DE558952C - Vorrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in hin und her gehende Bewegungen und umgekehrt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in hin und her gehende Bewegung oder der Kolbenbewegung in drehende.

Es sind Getriebe dieser Art bekannt, bei denen z. B. das Ende der Kolbenstange in einer Geradführung gleitet und mit einer auf der Arbeitswelle exzentrisch zu dieser angeordneten Kreisbahn in Eingriff sich befindet.

Es ist auch bekannt, sich schneidende Führungsbahnen in derselben Scheibe einzurichten und die Schlitten der Kreuzköpfe so auszubilden, daß sie über die Schnittpunkte der Kurven hinweggleiten können. Ebenso ist es bei Getrieben dieser Art üblich, im Kreise mehrere Zylinder auf die gleiche Kurve arbeiten zu lassen.

Der Erfindung gemäß bewegt sich ein Teil eines jeden Kreuzkopfes durch einen oder mehrere kreisbogenförmige Schlitten in mit dieser Schlittenkrümmung konzentrischen Führungsbahnen, die exzentrisch zu der Getriebewelle in ihrer sich drehenden Scheibe oder den Scheiben angeordnet sind.

Es kann ein Paar dieser Schlitten mit zwei beiderseits ihres Kreuzkopfes angeordneten gleichen Scheiben, in deren Führungsbahnen sie liegen, zusammenarbeiten, oder die Scheibe mit der oder den Führungsbahnen kann in der Mitte zwischen zwei die Geradführungen enthaltenden Führungsteilen angebracht und die kreisförmigen exzentrischen Bahnen und die Schlitze können in dieser mittleren Scheibe eingerichtet sein.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zeigt

Fig. ι einen Querschnitt und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in Anwendung auf eine Einzylindermaschine.

Fig. 3 und 4 zeigen in gleichen Ansichten die Vorrichtung in Anwendung auf eine Maschine mit zwei gegenüberliegenden Zylindern.

Fig. 5 und 6 sind gleiche Ansichten einer Achtzylindermaschine.

In Fig. ι und 2 ist der feste Führungsteil ι mit seinen geraden Führungsbahnen 2 zentrisch angeordnet, und auf der sich drehenden Welle 3 sind zwei umlaufende gleiche Führungsteile oder Drehscheiben 4 befestigt. Die Achse des Zylinders 5 liegt in der Mittelebene des festen Führungsteiles. Der Kolben 6 ist durch eine Kolbenstange 7 mit dem Kreuzkopf 8 verbunden, der in der geraden Führungsbahn 3 gleitet. Ein Kreuzkopfzapfen 9 ist an dem Kreuzkopf befestigt und ragt aus demselben an den beiden Seiten hervor. Schlitten oder Gleitstücke 10 sind auf diesen Kreuzkopfzapfen drehbar verzapft (Fig. 2) und sind konzentrisch zu kreisrunden Führungsbahnen 12 in den Dreh-

scheiben 4 gekrümmt. Sie gleiten in diesen Führungsbahnen 12 zu beiden Seiten der Führung 2.

In den" Fig." 3 und 4 ist die gerade Führungsbahn 2 für jeden Kreuzkopf 8 durch Verlängerung der Zylinderwandungen gebildet und der Kreuzkopf hat den gleichen Durchmesser wie der Kolben. Diese Führungsbahn ist bei 11 geschlitzt, um dem Kreuzkopfzapfen 9 den Durchgang zu ermöglichen. Zwei exzentrische kreisförmige Führungsbahnen 12, deren Mittelpunkte gleichen Abstand vom Mittelpunkt der Welle 3 haben, sind hier in jeder Drehscheibe 4 eingerichtet. Die Anordnung der Schlitten 10 in Beziehung zu den Kreuzköpfen, Kreuzkopfzapfen und Führungsbahnen 12 ist die gleiche, wie sie oben zu den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Diese Vorrichtung umfaßt also in Wirklichkeit zwei gleiche, selbständige Mechanismen mit einer beiden gemeinsamen umlaufenden Welle, wobei die zwei umlaufenden Führungsbahnen um i8o° gegeneinander versetzt sind. Da.die beiden Zylinder auf einer Geraden liegen, so bewegen sich die beiden Kolben in jedem Augenblick mit der gleichen Geschwindigkeit in entgegengesetzten Richtungen. Die Trägheitskräfte der hin und her gehenden Massen werden ausgeglichen, indem man die in entgegengesetzter Richtung sich bewegenden Massen gleichmacht.

In den Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 ist die symmetrische Anordnung der ³S festen und umlaufenden Führungsteile umgekehrt zu den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten. Die Drehscheibe 4 liegt nämlich in der Mitte in der von den Achsen der Zylinder gebildeten Ebene, und die festen, geraden Führungsbahnen 2 sind in zweifacher gleicher Ausführung zu beiden Seiten des mittleren Gehäuses angeordnet. Jeder Kolben 6 ist hier durch zwei Kolbenstangen 7 mit einem Paar zugehöriger Kreuzköpfe 8 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel hat die umlaufende Scheibe 4 beiderseits zwei Sätze gleicher kreisförmiger Führungsbahnen 12, in welche die Schlitten 10 eingreifen. Die umlaufende Scheibe gleicht in der Art ihrer Bewegungsübertragung der in den Fig. 3 und 4 gezeigten, weicht jedoch in der Konstruktion von dieser ab. Dagegen ist die Anordnung und Einrichtung der Schlitten in Beziehung zu den Kreuzköpfen und den Führungsbahnen 12 dieselbe wie oben beschrieben. Mit jeder der zwei Führungsbahnen der umlaufenden Scheibe stehen vier Paar Schlitten in Eingriff, wie es in Fig. 5 deutlich gezeigt ist. Da die acht Zylinder unter dem gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind, so erfolgen die Kraftimpulse in den verschiedenen Zylindern in gleichen Zeitabständen, und das Drehmoment an der umlaufenden Welle ist so gleichförmig als möglich. Die hin und her gehenden Massen gleichen sich gegenseitig aus, wenn die sonstigen bekannten Bedingungen erfüllt sind.

Bei einer in der Mitte angeordneten umlaufenden Scheibe, wie sie Fig. 5 und 6 darstellt, können die kreisförmige Führungsbahn oder Führungsbahnen zwischen Nabe und Kranz der umlaufenden Scheibe ganz durchbrochen ausgefräst sein.. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, einen durchgehenden Kreuzkopf zap fen für jedes Paar der gleichartigen Kreuzköpfe zu verwenden und einen in der Mitte angeordneten Schlitten statt eines Schlittenpaares. Diese Konstruktion hat den weiteren Vorteil, daß der einzelne Kreuzkopfzapfen symmetrisch belastet wird, während bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Konstruktion jeder Teil der beiden Zapfen übersteht und der Druck auf die Oberflächen der Kreuzkopfschlitten und deren Führungsbahnen ungleich verteilt ist. Das erfordert, daß der zwischen Nabe und Kranz liegende Teil der umlaufenden Scheibe in getrennte Teile zerlegt wird. Wenn nur eine kreisförmige Führungsbahn vorhanden ist, wird ein getrennter kreisförmiger Teil aus der Kranzfläche herausgeschnitten. Sind, wie in Fig. 5, zwei kreisförmige Führungsbahnen vorhanden, so werden drei getrennte Teile ausgeschnitten. Diese Teile werden durch an den Schlitten angebrachte Flansche gehalten; von diesen muß eine große Anzahl vorhanden sein. So sollten bei dieser Lösung für zwei kreisförmige Führungsbahnen nicht weniger als zehn Zylinder vorgesehen werden.

Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß die Erfindung bei Radialzylindermaschinen, -kompressoren, -pumpen u. dgl. mit einer beliebigen Anzahl Zylinder Anwendung finden kann. Z. B. kann eine Dreizylindermaschine eine einzige kreisförmige Führungsbahn an ihrer umlaufenden Scheibe aufweisen, mit der alle drei Paare Zylinder bzw. deren Schlitten in Eingriff stehen. Eine Sechszylindermaschine kann an ihrer umlaufenden Scheibe zwei Führungsbahnen erhalten, wobei in no jeder von diesen drei Schlittenpaare laufen. Eine Zwölfzylindermaschine kann eine umlaufende Scheibe mit drei Führungsbahnen haben, deren jede vier Schlittenpaare aufnimmt.

Die Erfindung ist in gleicher Weise auf Maschinen mit umlaufenden Zylindern anwendbar. So wird (Fig. 5 und 6), wenn die Welle feststeht, die umlaufende Scheibe 4 unbeweglich, und die Zylinder und die anderen mit diesen fest verbundenen Teile laufen um, wobei die Relativbewegung unverändert

bleibt. Der Einlaß und Auslaß zu und von den Zylindern erfolgt durch die hohle, feste Welle 3; das ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.

Die Reibung zwischen den Schlitten und Führungen kann durch geeignete Mittel, z.B. Weißmetalleinlagen, herabgemindert werden. Die hin und her gehende Bewegung der Kreuzköpfe kann benutzt werden, um die

to arbeitenden Teile mit Öl zu versehen. Um eine wirksame Schmierung der inneren Oberfläche der Laufbahnen zu bewirken, erhalten die Schlitten vorzugsweise konkave Enden, damit das öl, wenn es durch die Zentrifugalwirkung an der Außenseite der genannten Führungen umgeschleudert wird, auf diese konkaven Flächen trifft und in die inneren Flächen der Führungsbahnen gewirbelt wird.

Es kann eine größere oder geringere Zahl Führungsbahnen für die Schlitten vorhanden sein. Ebenso kann man diese Führungsbahnen und jene für die Kreuzköpfe, anstatt sie in die Scheiben als Nuten einzufräsen, auch, durch erhaltene Rillen oder Schienen, bilden.

Gewünschtenfalls können die erwähnten Führungen, in denen die Kreuzköpfe gleiten, versetzt angeordnet werden, d. h. nicht radial in bezug auf die Scheiben.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in hin und her gehende Bewegungen und umgekehrt, bestehend aus einer oder mehreren Scheiben mit einer oder mehreren kreisförmigen Führungsbahnen, die exzentrisch zu der Welle angeordnet sind, mit der sich die Scheibe gegenüber einem Führungsteil dreht, der eine oder mehrere Geradführungen besitzt, in welchen je ein Kreuzkopf beweglieh ist, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil eines jeden Kreuzkopfes durch einen oder mehrere kreisbogenförmige Schlitten (10) zwangsläufig in einer der konzentrischen Führungsbahnen (12) bewegt wird und diese Schlitten drehbar an dem Kreuzkopf (9) verzapft und in die kreisförmigen Führungsbahnen (12) eingepaßt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenähnliche Teil (4) in der Mitte zwischen zwei die Geradführung enthaltenden Führungsteilen angeordnet ist und die kreisförmigen Führungsbahnen (12) in dieser mittleren Scheibe angebracht sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Führungsbahnen die mittlere Scheibe durchbrechen und je ein Schlitten, konzentrisch zu diesen Führungsbahnen gekrümmt, mit durchgehendem Drehzapfen für jedes Kreuzkopfpaar in diese Führungsbahnen eingesetzt ist, deren Außenflansche die Teile der Scheiben (4) in ihrem Scheibenkranz festhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen