DE725885C

DE725885C - Kraftmaschine, deren Welle vom hin und her gehenden Kolben mitgenommen wird, der mitHilfe einer in sich zurueckkehrenden Schraubennut in staendig gleiche Drehung versetzt wird

Info

Publication number: DE725885C
Application number: DEB188945D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arnold Roemer
Original assignee: KARL BRIEDEN; ARNOLD ROEMER DIPL ING
Current assignee: KARL BRIEDEN; ARNOLD ROEMER DIPL ING
Priority date: 1939-10-26
Filing date: 1939-10-26
Publication date: 1942-10-01

Description

Kraftmaschine, deren Welle vom hin und her gehenden Kolben mitgenommen wird, der mit Hilfe einer in sich zurückkehrenden Schraubennut in ständig gleiche Drehung versetzt wird Es sind Dampfmaschinen bekannt, bei denen der in seinem zylindrischen Gehäuse hin und her gehende Kolben mittels axialer Nuten über der drehbaren, aber gegen Verschiebung festgelegten Kolbenstange gleitet und diese dadurch in dauernd gleiche Drehung versetzt, daß er beim einen Arbeitsgang sich mit Hilfe einer schraubenförmigen Nut über einen raumfesten Anschlag verschiebt, während beim zweiten Arbeitsgang die Weiterdrehung durch den vom Endpunkt der ersten halben Schraubensteigung zu deren Anfang zurückkehrenden zweiten Ast der damit in sich geschlossenen Kurve bewirkt wird. Dabei ist gleichzeitig auch schon eine Beaufschlagung der beiden Zylinderräume durch von der Kolbenstange bzw. Drehachse mitgenommene Schieber bewirkt worden, die jeweils abwechselnd den Einlaß und Auslaß steuern.
Diese Einrichtung leidet nun an der statischen Unbestimmtheit, die durch den Umstand bedingt ist, daß die Kolbenstange oder -welle einmal durch die auf ihr sitzenden und an ihrem Umfang natürlich dicht eingepaßten Schieber und zum andern durch die äußeren Abschlußdeckel des Zylinders, von denen die Welle getragen wird, zentriert wird. Hierbei ist besonders zu berücksichtigen, daß an dieser Stelle auch noch die zur Abdichtung der Welle nach außen dienenden Stopfbüchsen sitzen. Durch den dadurch bedingten Zwang ist nicht nur ein schwerer Gang bedingt, sondern auch ein mehr oder weniger starker einseitiger Verschleiß des Schieberumfangs, so daß das Betriebsmittel hier von der Einlaßseite unmittelbar zum Auslaß strömen kann und Verluste mit sich bringt.
Durch die Erfindung soll dieser Zwang beseitigt -werden, indem im Rahmen einer solchen Maschinengattung auf die Drehschieber die mitlaufenden Innenringe konzentrischer Wälzkörperlager aufgesetzt werden, deren ruhende Außenringe unmittelbar in die für den Arbeitskolben und die Drehschieber gemeinsam durchlaufende Zylinderbohrung eingepaßt sind. Um dabei auch noch die Einpassung der Länge nach vorzunehmen, können die an der Drehung nicht teilnehmenden Außenringe der zur gleichzeitigen Aufnahme von Ouer- und Längskräften ausgebildeten WälzTörperlager (Hochschulterlager) unter Verwendung voll nachgiebigen Paßringen zwischen die Zvlinderdeckel festgelegt werden. Um ferner den Zwang zu vermeiden, der aus der Durchführung der Antriebswelle nach außen in Rücksicht auf die hier erforderliche Dichtung besteht, wird zweckmäßig die Welle auf der Abtriebsseite durch den Zylinderdeckel mit entsprechendem Spiel, aber in Abdichtung dagegen durch einen Stulp. zweckmäßig aus Kunstgummi, herausgeführt.
In den zugehörigen Zeichnungen ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt durch einen Arbeitszylinder dargestellt. Abb. 2 gibt einen Querschnitt längs der Linie a-h und Abb. 3 einen Querschnitt längs der Linie c-d der Abb. i wieder.
In den Abbildungen bewegt sich in dem Zylinder io der durch die Kolbenringe ii gegen die Zylinderbohrung, die Stulpe 12 gegen die Kolbenstange bzw. -welle 13 abgedichtete Kolben i-.. Die auf dieser Stange 13 sitzenden, beiderseitig überstehenden Rollenpaare 1,5 greifen in entsprechende, axial verlaufende Nuten 16 des Kolbens 1:I ein, so daß trotz der hin und her gehenden Bewegung des Kolbens über der Stange oder Welle 13 diese auf Drehung gekuppelt bleibt. In dem Kolbenkörper ist eine Nut 17 eingearbeitet, die eine in sich Schraubenwindung darstellt. Durch den in diese Nut 17 eingreifenden raumfesten Bolzen 18 wird beim Hinundhergang des Kolbens seine Drehung in ständig gleichem Sinne veranlaßt. Die Beaufschlagung des Kolbens 14 mit der hier als Betriebsmittel verwendeten Druckluft erfolgt von dem Hahn i9 aus durch die Kanäle 2o, 21. Die auf der einen Seite aus dem Zylinderdeckel22 herausgeführte Welle 13 trägt ein Ritzet 23, das mit dein zentrisch angeordneten Rade 2.4 kämmt, von dem aus durch den Zapfen 25 der Abtrieb erfolgt. In dieses Rad 2.I greift noch ein anderes Ritzel 23' eines zweiten dem ersten zugeordneten Zvlinders ein, dessen Kolben so gegen den des ersten Zvlinders versetzt ist, daß damit die Überwindung der Totpunktstellungen gewährleistet ist.
Die jeweilige Umsteuerung des Betriebsmittels erfolgt nun durch die auf den Enden der Welle 13 angeordneten Drehschieber 26. die jeweils auf der einen Seite mittels der Winkelkanäle 27 die Luft aus dem das Betriebsmittel zuführenden Kanal 2o durch den Schlitz 21 zuführen und auf der anderen Seite den Anschluß an den Auspuff 28 herstellen. Mit der Bewegung des Kolbens in sein anderes Hubende findet durch Drehung der Schieber 26 um if;o° der Wechsel der Anschlüsse statt. Die Schieber 26 tragen auf den mit ihrem äußeren Umfang gleichzeitig und deshalb genau konzentrisch hergestellten Ansätzen 30 die inneren Ringe 31 voll I'jugellagern, während die äußeren Ringe 32 genau in die ohne Absatz durchlaufende 7-vlinderbohrung eingepaßt sind. Auf diese Weise wird, wie bereits oben dargelegt, erreicht, daß einmal über dem Schieber 26 eine genau zentrische Abstützung der Welle 13 erfolgt und zum andern die Gleit- und Dichtungsbedingungen für den die Steuerung bewirkenden Zylindermantel des Schieberköfpers 26 unbeeinträchtigt bleiben. Die Verbindung der beiden Ringe 31 und 32 durch die Kugelkränze 33 im Sinne von Hochschulterlagern ermöglicht gleichzeitig die Festlegung in Achsenrichtung durch die Deckel 22 und 34 unter Zwischenschaltung der sich gegen die äußeren Kugellagerringe 32 anlegenden Abstandringe 35. Um. auch hier die erforderliche Unabhängigkeit zu schaffen. wird mindestens einer der Ringe 3 > aus einem Werkstoff wie Kunstgummi hergestellt, der einerseits nachgiebig ist, andererseits aber genügende Widerstandsfähigkeit gegen Schmieröl u. dgl. aufweist. Damit auch nicht auf der Abtriebsseite durch die dort nötige dichtende Durchführung der Welle 13 durch den Deckel 22 ein Zwang ausgeübt wird, ist hier die Dichtung nicht mittels einer Stopfbüchse, sondern mittels einer Stulpdichtung 36 vorgesehen, für die sich ebenfalls unter den gedachten \Terhältnissen Kunstgummi ausgezeichnet eignet.

Claims

PA-rE`TAxsrr,UCH Kraftmaschine, deren Welle vom hin und her gehenden Kolben mitgenommen wird, der mit Hilfe einer in sich zurückkehrenden Schraubennut in ständig gleiche Drehung versetzt -wird, und bei der ferner auf den Wellenenden auch gleich die Drehschieber zur Steuerung des Betriebsmittels sitzen, dadurch gekennzeichnet, daß auf diese Drehschieber (26) die mitlaufenden Innenringe (3i) konzentrischer Wälzkörperlager aufgesetzt werden, deren ruhende Außenringe (32) unmittelbar in die für den Arbeitskolben (r4) und die Drehschieber (26) gemeinsam durchlaufende Zylinderbohrung eingepaßt sind, während die an der Drehung nicht teilnehmenden Außenringe (32) der zur gleichzeitigen Aufnahme von Quer- und Längskräften ausgebildeten Wälzkörperlager (Hochschulterlager) unter Verwendung von nachgiebigen Paßringen (35) zwischen die Zylinderdeckel (22 und 34) festgelegt werden können; wobei zweckmäßig die Welle (i3) auf der Abtriebsseite durch den Zylinderdeckel (22) mit entsprechendem Spiel, aber in Abdichtung dagegen durch einen (Kunstgummi-) Stulp (36) herausgeführt wird.