DE102776C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE ,/4^""D AMPFM ASCHINEN.

JOSEPH BOYER in ST. LOUIS. Mehrcyiindrige Umlaufsmaschine.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 8. Juli 1897 ab.

Vorliegende Mehrcylindermaschine gehört zu derjenigen Gattung, bei welcher die Kolbenstangen einer Anzahl von oscillirenden Cylindern mit einem feststehenden excentrischen Zapfen verbunden sind. Bei dieser Maschine sind die Cylinder an ihrem äufseren Ende mit einem rotirenden Rahmen durch Vertheilerzapfen verbunden, die bei dem Ausschwingen der Cylinder die Vertheilung des Druckmittels in die Cylinder hinein und den Auslafs aus denselben vermitteln.

Die kleine starke und schnell laufende Maschine eignet sich besonders' zum Antrieb eines tragbaren, mit der Hand zu führenden Bohrers.

Eine centrale Hohlwelle und radiale Kanäle, die mit dieser und mit den Vertheilerzapfen in Verbindung treten, führen das Druckmittel ab, nachdem es in den Cylindern gewirkt hat. Die Vertheilerzapfen sind in dem mitkreisenden Rahmen befestigt und Rahmen und Cylinder in einem Gehäuse angeordnet, das, unten durch einen Deckel geschlossen, eine Druckkammer bildet, aus welcher das Druckmittel durch die Vertheilerzapfen in die Cylinder vertheilt wird.

Zu diesem Zweck sind die Vertheilerzapfen durch eine Scheidewand in eine mit Einlafsschlitz versehene obere Kammer und in eine mit Auslafsschlitz versehene untere Kammer getheilt.

Fig. ι zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Maschine, Fig. 2 einen waagrechten Schnitt durch dieselbe; Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten.

Die Maschine ist in einem cylindrischen Ge-. häuse A mit Decke B eingeschlossen , das unten durch einen abnehmbaren Deckel C geschlossen ist, der den Maschinenraum von einem unteren Raum trennt, der das Uebersetzungstriebwerk enthält und die Auspuffkammer bildet, die mit unteren OefFnungen F versehen ist.

Der rotirende Rahmen H¹ trägt drei Cylinder O 0' O" (Fig. 2) und besteht aus einer oberen Platte H und einer unteren Platte /, die an den äufseren Enden durch die senkrechten Vertheilerzapfen R verbunden sind.

Der rotirende Rahmen Hl hat oben Lagerung an einem kurzen Zapfen J, der in der Decke B festsitzt und sich durch ein mittleres Loch der Platte H erstreckt, und unten Lagerung durch die centrale Hohlwelle K, die, im Deckel C gelagert, an der unteren Platte / des Rahmens festsitzt. Der Zapfen J trägt an seinem unteren Ende excentrisch zur Achse des drehbaren Rahmens einen Zapfen L, mit welchem die Enden der Kolbenstangen T verbunden sind, so dafs bei Drehung des Rahmens HI die Kolben S um diesen Zapfen sich drehen. Der Zapfen J hat einen stärkeren unteren und einen dünneren oberen Theil, der in einer mittleren Bohrung der Decke B liegt und mit einem Keil α versehen ist, der in einer Nuth der Decke B liegt, wodurch der Zapfen gegen Drehung gesichert ist. Eine Mutter M legt sich gegen die obere Fläche der Decke B und zieht den Bund des Zapfens fest gegen die untere Fläche. Zur Sicherung der Mutter M ist um dieselbe ein

Ring N gelegt, der mit Bogenschützen versehen ist, durch welche in die Decke B eintretende Schrauben führen.

Der stärkere Theil des Zapfens / ist mit einer winklig profilirten Ringnuth d versehen, und die Oeffnung in der Platte H umschliefst einen mit entsprechender Ringnuth versehenen Ring e. Beide Nuthen zusammen bilden die Rollbahnen für Kugeln_/", zu deren Einbringen der Zapfen J nahe an seinem Aufsenrande unten mit einem Kanal g versehen ist..

Der Deckel C ist oben mit einer Vertiefung i versehen, worin zwei ringförmige Sitze gebildet sind. In den unteren Sitz ist ein harter Ring/ von winkelförmigem Querschnitt eingesetzt, und eine harte Hülse k ist auf die centrale Hohlwelle K aufgepafst und an ihrem oberen Ende mit einem vortretenden Flantsch versehen. Zwischen diese Hülse und den Ring/ sind zur Verminderung der Reibung Kugeln / eingebracht.

Für den luftdichten Abschlufs um die Hohlwelle K ist in den oberen Sitz des Deckels C eine Scheibe m aus Leder oder dergl. gelegt, die die Hohlwelle K gerade unterhalb der unteren Platte 7 umschliefst, die Verbindung zwischen der oberen Kante des Ringes / und dem Flantsch der Hülse k überdeckt und über die Verbindung nach aufsen etwas vortritt. Durch den Druck des im Gehäuse A eingeschlossenen Treibmittels wird diese Scheibe fest gegen ihren Sitz gehalten. Die Hülse k dreht sich bei der Drehung des Rahmens HI mit der Hohlwelle K, wogegen Scheibe m sich nicht dreht, so dafs nur ein Druck zwischen der oberen Fläche des Flantsches der Hülse k und dem Theile der unteren Fläche des Ringes der Scheibe m vorhanden ist.

Am äufseren Ende ist die Wand der Cylinder O O' O" mit einem vortretenden kegelförmigen Rand versehen. Der Cylinderdeckel P ist mit einer Ringnuth versehen, in die das kegelförmig verstärkte Ende des Cylinders eingeschoben werden kann.

Jeder Cylinderdeckel P besitzt ein senkrechtes Gehäuse Q., in welchem ein Vertheilerzapfen jR liegt.

Die Stangen T zweier der Kolben S sind gegabelt. Die weitere Gabel mit Lagerung U der einen Kolbenstange T fafst die engere Gabel der zweiten Kolbenstange und letztere Gabel das einfache Auge U der dritten Kolbenstange zwischen sich. Die Augen der Kolbenstangen T sind weiter, als der Zapfen L dick ist. In diese Augen sind harte Ringe V mit winkelförmiger Ringnuth eingesetzt, und das mittlere Auge enthält zwei solcher Ringnuthen zur Aufnahme von Kugeln W behufs Verminderung der Reibung.

Die Verlheilerzapfen R vermitteln den Ein- und Auslafs des Treibmittels.

Jeder Vertheilerzapfen R besteht aus einer oberen Kammer B' und einer unteren, durch eine Scheidewand X von ersterer getrennten Kammer B" (Fig. 3 und 4). Oben ist er etwas dünner, und an dieser Stelle tritt er in eine Bohrung eines der Arme der oberen Platte H ein. Das obere Ende der Kammer B' ist mit Muttergewinde für eine längsdurchbohrte Schraubhülse Y versehen (Fig. 2), wodurch der Vertheilerzapfen R in der Platte gehalten wird, ohne die Zapfenkammer B' aufser Verbindung mit dem Gehäuse A zu bringen. Das untere Ende der Vertheilerzapfen R ist ebenfalls dünner und pafst in Oeffnungen der unteren Platte I. In das Muttergewinde am unteren Ende ist ein Schraubstöpsel Z eingeschraubt, der die untere Kammer B" unten schliefst. Das untere dünnere Ende der Vertheilerzapfen R ist auf seiner Mitte mit einer umlaufenden Nuth versehen, die durch eine Anzahl Kanäle η mit dem Innern des Zapfens Verbindung haben. Diese Kanäle haben auch Verbindung mit einem Auspuffkanal 0, der in der Platte I liegt, nach deren Mitte hin führt und mit der inneren Bohrung der centralen Hohlwelle K communicirt (Fig. 1). Jeder der drei Arme der Platte / hat an seiner oberen Seite eine Hohlrippe A', deren Kanal ο mit der Hohlwelle K communicirt, welche an ihrem unteren Ende Jn die Auspuffkammer ausmündet und vermittelst der Kanäle ο der Platte I die Kammern B" aller Vertheilerzapfen R in beständige Communication mit dem Auspuff hält.

Durch einen oberen Schlitz C' (Fig. 4) in der Wand des Vertheilerzapfens R ist die Verbindung der oberen Kammer B¹ mit der Druckluftkammer des Gehäuses A hergestellt und durch einen unteren Schlitz C" (Fig. 3) die Verbindung der unteren Kammer B" mit der Auspuffkammer. Durch diese Schlitze wird Druckluft in den betreffenden Cylinder ein- bezw. ausgelassen. Den Schlitzen C C" entsprechend ist der Cylinderdeckel P mit einem Schlitz D' versehen, der sich fast über seinen ganzen Durchmesser erstreckt (Fig. 1).

Wenn der Cylinder bei seiner Drehung den Schlitz D' auf den Schlitz C einstellt, wird aus dem Gehäuse A Druckluft in das äufsere Cylinderende eingelassen, und wenn Schlitz D' auf den Schlitz C" eingestellt wird, wird Schlitz C geschlossen und durch den Schlitz C" und die Zapfenkammer B" eine Verbindung mit dem Auspuffkanal hergestellt.

Der Schlitz C setzt sich nach unten in eine Nuth E¹ fort (Fig. 4) und der Schlitz C" nach oben in eine Nuth E" (Fig. 3), so dafs die Druckluft leichter ein- bezw. austreten kann.

Die Wirkung der Maschine ergiebt sich hiernach leicht aus der Betrachtung der Fig. 2,

in welcher der Schnitt durch die einzelnen Vertheilerzapfen R oberhalb der Theilwand X geführt ist, so dafs die Zapfenkammern B' und die Kanäle C sichtbar sind, während zugleich die eine Fortsetzung der Auslafskanäle C" bildenden Nuthen E" zu sehen sind.

Wenn das Treibmittel in das Gehäuse A eingelassen wird, drückt es gegen die Kolben S der gerade geöffneten Cylinder und übt einen Druck aus auf sämmtliche Cylinder und ihre Deckel P. Dieser Druck strebt die Cylinder gegen den festen Zapfen L hin zu verschieben. So lange aber Treibmittel in die äufseren Cylinderenden hinter die Kolben 5 eingelassen wird, hebt der Druck gegen die Innenseiten der betreffenden Cylinderdeckel den Druck gegen die Aufsenseiten auf. Sobald nun das Treibmittel durch den Vertheilerzapfen R abströmen kann, entfällt der Gegendruck gegen' die innere Seite des Cylinderdeckels, und durch den Druck auf die äufsere Seite wird dann der Cylinder auf seinen Kolben S nach einwärts geschoben.

Bei der Stellung der Theile nach Fig. 2 ist der Schlitz D' im Deckel P des Cylinders O auf die mit dem Auspuffschlitz C" des Zapfens R verbundene Nuth E" eingestellt; der Schlitz D' für den Cylinder O' ist dagegen auf keinen der Zapfenschlitze eingestellt. Der Schlitz D' für den Cylinder O" ist aber in Verbindung mit dem Schlitz C des zugehörigen Vertheilerzapfens R. Der Auspuff für den Cylinder O ist daher offen, so dafs der Druck gegen die innere Seite des Deckels P dieses Cylinders dem Druck gegen die äufsere Seite des Deckels ermöglicht, den Cylinder auf seinen Kolben einwärts zu schieben und dadurch den drehbaren Rahmen in der Richtung des Pfeils (Fig. 2) zu drehen. Da der Einlafsschlitz für den Cylinder O" offen ist, so wird der Cylinder weiter nach aufsen geschoben, während der Rahmen HI sich dreht. Während der Cylinder O' aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung weitergeschoben wird, dreht er sich um seinen Vertheilerzapfen R, bis der Schlitz D' auf den Einlafsschlitz C des Zapfens sich einstellt, so dafs, wenn der Cylinder O' in die Stellung des Cylinders O" (Fig. 2) einrückt, der Einlafskanal des Cylinders O' geöffnet wird und Treibmittel zwischen den Kolben S und den Deckel des Cylinders O' eintritt. Wenn der Cylinder O" aus der Stellung Fig. 2 in die hier dargestellte Stellung des Cylinders O gelangt, so wird die Verbindung seines Kanals D' mit dem Einlafskanal C des Vertheilerzapfens aufgehoben, dagegen die Verbindung mit dem Auspuffkanal C" hergestellt, so dafs die Druckluft aus diesem Cylinder austreten kann und der Druck auf die äufsere Seite des Cvlinder-

deckels den Cylinder auf seinem Kolben einwärts schiebt.

Der Auspuffkanal wird etwas früher geöffnet, als der betreffende Cylinder die Stellung des Cylinders O (Fig. 2) erreicht, und er wird nicht früher geschlossen, bis der Cylinder beträchtlich über diese Stellung hinausgegangen ist, so dafs der Druck in jedem Cylinder auf Drehung des Rahmens HI wirkt, während der betreffende Cylinder etwa ^J/₃ seiner Umdrehung zurücklegt.

Die Maschine kann auch entgegengesetzt der beschriebenen Richtung in Drehung versetzt werden dadurch, dafs das Treibmittel durch die Hohlwelle K zugeführt würde, aus welcher es durch die radialen Kanäle 0 in der unteren Platte / des rotirenden Rahmens nach dem Vertheilerzapfen R und weiter durch die Kanäle C" und D' in den Cylinder gelangt, während der Auspuff durch die Kanäle D' und C und die Zapfenkammern B' in das Innere des Gehäuses A oder in die Aufsenluft stattfände.

Bei diesem Betriebe könnte die obere Platte H des rotirenden Rahmens und der Zapfen J fortfallen und der excentrische Zapfen L für den Angriff der Kolbenstangen würde in sonstiger Weise zu befestigen sein.

Es empfiehlt sich immer, die Maschine in ein luftdicht schliefsendes Gehäuse einzubringen und das Treibmittel gegen die Aufsenseiten der Cylinderdeckel wirken zu lassen, so dafs der zur Drehung des Rahmens übertragene Druck auf den der Hohlwelle abgewendeten Theil der Aufsenseite der Vertheilerzapfen R entfällt, während die Centrifugalkraft der Cylinder die Wirkung hat, dafs die die Vertheilerzapfen R umschliefsenden Gehäuse Q der Deckel P gegen den der Hohlwelle zugewendeten Theil der Zapfen einen Druck ausüben.

Statt, wie dargestellt, die Kanäle C und C" nicht in einer senkrechten Linie anzuordnen, könnte auch der Cylinderdeckel zwei nicht in einer senkrechten Linie liegende Kanäle haben, während die Kanäle C und C", um mit letzterem zusammen arbeiten zu können, in gerader Linie angeordnet werden.

Das Treibmittel wird in das Gehäuse A nahe an seinem oberen Ende durch einen Absperrhahn zugeführt, dessen Gehäuse Γ mit einem Gewindezapfen versehen ist, der in Muttergewinde des Gehäuses A eingeschraubt ist. Das Hahnküken ist mit einem Durchgangskanal J' und einer unteren Handhabe J" und nahe an seinem unteren Ende mit einer Ringnuth a' versehen, in die das Ende einer Schraube eintritt. Das Küken besitzt zwei in dieser Nuth . liegende Stifte, von welchen der eine bei geschlossenem Hahn an die linke Seite der Schraube stöfst, während der letztere

mit einem aufsen mit Zähnen versehenen Ringstück d' zusammenwirkt, das mittelst Schnecked" einstellbar ist, welche in einer Bohrung des Gehäuses /" gegen Längsverschiebung gesichert ist und mittelst eines Knopfes sich handhaben läfst. Durch Drehen der Schnecke d" kann man das Ringstück d' verstellen und die Oeffnungsweite des Hahnes regeln. Der Kanal J' wird als Oelbehälter benutzt, wodurch OeI in die Bahn des Treibmittels gebracht und in die Maschinenkammer eingeführt werden kann, um alle Theile zu schmieren. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse /" mit einem Oelloch versehen, das mit dem Kanal J' bei geschlossenem Hahn communicirt.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Mehrcylindrige Umlaufmaschine mit einer Anzahl von Cylindern, deren Kolbenstangen mit einem zur Cylindergruppe excentrischen, feststehenden Zapfen (L) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dafs die Cylinder (O O' Ο") an ihren äufseren Enden mit einem rotirenden Rahmen (HI) durch Vertheilerzapfen (R) verbunden sind, die bei dem Ausschwingen der Cylinder das Druckmittel in die Cylinder vertheilen und den Auspuff aus denselben durch radiale Kanäle (o) des Rahmens und eine centrale Hohlwelle (K) vermitteln.
   Ausführungsform der zu i. bezeichneten mehrcylindrigen Umlaufmaschine, bei welcher Rahmen und Cylinder in einem Gehäuse (A) angeordnet sind, das, unten durch einen Deckel (C) geschlossen, eine Druckkammer bildet, aus welcher das Druckmittel durch die Vertheilerzapfen (R) in die Cylinder vertheilt wird, zu welchem Zwecke letztere durch eine Scheidewand (X) in eine obere Kammer (B') mit Einlafsschlitz (C) und in eine untere Kammer (B") mit Auslafsschlitz (C") getheilt sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.