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Einrichtung, zur Übertragung der Kolbenbewegung. auf ein Taumelglied
einer Kolbenmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übertragung
der Kolbenbewegung auf ein Taumelglied einer Kolbenmaschine, das an den-. mit dem
Kolben zusammenarbeitenden Stellen beiderseitig mit einer Druckfläche- versehen`'
ist, die sich auf Flächen von Gleitstücken, welche sich zwischen den Druckflächen
und zwei senkrecht zur Kolbenachse stehenden Leitflächen an der Innenseite eines
Auges des Kolbens oder der Kolbenstange befinden, abwälzen können, bei der- die
am weitesten vom Kolben entfernt liegende Leitfläche- mit, einem einen Teil des
Auges' bildenden lösbaren Endteil verbunden ist und bei der in der Verlange-. rang
der Zylinder Führungen für -die Kolben liegen. - - --Bei derartigen Maschinen bestanden
bisher Schwierigkeiten, die Druckflächen. der Gleitstücke so auszubilden,. daß :sie
der starken Beanspruchung bei` den komplizierten Abwälzbewegungen im Dauerbetrieb.
standhalten. Man glaubte bisher; diese -Schwierigkeit dadurch. beheben zu' können;
daß man die Druckflächen und- demgemäß- auch die Gleitstücke so groß wie praktisch
möglich dimensionierte; weil man fälschlich mit einer einigermaßen gleich=' mäßigen
Verteilung des Gesamtdruckes aufdie gesamten Druckflächen und Gleitflächen rechnete.
Man hat dementsprechend bisher den mit dem Kolben verbundenen Endteil im Durchmesser
möglichst ebenso groß gemacht-Ivie. den Kolben selbst, um den gesamten, im ,Gehäuse
vorhandenen Raum für die Herstellung eines möglichst- großen Auges. zur-Aufnähme
eines Armes des Taumelgliedes nutzbar zu machen.
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Die Erfindung beruht demgegenüber '-auf der Erkenntnis, daß es nicht
nur 'zwecklos, sondern sogar schädlich für die Druckverteilung an den Druckflächen
und den Bestand der Gleitstücke ist, wenn diese im- Durchmesser ebenso groß öder
nahezu -ebenso groß wie. der zugehörige Kolben bemessen werden.' Gemäß: der * Erfindung
wird nun auch die -von der Maschinenmittelachse aus gemessene
radiale
Abmessung des Auges im Gegensatz zu den bisherigen Bauweisen kleiner als der Kolbendurchmesser
ausgebildet, und zwar derart, daß zwischen dem Auge und der Innenwandung der Kolbenführungen
genügend Raum zum Anbringen von Mitteln zur Geradführung des Kolbens vorhanden ist.
Dabei ist der Innendurchmesser der Kolbenführungen vorzugsweise dem des Zylinders
gleich.
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Auf diese Weise werden beträchtliche Vorteile gegenüber den bekannten
Bauweisen erzielt, bei denen eine Verlängerung der Zylinderwandung selbst die Geradführung
der großen Kolbenerdteile bildete. Bei diesen bekannten Konstruktionen mußte die
Verlängerung der Zylinderfläche zusammen mit dieser außerordentlich genau bearbeitet
werden, und der Kolben mußte über seine ganze Länge einschließlich der Führungsstücke
des Kalbenendteiles genau dem Zylinderdurchmesser angepaßt werden. Dies erforderte
sehr umständliche und zeitraubende Arbeitsgänge. Auch erschwerte diese Bauweise
den Zusammenbau der Maschine wegen der einstück.igen Ausbildung des Kolbens mit
den an die Zylinderverlängerung anliegenden Gleitführungen außerordentlich.
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Nach - der erfindungsgemäßen Bauweise kann nun die Bearbeitung der
Gleitflächen-und Führungsstücke für den Kolbenerdteil unabhängig von der Bearbeitung
der Zylinderflächen außerhalb der Maschine erfolgen. Ferner ist der Einbau dieser
Stücke und der Kolben sehr vereinfacht.
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Ein weiterer Vorteil der neuen Bauweise liegt in der Verringerung
des Gesamtgewichtes der Kolben einschließlich des Kolbenendteiles, denn die Kolbengeweichte
bilden Kräftepaare, die durch die Zentrifugalkräfte zweier auf der Welle angebrachter
Gegengewichte ausgeglichen werden müssen, die nun gleichfalls entsprechend leichter
ausgebildet werden können. Schließlich wirkt sich die geringere Masse der Kolben
günstig als eine Verringerung der Wärmeableitung aus, so daß wiederum die Verbrennung
verbessert wird.
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Zur weiteren Vereinfachung der. Ausbildung und vor allem auch der
Fertigung und des Zusammenbaues der Kolben und der zugehörigen Führungsteile mit
der Maschine ist gemäß der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, daß die Führungen
durch Ansätze der Zylinder gebildet werden, in deren Innerem Organe zur Geradführung
des Kolbens befestigt sind, die mit einer Fläche am Kolbenendteil zusammenarbeiten.
Stattdessen kann in j edem Zylinderansatz ein Leitorgan mit einer ebenen, dem Kolben
zugekehrten Fläche befestigt sein und außerdem zwischen jedem l Zylinderansatzpaar
im Innern ein Leitorgan angeordnet sein, das Leitflächen für die in den Zylinderansätzen
beweglichen- Kolben aufweist. Ferner ist der Endteil des Kolbens vorzugsweise mit
Längsbolzen an den gegenüberliegenden Augenteilen befestigt und nicht wie bisher
einstöckig mit diesem Augenteil verbunden. - .
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Der Kolben einschließlich Endteil kann auf diese Weise leicht aus
schmiedbaren Aluminiumlegierungen hergestellt werden.
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An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird
die Erfindung näher erörtert.
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Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt eines Kolbens gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i im linken Teil und rechts eine
Ansicht gemäß dein Pfeil P der' Fig. i, Fig. 3 im unteren Teil eine -Draufsicht
und oben einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. i, Fig. 4 einen Schnitt IV-IV
gemäß der Fig. i, Fig. 5 einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform -Fig.
6 links einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5 und rechts eine Ansicht gemäß
dem Pfeil P der Fig. 5, Fig. 7 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform,
Fig. 8 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungsform, Fig. 9 einen Teil eines
Querschnittes eines Zylinderblockes mit den Kolben und den zugehörigen Geradführungen.
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Gemäß Fig. i bis 4 ist am Kolbenhauptteil i ein Schaft 2 befestigt.
Der Schaff besitzt hier einen ringförmigen Querschnitt und einen Flansch 2a, der
mittels Hammerkopfbolzen 3 am Kolbenkörper befestigt - ist. Zwischen deal Flanschen
2a, und dem Kolbenboden i" kann eine Isolierplatte 21 argeordnet sein, um Wärmeableitungen
den Schaft entlang herabzusetzen. Der Schaft ist vorzugsweise ein aus einer Aluminiumlegierung
geschmiedeter Teil. Das Kolbenende ist augenförmig. Dieses Auge wird durch -den
Schaft 2, zwei Ansätze --b des Schaftes und einen mittels Längsbolzen 5 am
Schaft befestigten Endteil 4 gebildet.
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Der Endteil 4 besteht auch aus geschmiedetem Leichtmetall und dient
gleichzeitig zur Geradführung des Kolbens. Zu diesem Zwecke weist der Endteil 4
Ansätze- 6 auf, die an U-förmigen Leisten 7 entlang gleiten, die mittels Hammerkopfbolzen
8 an einen Ansatz 9 der Zylinderwand festgezogen sind.
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Das Auge besitzt eine möglichst geringe: Dicke und weist im Inneren
zwei Ebenen o-und
II senkrecht zur Kolbenachse auf. Diese Ebenen
sind mit Platten 12 und 13 überdeckt; auf denen im Betriebe Gleitstücke 14 und 15
gleiten.- Auf diesen Gleitstücken wälzen sich an Armen 16 des Taumelgliedes 17 befestigte
Kegelflächen i$ und i9 ab,. die sehr kleine Abmessungen haben können.
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Die Platte 12 ist mit vorragenden Teilen 2o versehen, die verhindern,
daß Schmiermittel von der Verbindungsstelle von Kolben und dem Taumelglied her gegen
den Kolbenboden ia geschleudert wird und,diesen zuviel kühlt.
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Gemäß Fig. 5 ist der Kolbenkörper i mit dem Schaft 2 zu einem einzigen
leichtmetallenen Schmiedestück ausgebildet. Der günstige, leichte und trotzdem feste
Querschnitt des Schaftes geht aus der linken Hälfte der. Fig. 6 hervor. Die übrigen
Teile entsprechen denen gemäß Fig. i bis q..
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Gemäß Fig. 7 ist der Schaft 2 mittels Schraubgewinde 22 an einem Teil
23 des Auges befestigt.- Hinsichtlich der übrigen Teile wird auf die Beschreibung
der vorhergehenden Figuren hingewiesen.
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Fig. 8 zeigt eine der Fig. 7 ähnliche Konstruktion, bei der nun aber
der augenförmige Teil 23 selbst als Ölfänger Zia aus,-gebildet ist.
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Die Geradführung des Auges geschieht hier an zwei Seiten, und zwar
durch ein Leitstück 24, das mittels Bolzen 25 gegen den Ansatz 26 der Zylinderwand
27 angezogen ist und mit Ebenen 28 und 29 des Auges zusammenarbeitet (Fig.9), und
ferner mittels Platten 3o, die mit Bolzen 31 unten an den Ansätzen 26 der Zylinderwand
befestigt sind. Gerade Flächen 32 jeder Platte 3o führen die Ebenen 33 an
den augenförmigen Teilen der benachbarten Kolben..