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Taumelkolbenmaschine Die Erfindung betrifft insbesondere solche Taumelkolbenmaschinen,
bei denen der Taumelkolben mittels eines mit einem Schlitz versehenen Zapfens, der
im Taumelkolben drehbeweglich gelagert ist,. über eine fest im Gehäuse .angeordnete
Trennwand faßt. Bei Anordnung derartiger drehbeweglicher Zapfen, seien sie zylindrisch
oder kegelig ausgebildet, ist es erforderlich, daß dieseZapfen am Umfang des Gehäuses,
also links und rechts von der Trennwand, geführt werden, da infolge der schwingenden
Bewegung des Taumelkolbens der Zapfen nach außen geschleudert wird. Es verhindert
demnach die Umfangsführungsfläche ein Herausschleudern des im Kolben gelagerten
Zapfens bzw. ein Vereeken und damit eine Ausleierung des Lagerzapfens.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß die kugeligen Umfangsführungsflächen
für den im Kolben gelagerten Zapfen, welche zu beiden Seiten der Trennwand, die
das Gehäuse in Saug- und Druckraum unterteilt, liegen, an den Enden der Trennwand
in ihrer Breite bis oder nahezu bis auf die Stärke der Trennwand abnehmen. Entsprechend
dieser Abnahme der Breite der Umfangsführungsflächen für den Zapfen, die ebenfalls
kugelig ausgebildet sind, ist die Stärke der sich unmittelbar an die Trennwand anschließenden
Gehäusewandung zwischen den beiden Stutzen zu wählen, die im übrigen an .den Enden
der Trennwand der Stärke dieser Trennwand entspricht.
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Diese Abnahme der Breite der Umfangsführungsflächen für den Zapfen
bis auf die Stärke der Trennwand ist dadurch möglich, daß die an dem Zapfen bei
der schwingenden Bewegung des Kolbens angreifenden Zentrifugalkräfte in den beiden
äußersten Lagen des Taumelkolbens bis auf Null abnehmen, so daß der Zapfen in diesen
beiden Lagen, bei denen er sich an den Enden der 'Trennwand befindet, nicht oder
nur ganz wenig geführt werden braucht.
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Bei den bekannten Taumelkolbenmaschinen, bei denen der Taumelkolben
an der zwischen Saug- und Druckraum liegenden Trennwand mittels eines Zapfens geführt
wird, bestand der Nachteil, daß in .den beiden äußersten Lagen des Taumelkolbens
sich zwischen der Trennwand, der Förderfläche des Kolbens, der Gehäuseseitenwandung
und der inneren kugeligen Gehäuseaußenwandung bzw. der Umfangsführungsfläche für
den Zapfen Flüssigkeit befand, die bei der Abwälzbewegung des Taumelkolbens nicht
ausweichen konnte. Der Kolben wurde daher in diesen beiden äußersten Lagen sehr
stark auf Biegung beansprucht, und demzufolge wurden die Lagerflächen. des Kolbens
übermäßig belastet, so daß ein äußerst starker Verschleiß an den Lagerflächen vorhanden
war. Des weiteren verursachten die Quetschungen der Flüssigkeit in den beiden äußersten
Lagen des Taumelkolbens eine starke Geräuschbildung.
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Wird nun erfindungsgemäß die Breite der inneren kugeligen Gehäusewandung
bzw. die Breite der Urnfangsführungsflächen, die sich
links und
rechts an die Trennwand anschließen, an den Enden der Trennwand, bis auf die Stärke
der Trennwand abnehmen, so kann die zwischen der Trennwand, der Förderfläche des
Kolbens und der Gehäuseseitenwandung befindliche Flüssigkeit' in den Druckstutzen
entweichen, da dann die diesen Raum bei den bisher bekannten Maschinen abschließende
Umfangsführungswandung an den Enden der Trennwand fehlt. Es werden dadurch Biegungsbeanspruchungen
des Kolbens, übermäßige Belastung und starker Verschleiß der Kolbenlagerflächen
sowie Geräuschbildungen vermieden und ein günstiger Verlauf der strömenden Flüssigkeit
zum Druckstutzen bzw. vom Saugstutzen in den Arbeitsraum erreicht.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen Fig. i einen senkrechten Achsschnitt durch ein. Ta.umelkolbenmaschine,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. i ohne Taumelkolben und Antriebs-Organe,
Fig:3 eine Aufsicht mit gestricheltem Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2, Fig,
q. eine Aufsicht auf die im Gehäuse urigeordnete Trennwand -mit den beiden seitlichen
Umfangsführungsflächen in doppeltem Maßstabe wie nach Fig, i .und 2, Fig. 5 einen
-in den Kolben einzusetzenden drehbeweglichen Zapfen im Querschnitt, Fig. 6 einen
Grundriß nach Fig. 5 mit der im Taumelkolben vorgesehenen Bohrung zur Lagerung dieses
Zapfens, Fig. 7 eine Aufsicht auf die bewegten Teile der Maschine mit darüberliegenden
Umfängsführungsflächen für den Zapfen, die an den Enden der Trennwand bis auf deren,
Stärke abnehmen.
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Die Taumelkolbenmaschine, wie sie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt
ist, besteht in bekannter Weise aus ekem Kugelgebäus,e i mit seitlichen Lagerflanschen
J, in denen die Antriebswelle 3 gelagert ist, Die Antriebswelle 3 läuft in dem kugeliger;
Teil des Gehäuses i in einen Kugellagerkötper q. aus, in dem ein Taumelkolben 5.
schräg zur Antriebs--welle 3, gelagert ist: Der Taiu-aelkolben 5 besitzt eine Bohrung
6,. in die ein Zapfen 7, der mit einem Schlitz 8 versehen ist, drehbeweglich gelagert
wird. Dieser Zapfen 7 greift mit dem Schlitz 8 über eine im Gehäuse fest angeordnete
Trennwand 9. Infolge dieser Anordnung kann der Taumelkolben bei seiner Bewegung,
die aus einer schwingenden und einer hin und her drehenden Bewegung zusammengesetzt
ist, einwandfrei an, der Trennwand 9 geführt werden, -ohne daß girr Verecken eintreten
kann. Damit der- Zapfen 7, der zylindrisch (Fig. 5) oder auch kegelig ausgebildet
sein kann, in der Bohrung 6 des Kolbens 5 trotz der bei der schwingenden Bewegung
des Kolbens auftretenden großen Zentrifugalkräfte gehalten wird, schließen sich
links und rechts an die Trennwand kugelige Umfangsführungsflächen io an, die die
Zentrifugalkräfte des mit dem Kolben schwingenden Zapfens 7 aufnehmen. Diese kugeligen
Führungsflächen io nehmen an den Enden der Trennwand 9 in ihrer Breite bis oder
ungefähr bis auf die Stärke dieser Trennwand 9 ab, so daß, die Flüssigkeit, die
sich in den beiden äußersten Lagen des Taumelkolbens zwischen der Förderfläche des
Taumelkolbens (gestrichelte Linie i i, Fig. 4.), der Trennwand 9 und der Gehäuseseitenwandung
15 befindet, in den Druckstutzen abfließen kann, ohne daß Quetschungen auftreten.
Es muß demgemäß die an der Trennwand 9 anschließende Wandung z2 zwischen den beiden
Stutzen ungefähr der Stärke der Trennwand 9 entsprechen, damit das Abfließen der
Flüssigkeit in den beiden äußersten Lagen in den Druckstutzen der Maschine ermöglicht
wird (Fig. 3) -Zur näheren Kennzeichnung der Wirkungsweise der Maschine und des
Wesens der Erfindung wird an Hand der Fig. 7 noch folgendes ausgeführt: Der Taumelkolben
5 wälzt sich entweder mit Linienberührung oder auch mit Flächenberührung an den
Seitenwandungen 15 des Arbeitsraumes ab, Liegt der Berührungspunkt der linken
Kolbenfürderfläche bei i6 und schreitet die Wälzbewegung in Richtung des Pfeiles
17 fort, so bilden die Seitenwandung i 5, die Trennwand 9 und die Förderfläche i
i einen Eckraum, in dem sich Flüssigkeit befindet. Wäre nun die Kante io' der Umfangsführungsflächen
io gerade bis an die Seitenwandung 15 herangeführt (strichpunktiert angedeutet)
,und schreitet die Wälzbewegung fort, dann kann, die zwischen den obengen:annten
Flächen 15, 9, i i befindliche Flüssigkeit nicht in den Druckstutzen (aus der Zeichenebene
heraus zum Beschauer) entweichen, da auch diese Seite durch die Umfangsführungsfläche
io abgedeckt ist. Es würden in diesem Fall die Nachteile gegeben sein, die in der
Einleitung genannt sind. Um nun diese Seite in .den beiden äußersten Lagen des Kolbens
offen zu halten, nimmt nach der Erfindung die Breite der Umfangsführungsflächen
für den Zapfen 7 an den Enden der Trennwand 9 bis auf deren Stärke ab, so daß die
in der Ecke befindliche Flüssigkeit ungehindert in den Druckstutzen entweichen kann.
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In dem Ausführungsbeispiel ist in das Gehäuse im obersten Scheitel
ein Einsatzstück
13 eingesetzt, aus dem die Trennwand 9
und die seitlichen Führungsflächen io herausgearbeitet sind. Gehalten wird dieses
Einsatzstück 13 im Gehäuse mittels eines Bolzens 1q.. Die Umfangsführungsflächen
io können nach der Erfindung auch direkt aus dem Gehäuse herausgearbeitet sein,
während die Trennwand 9 in beliebiger Weise im Gehäuse befestigt sein kann. In beiden
Fällen nimmt die Breite der Führungsflächen io an den Enden der Trennwand 9 bis
auf oder nahezu bis auf deren Stärke ab.