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Verbrennungskraftmaschine mit Åam Arbeitskolben angebautem, einseitig förderndem
Spülpumpenkolben.
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Fig. 2 zeigt eine stehende Einwellenmaschine mit dreifach gekröpfte Welle, bei welcher der Pumpenkolben 4 unmittelbar mit dem äusseren Arbeitskolben 2 verbunden ist. Die erhebliche Grösse des Pumpenkolbens, der ja für den von beiden Arbeitskolben durchlaufenden Raum Spülluft fördern muss, ermöglicht es, die äusseren Schubstangen 9 innerhalb der Querschnittsfläche des Pumpenkolbens anzuordnen, d. h. sie unmittelbar am Pumpenkolben selbst angreifen zu lassen oder ein zum Kräfteausgleich in den Stangen dienendes Querhaupt 7 dicht unter dem Pumpenkolben einzuschalten. Dies ist bei der gewöhnlichen Bauart praktisch nicht möglich, weil der die Spülschlitze umgebende Aufnehmer die Durchführung solcher eng an den Arbeitszylinder herangedrängter Schubstangen hindert.
Dagegen dient bei Anwendung der Erfindung der Getrieberaum des äusseren Kolbens zugleich als Spülluftaufnehmer. Die von der Spülpumpe geförderte Luft strömt durch Ventil 17 und Rohr 18 in den Aufnehmer 20, der an seinem oberen Ende durch den Spülpumpenkolben 4 begrenzt ist, und weiter in die Spülschlitze 12. Das Querhaupt 7 sitzt dicht unter dem Spülpumpenkolben und überträgt die Kraft des Kolbens 2 durch die Pleuelstangen 9 auf die Kurbelwelle 5. Die den Arbeitszylinder 1 mit dem Getriebegehäuse 21 verbindende Wand 22 enthält Durchbrechungen 23, welche die schwingenden Stangen 9 durchlassen und bewirken, dass der ganze vom Gehäuse 21 umschlossene Getrieberaum als Aufnehmerraum dient.
Nach Fig. 3 ist gegenüber der Fig. 2 zunächst zu weiterer Vereinfachung das überströmrohr 18 in Fortfall gekommen. Die Druckventile 17 sitzen unmittelbar im Spülpumpenkolben 4, so dass die beim Abwärtsgang dieses Kolbens in den Raum 15 eingesaugte Luft beim darauffolgenden Aufwärtsgang durch die Ventile 17 unmittelbar in den Aufnehmerraum 20 einströmt. Hiedurch werden die Bewegungswiderstände der Spülluft auf das denkbar geringste Mass verringert. Ferner sind bei dieser Maschine zwei Spülschlitze 25 bis an das äussere Ende des Arbeitszylinders 1 durchgeführt, so dass das Querhaupt 7 in sie eintreten kann, wenn es-sich der inneren Totlage nähert. Diese Anordnung ermöglicht es, den Spülpumpenkolben näher an die Spülschlitze heranzuziehen und dadurch eine weitere Verringerung der Bauhöhe zu erzielen.
Auch bei dieser Maschine wird der Arbeitszylinder 1 durch eine mit Durchbrechungen 23 für die Pleuelstangen 9 versehene Wand 22 gestützt, so dass auch hier der ganze Getrieberaum als Spülluftaufnehmer dient. Die Wände 22 wirken dabei als Auffangvorrichtung für das von der Kurbelwelle 5 umhergeschleuderte Öl, so dass Schmierölverluste durch die Spülluft möglichst vermieden werden. Erforderlichenfalls können weitere Auffangvorrichtungen hier eingebaut sein.
Will man Schmierölverluste ganz vermeiden, so kann eine Anordnung nach Fig. 4 getroffen werden.
Hiebei ist das Querhaupt 7 nicht unmittelbar mittels der Pleuelstangen 9 an die Kurbelwelle 2 angeschlossen, sondern es sind geradlinig bewegte, mit den Enden in Kreuzköpfen 10 geführte Stangen 11 dazwischengeschaltet. Diese Stangen können in der Zwischenwand 22 völlig dicht oder mit so wenig Spiel geführt sein, dass die Spülluft in den darunter liegenden Teil des Getrieberaumes überhaupt nicht eintritt und als Aufnehmerraum'nur der zwischen dem Spülpumpenkolben 4 und der Wand 22 befindliche Raum 20 dient, in dem das Querhaupt arbeitet.
Des weiteren ist bei der Maschine nach Fig. 4 der Hub des äusseren Kolbens 2 beträchtlich kleiner als der des inneren Kolbens 3. Derartig verschiedene Kolbenhübe sind an sich bei Gegenkolbenmaschinen benutzt, um die Massenwirkungen in beiden Getrieben möglichst auszugleichen. Im vorliegenden Fall aber wird dabei zugleich der Hub des Pumpenkolbens verringert, der Kolben kann also, ohne übermässig viel Luft zu fördern und dadurch unnötigen Energieverlust zu verursachen, einen erheblichen Durchmesser erhalten.
Dadurch wird die Unterbringung der Getriebeteile des äusseren Getriebes innerhalb der Querschnittfläche des Pumpenkolbens erleichtert oder, namentlich bei langhubigen Maschinen, überhaupt ermöglicht.'
Bei den Anordnungen nach den Fig. 2 bis 4 besitzt das Querhaupt, wenigstens auf einen Teil seines Hubes, keine seitliche Führung, die die Kolben 1 und 4 und ihr Getriebe gegen Verdrehen schützt.
Um eine solche Führung zu schaffen, ist gemäss Fig. 5 der Pumpenkolben an seiner Mantelfläche mit einer axial verlaufenden Nut 28 und der Pumpenzylinder mit einem entsprechenden Vorsprung 29 versehen.
Die Druckschwankungen, die im Spülluftaufnehmer während des Hubes infolge der Verdrängerwirkung des Pumpenkolbens 4 auftreten, lassen sich bei Mehrzylindermaschinen mit Kurbelversetzung dadurch verringern, dass die Behälterräume der einzelnen Zylinder untereinander verbunden werden.
Die durch die neue Anordnung erzielbare Verringerung der Baulänge und Vereinfachung des äusseren Aufbaues lässt der Vergleich mit Fig. 6 erkennen, die eine der üblichen Anordnungen unter Zugrundelegung der gleichen Verhältnisse, wie sie in Fig. 4 angenommen sind, darstellt. Die Spülpumpe 15 fördert in einen die Spülschlitze 12 umgebenden Behälter 30. Das den Behälter 30 beiderseits überragende Querhaupt 7 muss eine Hublänge (Strecke h1) unter dem Pumpenkolben 4 angeordnet sein, damit die Gehäuseschlitze 31 vom Arbeitsraum 15 der Pumpe stets getrennt bleiben.
Ferner kann das
Querhaupt 7 nicht bis in die Spülschlitze des Arbeitszylinders 1 eintreten, da es in freier Aussenluft arbeitet, wogegen der Spülluftbehälter 30 von der Aussenluft abgeschlossen sein muss ; der Arbeitskolben 2 muss daher etwa um den Abstand der Spülschlitzsteuerkante bis zum oberen Ende des Arbeitszylinders (Strecke hl) länger sein. Die Bauhöhe verringert sich also nach der Erfindung um die Summe der Strecken h1 und h2. Gleichzeitig wird der Aufbau der Maschine erheblich einfacher.