Einfachwirkende Kolben-Maschine mit Kreuzkopf. Die Erfindung bezieht sich auf einfach wirkende Kolbenmaschinen, die einen durch die Pleuelstange mit der Kurbel verbunde nen<B>hin-</B> und hergehenden Kreuzkopf auf weisen. Gewöhnlich wird die Kolbenstange bei solchen Maschinen sowohl mit dem Kol ben, als auch mit dem Kreuzkopf starr ver bunden. Es hat sieh indessen gezeigt, dass infolge der unbeweglichen Vereinigung des Kolbens, der Kolbenstange und des Kreuz kopfes unvermeidliche, durch den Spielraum in der Kreuzkopfführung ermöglichte Dreh schwingungen des Kreuzkopfes zu einer Ver drehung des Kolbens innerhalb der Zylinder bahn führen, wodurch die Abnutzung der Zy linderlaufbahn übermässig erhöht wird.
Bei einer einfachwirkenden Kolbenma schine mit Kreuzkopf, und einer mit dem Kolben an dem einen Ende starr verbunde nen Kolbenstange gelangt nach bekannten Vorschlägen ein Kreuzkopf zur Verwendung der von einer Verlängerung der Kolbenstange, die mit derselben aus einem Stück bestehen oder darin befestigt sein kann, durchsetzt wird und zu diesem Zwecke einen die Ver längerung aufnehmenden Kanal aufweist, dessen liebte Weite den Durchmesser der Kolbenstangenverlängerung so weit übertrifft, dass diese einen allseitigen Spielraum auf weist, welcher eine kleine Drehschwingbe wegung des Kreuzkopfes am untern Ende der Kolbenstange gestattet, ohne dass hier durch die Wandung der Bohrung an die Verlängerung anstösst. Der in dieser Weise .
ausgebildete Kreuzkopf ist mit der Kolben stange durch ein Gelenk mit zwei konzen trischen Kugelflächenpaaren verbunden, das eine Relativschwingung zwischen Kreuzkopf und Kolbenstange in allen Sichtungen um einen gemeinsamen Mittelpunkt gestattet, und zwar sind die beiden Kugelflächenpaare je zu beiden Seiten des Kreuzkopfkörpers an geordnet, wobei die konkaven Kugelflächen mit der Kolbenstange fest verbunden und die konvexen Kugelflächen am Kreuzkopf fest sind, und beide Flächenpaare sind gleich gross.
Gemäss der vorliegenden Erfindung sind die beiden Kugelflächenpaare zu beiden Sei ten des Kreuzkopfes konzentrisch zueinander vorgesehen und das kurbelseitige Kugel flächenpaar hat kleinere Flächenabmessungen als das kolbenseitige Kugelflächenpaar, damit die Drehbewegung des Kreuzkopfes mit ge ringem Reibungswiderstand erfolgen kann und auf eine kleine Fläche des kurbelseiti- gen Kolbenstangenendes beschränkt ist.
Der Kreuzkopf legt sich kurbelseitig mit einer verhältnismässig kleinen konkaven Kugel fläche gegen eine entsprechende konvexe Kugelfläche der Kolbenstange, während kol- benseitig die grössere konvexe Kugelfläche des Kreuzkopfes mit einer entsprechenden konkaven Kugelfläche der Kolbenstange zu sammenspielt.
Es hat sich gezeigt, dass bei einer solchen gelenkigen Verbindung des Kreuzkopfes mit der Kolbenstange der Kreuzkopf gegenüber der Kolbenstange selbst bei voller Belastung frei schwingen kann, dass eine Übertragung solcher Schwingungen des Kreuzkopfes auf den Kolben höchstens in unerheblichem Masse erfolgt, und dass dadurch die Abnutzung zwischen dem am andern Ende der Kolben stange befestigten Kolben und der Zylinder bahn erheblich geringer wird.
Als Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes ist auf der Zeichnung eine stehende Kolbenmaschine in senkrechtem Schnitt dargestellt.
Ein senkrechter Zylinder 1 mit einem Zylinderfutter 2 sitzt auf dem Gestell 3 mit den Lagern 4 und 5 für die Kurbelwelle 6. Am Gestell 3 ist parallel zur Zylinderaxe eine Führung 7 vorgesehen, auf welcher ein Kreuz kopf 8 gleitet. Der Kolben 9 ist in den Zylinder eingepasst. Oben ist die Kolbenstange 10 mit einer Scheibe 11 in nicht gezeichneter Weise starr am Kolben befestigt und unten ist ein Bolzen 12 in die Bohrung 13 der Kolbenstange eingeschraubt, der eine Ver längerung der Kolbenstange bildet, welche durch den Kreuzkopf 8 hindurchgeht. Der letztere trägt die Drehzapfen 14 und 15, welche von den Gabelenden 16 und 17 der Schubstange 18 umfasst werden, die unten mit dem Kopf 19 am Kurbelzapfen 20 der Kurbelwelle 6 angreift.
Der Kreuzkopf 8 be sitzt in der Mitte eine Bohrung 21, die grösser als der Aussendurchmesser des Bol zens 12 ist, so dass der Kreuzkopf kleine Drehschwingbewegungen ausführen kann. Der Kreuzkopf 8 ist mit einer Pfanne 22 zwischen der Kolbenstange und einer Pfanne 23 auf dem Bolzen 12 mittelst einer Mutter 24 ge halten, und die Pfanne 23 des Bolzens 12, der Kreuzkopf 8 und die Pfanne 22 können mittelst der Mutter 24 auf dem Bolzen 12 zusammengepresst werden. Die Kolbenstange 10 und die Pfanne 22, sowie der Kreuzkopf 8 und die Pfanne 23 berühren sich mit je einer Kugelfläche 25 bezw. 26. Die Kugel fläche 26 des Kreuzkopfes auf der Kurbel seite ist konkav, die Kugelfläche 25 der Pfanne 23, also die Kreuzkopfkugelfläche auf der Kolbenseite ist konvex.
Das Kugel flächenpaar 26 auf der Kurbelseite ist erheb lich kleiner als das Kugelflächenpaar 25 auf der Kolbenseite. Die Zentren der beiden Kugelflächenpaare fallen in einem Punkt der Kolbenstangenaxe zusammen.
Die Schmierleitungen 27 und 28 führen Drucköl zwischen die zusammenarbeitenden Kugelflächen 25 bezw. 26 der Teile 10 und 22 bezw. 8 und 23.