Kolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine, deren Kolben durch ein Mittel gekühlt ist, das durch bewegliche Leitungen zu- und abgeführt wird.
Bei Kolbenmaschinen ergibt sich häufig die Not wendigkeit einer Kolbenkühlung mittels eines Kühl mediums, zum Beispiel Öl oder Wasser oder mittels eines Kältemittels, wie Freon. Um eine möglichst ge drängte und geringe Bauhöhe der Maschine zu er zielen, sind die Zuführungsleitungen für das Kühl medium in der Regel im Kurbelarm untergebracht. Für die Zuführung des Kühlmediums zum Kolben werden bewegliche Leitungen, und zwar häufig Teleskoprohre verwendet, die der hin und her gehen den Bewegung des Kolbens folgen können.
Die Ab dichtung der ineinandersteckenden Teleskoprohre kann im praktischen Betrieb jedoch nie derart dicht halten, dass nicht durch die Abdichtungen hindurch mehr oder weniger Kühlmedium als Leckmittel nach aussen gelangen kann. Die Verbindungsstellen der Teleskoprohre mit den Kühlmittelleitungen sind emp findlich und können infolge der Erschütterungen beim Lauf der Maschine leicht undicht werden. Das aus den Dichtungen der Teleskoprohre und sonstigen Leckstellen der Kühlleitungen von den bekannten Maschinen austretende Kühlmittel kann in den Kur belraum gelangen und sich dort mit dem Schmieröl vermischen.
Hierdurch wird die Schmierwirkung dieses Öls beeinträchtigt und neben andern sich hieraus ergebenden Schäden ist auch mit einer Korro sionswirkung durch das in den Kurbelraum eingedrun gene Kühlmedium zu rechnen.
Die Erfindung weist einen Weg, um diese Schwie rigkeiten zu vermeiden. Dies wird durch Verwendung einer mindestens teilweise im Kurbelgehäuse angeord neten, gegen dasselbe abgedichteten und zur Auf nahme mindestens eines Teils der Zu- bzw. Ab führungsleitungen für das Kühlmittel dienenden Kam- mer erreicht. Bei dieser Anordnung der Kammer, die keine offene Verbindung mit dem Kurbelraum hat, kann die für den Durchtritt der beweglichen Kühl- mittelleitung erforderliche Öffnung aus dem Kurbel raum herausführen und zum Beispiel ein mit dem Kolben verbundenes Teleskoprohr in einer diese Öff nung dichtenden Stopfbüchse geführt sein.
Die aus den etwaigen Leckstellen der Kühlmittelleitungen oder den Stopfbüchsen der Teleskoprohre austre tende Kühlflüssigkeit wird in der Kammer aufgefan gen und kann von dort, ohne mit dem Schmieröl in Berührung zu kommen, leicht nach aussen abgeführt werden. Hierbei wird noch der zusätzliche Vorteil erzielt, dass nämlich das Auftreten irgendwelcher Leckagen durch das aus der Maschine bei Anord nung geeigneter Abflusseinrichtungen sichtbar nach aussen tretende Kühlmittel sofort angezeigt wird.
In der Zeichnung ist als Beispiel einer Ausfüh rungsmöglichkeit der Erfindung ein Teilschnitt einer Brennkraftmaschine, nämlich eines Dieselmotors mit Kreuzkopf und Kolbenstange mit Stopfbüchse sche matisch dargestellt.
In der Figur ist der vom Zylindergehäuse 1 um schlossene Raum mit a, der vom Kurbelgehäuse 2 umschlossene Raum mit b und der zu kühlende Kol ben mit 3 bezeichnet. Die Räume a und b sind gas- und flüssigkeitsdicht voneinander getrennt. Im Raum b des Kurbelgehäuses ist die allseitig gegen diesen Raum abgeschlossene Kammer 4 unterge bracht. Diese Kammer besitzt eine nach aussen füh rende Öffnung 5, durch welche die Zuführungslei tung 6 und die Abführungsleitung 7 für das Kühl mittel in die Kammer eingeführt sind.
Die Öffnung 5 ist, wie aus der Figur ersichtlich, zweckmässiger weise mit einem Deckel 8 abgedeckt, durch den ausser den Kühlmittelleitungen auch die Abflusseinrichtung 9 der Kammer sowie andere hier nicht dargestellte Leitungen, die zum Beispiel für Messzwecke dienen können, hindurchgeführt sind. Die Kammer besitzt ferner noch in den Raum ca des Zylindergehäuses führende Öffnungen 10 und 10', durch welche die mit dem Kühlraum 11 des Kolbens 3 fest verbun denen, zu den Teleskopverbindungen gehörenden Rohre 12 und 12' in die Kammer eingeführt sind.
Diese Rohre sind in den diese Öffnungen abdichten den Stopfbüchspackungen 13 und 13' geführt. Die Zuführungsleitung 6 ragt in ausreichender Länge, die sich nach dem Kolbenhub richtet, in das Rohr 12 hinein, in dem sie durch die Sperre 14 hindurch geführt ist. Das Rohr 12' ragt in entsprechender Länge in die Abführungsleitung 7 hinein, wobei es durch die Sperre 15 in der Leitung 7 hindurchge führt ist. Die Kammer ist in dem gezeigten Ausfüh rungsbeispiel mit ihren die Öffnungen 5 und 10 bzw. 10' aufweisenden Enden fest an das Kurbelgehäuse bzw. an die das Zylindergehäuse vom Kurbelgehäuse trennende Querwand angeschweisst.
Das Zylinder gehäuse ist zweckmässig mit einer Abflussöffnung 16 versehen. Die Kolbenstange 17 ist durch die Stopf büchse 18 hindurchgeführt.
Bei Inbetriebnahme der Kühlung gelangt das Kühlmittel über die Zuführungsleitung 6 und das Rohr 12, die teleskopartig miteinander verbunden sind, in den Kühlraum 11 des Kolbens 3 und ver lässt diesen nach ausreichender Kühlung über das ebenfalls teleskopartig mit der Abführungsleitung 7 verbundene Rohr 12'. Die innern Sperren 14 und 15 der Teleskoprohre halten nie so dicht, dass nicht, be sonders bei der hin und her gehenden Bewegung der mit dem Kolben fest verbundenen Rohre 12 bzw. 12', Kühlmittel durch die Sperren hindurchtreten kann.
Das die Sperren durchdringende Kühlmittel kann aber bei Anordnung der besonderen Kammer 4 nicht mehr in den Raum b und damit zu dem Schmieröl gelangen, sondern wird in dieser Kammer aufgefangen, aus der es über die Abflusseinrichtung 9 nach aussen abfliesst.
Durch Beobachtung dieser Abflusseinrichtung kann auf einfache Weise jedes Undichtwerden der in der Kammer untergebrachten Kühlmittelleitungen und ihrer gelöteten oder ge schweissten Verbindungsstellen, das zum Beispiel durch Erschütterungen beim Lauf der Brennkraft- maschine hervorgerufen werden kann, sowie insbe sondere der Eintritt übermässiger Leckagen der tele- skopartigen Verbindungen der Kühlmittelleitungen sofort festgestellt werden.
Bei geeigneter innerer Ausgestaltung der Kam mer, zum Beispiel durch Unterteilung mittels einer oder mehrerer Querwände, von denen eine in der Figur mit 19 (gestrichelt) angedeutet ist, und bei Anordnung einer der Anzahl der durch die Unter teilung der Kammer durch Querwände entstandenen Räume entsprechenden besonderen Abflusseinrichtun- gen kann der jeweilige Ort der Leckstelle an den Leitungen einfach bestimmt werden.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, für jede einzelne Zu- bzw. Abführleitung des Kühlmittels je eine beson- dere Kammer vorzusehen. Der Druck im Raum a, der mit dem hier nicht gezeigten Spülluftaufnehmer- raum in Verbindung steht, entspricht in der Regel demjenigen der Spülluft oder der Aufladeluft und ist daher grösser als der im Kurbelraum b herrschende Druck bzw. der Druck der äussern Atmosphäre. Diese Druckunterschiede zwischen den beiden Räumen wir ken sich in einer Verbesserung der abdichtenden Wirkung der Stopfbüchsen 13 bzw. 13' aus.
Damit diese Druckunterschiede wirksam bleiben, empfiehlt es sich, die Abflussöffnung 16 nur so gross zu be messen, dass eine Drosselwirkung dieser Öffnung gewährleistet ist. Treten Undichtigkeiten an den Stopfbüchsen 13 bzw. 13' auf, so kann das Leck mittel nicht in den Kurbelraum b, sondern nur in die Kammer 4 gelangen, wo es aufgefangen und nach aussen abgeführt wird. Falls das Leckmittel in den Raum a des Zylindergehäuses austritt, so wird es durch die Abflussöffnung 16 aus diesem Raum nach aussen abgeführt.
Das Austreten von Leckflüssigkeit aus dieser Öffnung gibt ebenfalls ein von aussen sicht bares Mass für die im Innern der Brennkraftmaschine etwa aufgetretenen Undichtigkeiten.
Anstelle der verwendeten Teleskoprohre kön nen auch andere flexible Verbindungen zwischen den Kühlmittelleitungen, zum Beispiel Gummi- oder Me tallschläuche oder gelenkig miteinander verbundene Rohre verwendet werden. Die Kammer 4 kann in Form eines besonderen Gehäuses fest mit dem Kur belgehäuse verbunden oder mit diesem verschweisst oder auch mit diesem in einem Stück gegossen sein.
Die Anwendung der Erfindung ausser für Brenn- kraftmaschinen auch für Kolbenverdichter, Wärme pumpen, Kälte- oder andere Maschinen, deren beweg liche Kolben gekühlt werden müssen und bei denen das aus Leckstellen austretende Kühlmittel nicht mit Schmieröl oder mit den zu komprimierenden Stoffen unverträglichen andern Stoffen zusammentreffen darf, ist ebenfalls vorgesehen, jedoch dürfte die Anwen dung der Erfindung bei Brennkraftmaschinen die meisten Vorteile bieten.