DE514990C - Fuenfgliedriger Schubkurbeltrieb - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Schubkurbeltrieb, bei dem, um ihn nachgiebig zu gestalten, zwischen Kurbel und Kurbelstange ein bewegliches Glied eingefügt ist. Erfindungsgemäß wird dieses Glied als nicht umlaufendes, kraftschlüssig gelagertes Exzenter ausgebildet.

Abb. ι zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der neuen Einrichtung, teilweise im Schnitt.

ίο Abb. 2 zeigt die Einzelteile der Abb. ι gesondert.

Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2.

Abb. 4 zeigt in Seitenansicht eine andere Ausführungsform.

Abb. 5 zeigt die Einzelteile der Ausführungsform gemäß Abb. 4.

Abb. 6 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform.

ao Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 6.

Die Welle 1 ist mit einer Kröpfung 2 versehen und diese mit einer Kurbel 3. 4 ist eine Exzenterscheibe, welche aus einem kleineren Teil 4¹ und einem größeren Teil 4² besteht. Das Exzenter wird von der Kurbel 3 getragen, um welche es drehbar ist. Die beiden Teile 4¹ und 4² werden durch Bolzen miteinander verbunden, können jedoch auch aus einem Stück sein. Der Umfang der Exzenterscheibe ist mit einer Ringnut 5 versehen.

Der die Exzenterscheibe 4 umgebende Teil 6 besteht aus einem oberen Teil 6¹ und einem unteren Teil 6², welche durch Bolzen 7 miteinander verbunden sind, jedoch auch aus einem Stück bestehen können. Mit dem unteren Teil 6² steht die Kurbelstange 8 in Verbindung, deren unteres Ende schwenkbar mittels eines Zapfens 9 mit dem hin und her gehenden Teil, beispielsweise einem Stampfkolben 10, verbunden ist.

Wenn die Exzenterscheibe und der sie einschließende Maschinenteil aus einem Stück bestehen, so wird zweckmäßig ein Wälzlager verwendet.

Der untere Teil des Exzenters 4¹ ist größer als der Teil 4¹ und infolgedessen schwerer. Er hat deswegen das Bestreben, nach unten zu hängen, so daß, wenn der Stampf teil 10 direkt unter den Querzapfen sich befindet, die Mittellinie a—a des Exzenters mit der Mittellinie der Kurbelstange 8 zusammenfällt. Wenn sich also die Welle 1 dreht und das Exzenter von der Kurbel 3 nach unten hängt, so bewegt sich der Stampfteil 10 auf- und abwärts, mit einem Hub, der gleich dem Durchmesser der Kurbelzapfenbahn ist.

Bei niedrigen Geschwindigkeiten dreht sich das Exzenter 4 in seinem Lager um die Kurbel 3, während der Exzenterteil in bezug auf den ihn umgebenden Teil 6 stillsteht. Bei schnellerer Bewegung bewirkt die auftretende Zentrifugalkraft, daß sich die Mittellinie a-a des schwereren Exzenterabschnittes aus der Ruhelage herausbewegt und die Kurbelstange angehoben wird.

Die Abwärtsbewegung beginnt also von einem Punkte aus welcher 'höher'liegt, als derjenige, von welchem aus die Abwärtsbewegung erfolgen würde, wenn der Exzenterteil nicht gedreht würde.

Ist der Widerstand des Materials, auf welches der Stampfer io arbeitet, im wesentlichen gleichbleibend, so ist die Bewegung des Exzenters, welche durch die Schwenkbewegung der Mittellinie a-a hervorgerufen wird, gering, da sie von der Geschwindigkeit abhängt, mit welcher die Kurbelwelle angetrieben wird und somit von der Größe der dadurch in Erscheinung tretenden Zentrifugalkraft.

Wenn ein ungewöhnlicher Widerstand bei dem Stampfmaterial auftritt, beispielsweise infolge eines Steines, welcher erheblich über die Oberfläche der Stampfmasse heraussteht, so entsteht ein Widerstand für die volle Abwärtsbewegung des Stampfteiles, und der in der Bewegungsrichtung des Stampfers auftretende Widerstand wirkt auf das Exzenter zurück, dessen Mittellinie bereits etwas verschoben ist. Dadurch wird die Mittellinie noch weiter aus der frei herabhängenden Stellung herausgeschwenkt und der das Exzenter umgebende Teil weiter gehoben. Die vom Stampfteil abgegebene Energie ist größer und wirkt sich in dem Hineintreiben des hervorstehenden Steines aus. Bei jeder schnellen Bewegung tritt infolge der Zentrifugalkraft eine mehr oder weniger große seitliche Schwenkung des schwereren Exzenterteiles aus der mittleren Ruhestellung auf. Aus diesem Grunde kann die Aufhängung des Exzenters in der aus Abb. 6 ersichtlichen Weise erfolgen, oder es können besondere Mittel vorgesehen sein, welche eine Schwenkstellung auch bei sehr geringer Geschwindigkeit bewirken, wie beispielsweise in Abb. 1, 2, 3 oder 4 und 5 angegeben.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 1, 2 und 3 ist der schwerere Teil 4² des Exzenters auf einer Seite der Mittellinie mit einer Aussparung 11 versehen zur Aufnahme von Quecksilber oder anderem Material von größerem spezifischem Gewicht als das Exzentermaterial. Diese Aussparung besitzt eine Deckelschraube 12. Auf der anderen Seite der Mittellinie ist das Gewicht durch Bohrlöcher 13, von denen drei angegeben sind, oder durch Wegnahme anderer Materialteile verringert.

Der das Quecksilber oder anderes schweres Material enthaltende Hohlraum kann auch ohne die Fortnahme von Material durch Löcher 13 o. dgl. zur Anwendung kommen wie auch ebenfalls die Fortnahme von Material auf der anderen _c; Seite ohne Beschwerung auf der ersten Seite. Die Wirkung der Fortnahme. von Gewicht auf einer Seite oder — und —das Beschweren auf So der anderen Seite bewirkt, daß sich auch bei langsamer Bewegung die Mittellinie a-a nicht in der Verlängerung der Kurbelstangenachse befindet. Dadurch wird die Schwenkung unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft gegenüber dem Zustand bei gleichmäßig verteilter Masse verstärkt.

In Abb. 4 und 5 ist eine andere Ausführungsform dargesteEt, welche demselben Zweck dient, nämlich der Verschiebung der Mittellinie des Exzenters gegenüber der Kurbelstangenachse. Hierbei wird dies durch eine Feder erreicht, welche zwischen das Exzenter 4 und den ihn umgebenden Teil 6 geschaltet ist. Zwei Federn 18 und 19 sind teils in einer Aussparung 20 des Exzenterumfanges, teils in einer Aussparung 21 der Innenfläche des oberen Teiles 6¹ des umgebenden Kurbelstangenkopfes 6 untergebracht. Beide Aussparungen zusammen schließen die Federn seitlich vollständig ein. Ein Bolzen 22 ragt aus dem Umfang des größeren Teiles 4² go des Exzenters hervor, etwa dort, wo sich die Verbindungsfuge der Teile 6¹ und 6² befindet, wenn die Einrichtung in Ruhe ist.

Von diesem Zapfen 22 erstreckt sich die Aussparung 20 eine kurze Strecke abwärts, wie dargestellt, und die Aussparung 21 ein entsprechendes Stück nach unten. In diesem Teil der Aussparungen befindet sich die Feder 18, welche sich mit ihrem einen Ende gegen das Ende der Aussparung 21 stützt und mit dem anderen Ende gegen den Bolzen 22, so daß die Mittellinie a-a in der aus Abb. 4 ersichtlichen Weise verschoben wird.

Die Aussparung 21 erstreckt sich längs der inneren Begrenzungsfläche des Teiles 6¹ des umgebenden Teiles 6 und die Aussparung 20 im Umfang des Exzenters über eine entsprechende Länge, so daß sich das eine Ende der Feder 19 gegen den unteren Teil 6² abstützt und ihr anderes Ende gegen den Zapfen 22. Die Feder bildet also einen nachgiebigen Widerstand für die Bewegung des Zapfens 22 und ist bestrebt, das Exzenter in seiner Normalstellung zu halten. Abb. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, jedoch besteht gegenüber der Ausführungsform gemäß Abb. ι der Unterschied, daß das Exzenter kern Zusatzgewicht 12 und keine Aussparungen 13 aufweist. Der schwerere Teil des Exzenters ist vielmehr so aufgehängt, daß ein Ausschwenken der Mittellinie a-a eintritt. no

In Abb. 7 ist ein aus zwei Teilen 1 und i^a bestehender Wellenschaft dargestellt, bei welchem der Kurbelzapfen 3¹ als Verbindungsstück dient. Diese Anordnung ermöglicht es, den Exzenterteil 4³ aus einem Stück zu machen. Wie dargestellt, besitzt der Exzenterteil ein Verlängerungsstück 4*, welches in ein Lager 4^B der Kurbelwelle hineinragt.

Eine Schrägstellung des schwereren Teiles des Exzenters wirkt sich gegenüber der Kurbel- iao stangenachse — gleichviel auf welche Weise diese Schrägstellung erreicht wird — so aus,

daß beim Auftreten eines ungewöhnlichen Widerstandes ein weiteres Ausschwenken der Exzentermittellinie eintritt und dadurch dem hin und her gehenden Teil ein anderer Hub erteilt wird als unter normalen Arbeitsverhältnissen.

Bei Verwendung des Erfindungsgegenstandes bei einem Kompressor oder einem Explosionsmotor ist die Wirkungsweise die gleiche. Die

ίο Hubgröße ändert sich je nach der Trägheit der bewegten Teile und nach dem Kompressionswiderstand.

Wenn auch in allen Ausführungsbeispielen die Mitte des Kurbelzapfens oberhalb des hin und her gehenden Exzentermittelpunktes angenommen ist, so ist doch die neue Einrichtung ebensogut geeignet, auch bei solchen Vorrichtungen zur Anwendung zu gelangen, bei denen beide Mittelpunkte auf gleicher Höhe liegen.

In solchen Fällen·ist die Stellung der Mittellinie a-a etwa im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Fünfgliedriger Schubkurbeltrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kurbel und Kurbelstange eine nicht umlaufende Exzenterscheibe kraftschlüssig gelagert ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel durch eine Wellenkröpfung gebildet wird.

3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenter durch die Erdschwere in seiner Stellung gehalten wird.

4. Getriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrielinie des Exzenters geneigt zur Richtung der Kurbelstange liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Exzenterkörper (4) Zusatzgewichte (11, 12) bzw. Aussparungen (13) vorgesehen werden, um die Symmetrielinie des Exzenters (4) zu neigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen