DE760783C - Axialkolbenmaschine mit rotierender Zylindertrommel - Google Patents

Description

• Axialkolbenmaschine mit rotierender Zylindertrommel Die Erfindung bezieht sich auf Axialkolbenmaschinen mit rotierender Zylindertrommel und zwangsläufig mit der Zylindertrommel umlaufendem, das im Betrieb auftretende Drehmoment übertragendem Flansch. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf Axialkolbenmaschinen, bei denen der Zwanglauf zwischen Zylindertrommel und Triebflansch ohne Vermittlung eines Kardangelenkes, beispielsweise durch Anlegen der Kolbenstangen an der Innenwandung der in den Bohrungen der Zylindertrommel gleitenden Kolben, vonstatten geht. Es ist bekannt, daß bei derartigen Maschinen, um einen einwandfreien Lauf zu gewährleisten, eine Überbestimmung in der Lagerung der Zylindertrommel unbedingt vermieden werden muB. Zu diesem Zweck hat man beispielsweise bei Maschinen der letzterwähnten Gattung vorgeschlagen, den Zylinderblock lediglich an seiner Grundfläche zu führen und gegenüber dem Triebflansch mit Hilfe eines Gelenkes zu zentrieren, dessen Mittelpunkt in der wirksamen Triebflanschebene liegt. Gibt man der Grundfläche der Zylindertrommel und dem Steuerspiegel, an dem die Z,lindertrominel anliegt. eine kugelige Gestalt, wie es in vielerlei Hinsicht zweckmäßig ist. so bedeutet dies bei der Zentrierung des Zvlind°rblockes am Flansch die 'Notwendigkeit, die Kugelflächen, in denen sich Zylindertrommel und Steuerspiegel berühren, mit einem verhältnismäßig großen Krümmungsradius auszuführen. Im allgemeinen ist i:i diesem Fall, insbesondere bei geringer Kolhenzalil, iedoch die Führung, die die Kugelflächen als solche bieten, nicht mehr ausreichend, und -es ist darüber hinaus erforderlich, zusätzliche Laufstützflächen in der Steuerspiegelebene vorzusehen. Sofern der Krümmungsradius der Kugelflächen verringert -,v- erden könnte. wäre mit diesen Schwierigkeiten nicht zu rechnen. Wenn der Zylinderblock jedoch am Triebflansch zentriert ist, ist diese -Möglichkeit nicht gegeben, da anderßnfalls ein Ausgleich der Momente. die ein Abkippen der Zylindertrommel voni Steuerspiegel bei eingezogenen Steueröffnungen anstreben, nicht eintritt, vielmehr die Gefahr besteht. daß der Umlauf der Zylindertrommel und die Dichtheit der Anlageflächen bei Erschütterungen von außen her eine Beeinträchtigung erfahren.
• Um den Kugelradius verkleinern und damit die vorerwähnten Schwierigkeiten beseitigen zu können, hat man bereits vorgeschlagen, die Zylindertrommel nicht am Triebflansch zu zentrieren, sondern die Lagerung an einem zwischen Steuerspiegel und Triebflansch gelialtenen Mittelzapfen vorzunehmen. Diese Lösung bedeutet indes im allgemeinen nur einen Kompromiß, da ein einwandfreier Bewegungsablauf bei Verlagerungen der Zylindertrommel. wie sie bei der Hubänderung auftreten, nicht gewährleistet ist. Diese Lagerung läßt sich daher nur unter der Voraussetzung durchführen, daß der Mittelzapfen im Steuerspiegel einwandfrei gehaltert ist und die Entfernung der Lagerstelle vom Steuerspiegel im Bereich von etwa drei Viertel der Gesamtzapfenlänge liegt.
• Die Erfindung macht die Lagerung der Zylindertrommel von diesen einengenden Bedingungen frei, indem vorgeschlagen wird, den Mittelzapfen um den Mittelpunkt der die Krümmung der Steuerspiegeloberfläche bestimmenden Kugel schwenkbar zu lagern.
• Die -Möglichkeit zu lrerlage rungen der Zylindertrommel, wie sie im vorerwähnten Fall bei der Hubänderung auftreten können, ist hier genau wie bei der eingangs beschriebenen Bauweise nicht gegeben, weil bei der Hubänderung der den Zylinderblock tragende Mittelzapfen von der durch den Mittelpunkt der Kugel und den Mittelpunkt der wirksamen Triebscheibenebene bestimmten Achsrichtung nicht oder nur unerheblich abweichen kann. Die Lagerstelle des Zylinderblockes am Mittelzapfen kann demzufolge nahe an die Steuerfläche herangerückt werden, und damit ist es auch möglich, die Steuerfläche mit großer Krümmung, also mit kleinem Krümmurigsradius auszuführen.
• Die Erfindung wird im nachfolgenden an Hand der Abbildungen erläutert. Bei den in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um Axialkolbenniaschinen, b°i denen die -Mitnahme zwischen Zylinderblock und Flansch kardanlos unter -'ermittlung der Kolbenstangen vor sich geht. Wie bereits eingangs erwähnt, ist diese besondere Bauweise für die Erfindung jedoch unwesentlich. Die Erfindung ist vielmehr überall dort anwendbar, -,vo für eine überbestimmungsfreie Lagerung des Zylinderblockes Sorge getragen ist, beispielsweise also auch bei -Maschinen, bei denen sich zwischen Zylindertrommel und Flansch ein Kardangelenk befindet und für die Lagerung der Zylindertrommel ein Mittelzapfen vorgesehen ist, der neben einer Zentrierung eine zwangsläufige Führung zwischen Zylindertrommel und Gehäuse herstellt, die Längsverschiebungen der Zylindertrommel jedoch nicht beschränkt. Die Zentrierung des 'Mittelzapfens durch ein in der wirksamen Triebscheibenebene liegendes Kugelgelenk ist demzufolge lediglich ein Kriterium der vorerwähnten besonderen Bauweise.
• In den Abbildungen ist mit i die um eine Achse a-a. rotierende Zylindertrommel bezeichnet, in deren Zylinderbohrungen z Kolben 3 gleiten, die vermittels Kolbenstangen 4. an einen um die Achse b-b rotierenden Triebflansch 5 angelenkt sind. Der Zwanglauf zwischen Zylindertrommel und Triebflansch erfolgt im vorliegenden Fall ohne Vermittlung eines Kardangelenkes, kommt vielmehr dadurch zustande, daß die Kolbenstange .4 sich an der Innenwandung der in den Bohrungen 2 gleitenden Kolben 3 anlegen.
• Zur Änderung des Hubes kann die Zylindertrommel i relativ zum Triebflansch 5 um eine durch den Schnittpunkt der Achsen a, b gehende und senkrecht zur Zeichenebene liegende Achse verschwenkt werden.
• Die Zylinderbohrungen z münden in Steueröffnungen 6. Diese Steueröffnungen liegen auf einem Radius, der kleiner ist als der den Zylinderbohrungen zugehörende Radius, und führen ihrerseits zu Steuerschlitzen, die in den die Zylindertrommel i tragenden SteuersPiegel 7 eingefräst sind. Der Steuerspiegel 7, an den die Zylindertrommel i anliegt, besitzt, wie es der Erfindung entspricht, eine kugelige Gestalt. Im Mittelpunkt der Kugel ist ein Zapfen 8 drehbeweglich gelagert, der die Führung für die Zylindertrommel i abgibt und in einem Kugelgelenk 9 endet, dessen Mittelpunkt in der wirksamen Triebflanschebene liegt.
• Bei dein Ausführungsbeispiel nach Abb. i ist das dein Steuerspiegel zugekehrte Zapfenende ebenfalls als Kugel 1a ausgebildet, die in einem Fassungsteil io gelagert ist. Di.2 Zylindertrommel r ist auf dem Mittelzapfen 5 bei i i geführt, und zwar in einer Ebene, die möglichst dicht an den Steuerspiegel 7 herangezogen ist. Der Mittelzapfen 8 ist im übrigen hohl ausgebildet und nimmt in seinem Innern eine Feder 13 auf, die unter Vermittlung des clie Kugel 9 tragenden Zapfens 14 die Zylindertrommel am Steuerspiegel in Anlage hält.
• Sofern eine bestimmte Her stellungsgenauigkeit nicht unterschritten wird, ist es. möglich, den Mittelzapfen 8 mit der Zylindertrommel formschlüssig zu verbinden. Diesen Zweck erfüllt im Fall der Abb-. i ein zylindrischer Ansatz 15. Statt dessen kann auch die Verbindung zwischen Zylindertrommel und Mittelzapfen durch Kraftschluß erfolgen. Eine derartige Ausführungsform ist in Abb. ? dargestellt. Konzentrisch zum Mittelzapfen 8 ist eine Buchse 16 angeordnet, die an ihrem dem Triebflansch zugekehrten Ende einen kegeligen Bund 17 besitzt, der unter Vermittlung einer Feder 13 an der Zylindertrommel zur Anlage gebracht ist.
• Hinsichtlich der durchFertigungsungenauigkeiten bedingten Einflüsse verhält sich diese Ausführungsform günstiger als die in Abb, i dargestellte, weil die Zylindertrommel i die Möglichkeit besitzt, sich im Betrieb in die günstigste Lage gegenüber dem Mittelzapfen einzustellen.
• Im allgemeinen wird man auf eine derartige zusätzliche Führung der Zylindertrommel überhaupt verzichten können und lediglich eine Führung in einer Ebene in der Nähe des Steuerspiegels vorsehen, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 vorhanden ist. In diesem Fall wird diese Führ rung von einem kugelig ausgebildeten Teil 18 des Mittelzapfens gebildet. Der Mittelzapfen, ist genau wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. z im Mittelpunkt der die Krümmung der Steuerspiegeloberfläche bestimmenden Kugel in einem Pendelrollenlager schwenkbar gelagert. Eine Feder 13 hält die Zylindertrommel am Steuerspiegel in Anlage.
• Der Kern der Erfindung ist im Anspruch z gekennzeichnet. Die Ansprüche a bis 5 bringen zweckmäßige Weiterbildungen, von denen diejenigen nach den, Ansprüchen :2 bis 4 an sich bekannt und daher nicht selbständig geschützt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Axialkolbenmaschine mit rotierender, iiberbestimmungsfrei auf einem kugeligen Steuerspiegel gelagerter und durch einen Mittelzapfen geführter Zylindertrommel und einem zwangsläufig mit der Zylindertrommel umlaufenden und relativ zu dieser verschwenkbaren Triebflansch, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelzapfen um den Mittelpunkt der die Krüminun,- der Steuerspiegeloberfläche bestiminenden Kugel schwenkbar gelagert ist. Axialkolbenmaschine nach Anspruch i, bei der der Zwanglauf zwischen Zvlindertrommel und Triebflansch unter Vermittlung der an der Innenwandung der Kolben sich anlegenden Kolbenstangen vonstatten geht und ein Kugelgelenk für die Zentrierung des Zylinderblockes vorgesehen ist, dessen Gelenkmittelpunkt in der wirksamen Triebflanschebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelzapfen die Fortsetzung des das Zentriergelenk tragenden Gelenkzapfens bildet. 3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Zylindertrommel durch den Mittelzapfen in einer Ebene liegt, die möglichst dicht an den Steuerspiegel herangezogen ist. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben dieser Führung eine zusätzliche Führung durch den Mittelzapfen auf der dem Triebflansch zugekehrten Seite der Zylindertrommel vorgesehen ist. 5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelige Bund einer konzentrisch zum Mittelzapfen angeordneten Hülse unter Vermittlung einer Feder an dem Öffnungsrand einer die Zylindertrommel durchsetzenden Bohrung zur Anlage geu bracht ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 273 574; österreichische Patentschrift Nr. 64456; USA.-Patentschrift Nr. 985 835-