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Triebstange für Kolben-, insbesondere Brennkraftmaschinen Triebstangen
für Kolben-, insbesondere Brennkraftmaschinen, die kardanisch mit der Taumelscheil>e
eines Taumelscheibentriebwerkes verbunden sind und eine nur zwei 13ewegungsfreiheitsgrade
zulassende und damit eine axiale Drehbewegung der Triebstangen in bezug auf die
Taumelscheibe ausschließende Kupplung enthalten, sind bekannt. Die Beweglichkeit
solcher kardanisch verbundenen Triebstangen ist dann in zwei durch die Längsachse
der Triebstange gehenden Ebenen möglich, die einen Winkel von go° miteinander schließen.
Das hat zur Folge, daß sich die Triebstangen beim Betrieb der Maschine infolge der
der Taumelscheibe entnommenen Bewegung auch etwas um ihre Achse hin und her drehen,
so daß der an solchen Triebstangen befestigte Körper, wie etwa ein Kolben, der Neigung
unterliegt, gleichfalls eine Drehbewegung um seine Längsachse auszuführen. Bedingt
durch die Masse dieses Körpers wird die betreffende Triebstange leim Betrieb der
1Uaschine hierdurch auf Torsion beansprucht. Liegt aber die Drehzahl des Taumelscheibentriebwerkes
hoch, z. B. höher als 500 UPM, und/oder ist die Masse des an den Triebstangen
befestigten Körpers groß, besteht die Gefahr von Torsionsschwingungen, welche sich
für die Triebstangen verhängnisvoll auswirken können.
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Diesen Übelstand zu beheben, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht.
Eine Triebstange für Kolben-, insbesondere Brennkraftmaschinen, die gemäß der eingangs
beschriebenen Ausführungsform kardanisch mit der Taumelscheibe eines Taumelscheibentriebwerkes
verbunden ist und eine Kupplung enthält, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Kupplung und dem Kolben Mittel vorgesehen sind, die eine freie
Drehbewegung
des Kolbens wenigstens über einen beschränkten Winkel
um die Mittellinie seiner Triebstange während seiner hin und her gehenden Bewegung
ermöglichen. Dadurch wird es unmöglich gemacht, daß die von den Triebstangen getragenen
Körper auf ihre Lebensdauer ungünstig einwirkende Torsionsschwingungen ausführen
können, da sie sich beliebig in bezug auf die Triebstangen einstellen können. Zur
Erzielung der gewünschten Wirkung ist es nicht erforderlich, daß sich die Kolben
o. dgl. über einen unbeschränkten Winkel um die Mittellinie der sie tragenden Triebstangen
drehen können. Es genügt hierfür bereits ein Winkel beschränkten Ausmaßes.
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Die genannte Lösung läßt sich auf verschiedene Weisen verwirklichen.
So ist es möglich, die Triebstange in zwei Teile zu teilen und einen Teil mit dem
an ihr befestigten Kolben wenigstens über einen beschränkten Winkel frei drehbar
in bezug auf den anderen Triebstangenteil zu machen, der kardanisch an der Taumelscheibe
befestigt ist. Bei einer besonders günstigen Ausführungsform werden die Kolbenkörper
frei drehbar an den Triebstangen befestigt.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die eine
Kolbenmaschine mit einem Taumelscheibentriebwerk schematisch darstellt.
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Die in Lagern 5 und 6 abgestützte Welle i ist mit Kurbelarmen 2 und
3 versehen, die über einen Kurbelzapfen 4 erschütterungsfest miteinander verbunden
sind, auf welchem eine Taumelscheibe 7 frei drehbar angebracht ist. Mit der Taumelscheibe
7 sind durch Triebstangen eine Anzahl von Kolben gekuppelt, von denen in der Figur
zwei, mit 8 und 9 bezeichnet, dargestellt sind. Die Kolben 8 und 9 sind in schematisch
dargestellten Zylindern io und i i beweglich, deren Mittellinien sich parallel zueinander
und parallel zu der Mittellinie der Welle i erstrecken. Die Kolben 8 und 9 sind
mittels der Triebstangen 12a, 12b und 13a, 13b mit der Taumelscheibe 7 verbunden;
die Triebstangenteile 12a und 13a sind durch Federelemente 14 und 15 mit den Kolben
8 und 9 verbunden.
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Die kardanischen Verbindungen 16 und 17 bestehen je aus einem Stift
18 bzw. 19, die erschütterungsfest in der Taumelscheibe 7 befestigt sind und auf
denen Buchsen 2o und 21 frei drehbar sind. Diese Buchsen sind an einander diametral
gegenüberliegenden Stellen mit vorspringenden Stiften versehen, von denen in der
Zeichnung nur die Stifte 22 und 23 zu sehen sind. Um diese Stifte sind die Triebstangen
12 und 13 drehbar.
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Da die Kardanverbindungen 16 und 1 7 nur zwei Bewegungsfreiheitsgrade
haben, werden die Triebstangen 12 und 13, falls keine besonderen Maßnahmen getroffen
sind, infolge der ihnen durch die Taumelscheibe 7 zwangsweise erteilten Bewegung
außer einer hin und her gehenden Axialbewegung auch eine hin und her gehende Umlaufbewegung
ausführen; falls letztere Bewegung auf den Kolben übertragen würde, könnte dies,
insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten der Maschine, zu verhängniswollen Folgen
für die Lebensdauer der Triebstangen führen. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind
die Triebstangen 12 und 13 bei dieser Ausführungsform der Erfindung in zwei Teile
geteilt, die mittels der Kupplungen 24 und 25 miteinander verbunden sind. Die Kupplungen
sind derart ausgebildet, daß von ihnen ausschließlich eine hin und her gehende Axialbewegung,
aber keine Drehbewegung von dem einen auf den anderen Triebstangenteil übertragen
wird. Zu diesem Zweck weisen die Triebstangenteile 12a, 12b, 13a, 13b je
einen flanschförmigen Ansatz 26, 27, 28, 29 auf, wobei sich- zwischen den einander
gegenüberliegenden Endflächen der Triebstangenteile 12a und 12b ein Kugelkranz
30 und zwischen den einander zugekehrten Endflächen der Triebstangenteile
13a und 136 ein Kugelkranz 31 befindet. Ferner sind Kugelkränze 32, 33, 34 und 35
vorgesehen, die von zweiteiligen Klemmbuchsen 36 und 37 zusammengehalten werden.
Diese Kupplungen übertragen daher ausschließlich die hin und her gehende Axialbewegung
der Triebstangenteile 12b und 13b auf die Triebstangenteile 12a und 13a und somit
auf die Kolben 8 und 9 und nicht die hin und her gehende Drehbewegung der Triebstangenteile
12b und 13b.
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Die erwähnten Kupplungen können natürlich auch an einer anderen Stelle
und namentlich an der Stelle vorgesehen werden, an der die Triebstangen an den Kolbenkörpern
befestigt sind.