelastung auf, und zwar gleichgültig, ob darin Spielraum
vorhanden ist oder nicht.
-
Bei< .der »Anordnung nach Abb. q. ist ein Flansch 9 fest auf dem
Exzenter 3 und, daher auf der Welle i angebracht. Dieser Flansch
bildet.
hier den mittleren Laufring für zu-ei Kugelreihen 17, 18, deren Außenringe mit 15
bzw. 16 angegeben sind. Die Außenringe 15, 16 liegen mit kugeligen Lagerflächen
in der entsprechend ausgeführten Taumelscheibe und gestatten dieser Scheibe daher,
sich nach allen Richtungen einzustellen, während die Ringe 15, 16 selbst mit dem
Flansch 9 eine unveränderliche Lage in bezug auf die Welle i einnehmen.
-
Die Einrichtung nach Abb.5 hat in der Mitte ein selbsteinstellbares
Kugellager, dessen Innenring i9 Mittel,; Abstandringe 2o, 2 1 in seiner Lage in
bezug .auf die Welle i gesichert wird. Der Außenring 22 sitzt Fest in der Taumelscheibe
und hat an der Innenseite eine kugelige Lauffläche für zwei Kugelreihen
23,
2:1. Dieses Kugellager kann achsial gerichtete Kräfte aufnehmen und gestattet
außerdem eine beschränkte allseitige Einstellung der Taumelscheibe .I.
-
Die Bauart nach Abb.6 entspricht derjenigen nach Abh. 5 insofern,
als dabei auch in der Mitte ein Kugellager vorgesehen int, welches durch die Tiefe
seiner Kugelrinnen Achsialdrücke aufzunehmen vermag. Der Innenlaufring 25 wird durch
Abstandringe 20,27 in seiner Lage gesichert. Der Außenlaufring 28 sitzt in
einem Ring 29, welcher mit einer Kugelfläche in der Taumelscheibe :f gelagert ist.
Auch hier kann sich die Taumelscheihe daher nach allen Richtungen einstellen. .
-
Maschinen, für welche die beschriebenen Einrichtungen bestimmt sind,
führt man im allgemeinen so aus, daß die Taumelscheibe zu beiden Seiten von Kolben
angegriffen wird, so daß bei richtiger Wirkung der Maschine ein reines Moment und
keine Achsialkraft auf die Taumelscheibe wirkt. Die besonderen Mittel zur Aufnahme
von Achsialkräften treten daher mir dann in 'Wirkung, wenn die Kolbendrücke ungleich
sind, beispielsweise dann, wenn einer der beiden Kolben einen Leerhub macht.
-
Es bedarf kaum der Erwähnung, daß die beschriebenen Einrichtungen
auch dann Verwrndung linden können, wenn die Welle i die Treibwelle für Pumpen,
Gebläse usw. ist, welche mit der Taumelscheibe verbunden sind.