DE102006027953A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Arbeitsgerät - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Arbeitsgerät, mit einem Gehäuse, in dem insgesamt ein erster und ein zweiter Kolben (22, 24) angeordnet sind, die zwischen ihren einander zugewandten Endflächen eine Arbeitskammer (36) definieren, wobei die Kolben (22, 24) um eine Drehachse (26) in dem Gehäuse (12) umlaufen können und dabei zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegungen ausführen, wobei die Drehachse (26) durch die Arbeitskammer (36) verläuft und wobei die Drehachse (26) im im Arbeitsgerät eingebauten Zustand der Brennkraftmaschine (10) im Wesentlichen vertikal verläuft und die Kolben (22, 24) im Wesentlichen liegend angeordnet sind und wobei auf der Drehachse (26) eine mit den Kolben (22, 24) drehfest verbundene Welle (50) angeordnet ist, die unterhalb der Kolben (22, 24) aus dem Gehäuse (12) nach unten herausgeführt ist (Fig. 2).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, die insbesondere in einem Arbeitsgerät verwendet wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Arbeitsgerät mit einer solchen Brennkraftmaschine.
  • Ein Arbeitsgerät, in dem die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine verwendet werden kann, ist insbesondere ein Rasenmäher oder eine Motorsense. Die Erfindung wird nachfolgend an dem bevorzugten Anwendungsfall einer Brennkraftmaschine in einem Rasenmäher beschrieben, ohne dass die vorliegende Erfindung hierauf beschränkt ist.
  • Bei einem Rasenmäher dient die Brennkraftmaschine dazu, das Schneidmesser in Rotation zu versetzen. Bei herkömmlichen Rasenmähern werden als Brennkraftmaschinen als Hubkolbenmaschine ausgebildete Ottomotoren verwendet, die als Zweitaktmotoren oder Viertaktmotoren ausgebildet sind. Üblicherweise ist der Ottomotor bei Rasenmähern ein Einzylindermotor.
  • Bei Rasenmähermotoren ist der eine Kolben sowie der zugehörige Zylinder liegend angeordnet, d.h. die Linearbewegungen des einen Hubkolbens erfolgen im im Arbeitsgerät eingebauten Zustand der Brennkraftmaschine in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene. Die mit dem Schneidmesser verbundene Antriebswelle ist dagegen senkrecht zur Bewegungsrichtung des einen Kolbens angeordnet, d.h. stehend oder vertikal. Dabei ergibt sich das Problem, dass die lineare horizontale Bewegung des einen Kolbens in eine Drehung des Schneidmessers um die vertikale Antriebswelle umgesetzt werden muss. Zur Umsetzung der Hubkolbenbewegung auf die Drehung der Abtriebswelle um eine vertikale Drehachse wird ein Kurbelgetriebe benötigt, dessen Kurbelstange die Verbindung zwischen der Kurbelwelle und dem Kolben herstellt, um die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in einer Drehbewegung der Kurbelwelle bzw. Antriebswelle umzuwandeln.
  • Aus dem Dokument DE 103 61 566 A1 ist demgegenüber eine als Schwenkkolbenmaschine ausgebildete Brennkraftmaschine bekannt, die in einem im Wesentlichen kugelförmigen Gehäuse insgesamt vier Kolben aufweist, die um eine etwa gehäusemittige Drehachse gemeinsam umlaufen, wobei von den vier Kolben jeweils zwei bezüglich der Gehäusemitte etwa diametral gegenüberliegende Kolben ein starres Kolbenpaar bilden, wobei die beiden Kolben paare um eine gemeinsame, etwa senkrecht zur Umlaufachse verlaufende Schwenkachse gegensinnig hin- und herverschwenkbar sind. Die beiden Kolbenpaare sind bezüglich der Schwenkachse über Kreuz angeordnet, so dass sich jeweils zwei Kolben der Kolbenpaare mit ihren Kolbenarbeitsflächen gegenüberstehen, um dazwischen eine Arbeitskammer zu bilden, in der jeweils ein Carnot-Kreisprozess stattfindet. Ein solcher Kugelmotor mit Schwenkkolben ist für den Einbau in einen Rasenmäher wegen seiner Baugröße weniger geeignet.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine für ein Arbeitsgerät bereitzustellen, die konstruktiv einfach aufgebaut ist, kostengünstig herstellbar ist, wenig Einbauraum erfordert, und die insbesondere den Wegfall eines Kurbelgetriebes ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Arbeitsgerät, gelöst, mit einem Gehäuse, in dem insgesamt ein erster und ein zweiter Kolben angeordnet sind, die zwischen ihren einander zugewandten Endflächen eine Arbeitskammer definieren, wobei die Kolben um eine Drehachse in dem Gehäuse umlaufen können und dabei zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegungen ausführen, wobei die Drehachse durch die Arbeitskammer verläuft, und wobei die Drehachse im im Arbeitsgerät eingebauten Zustand der Brennkraftmaschine im Wesentlichen vertikal verläuft und die Kolben im Wesentlichen liegend angeordnet sind, und wobei auf der Drehachse eine mit den Kolben drehfest verbundene Welle angeordnet ist, die unterhalb der Kolben aus dem Gehäuse nach unten herausgeführt ist.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine geht von einem Rotationskolbenmaschinenprinzip aus, bei dem die insgesamt zwei Kolben nicht nur hin- und hergehende Bewegungen ausführen, sondern dabei gleichzeitig um eine gemeinsame Drehachse umlaufen. Die beiden Kolben sind in dem Gehäuse liegend angeordnet, und die Drehachse, die hier als geometrische Achse zu verstehen ist, verläuft im im Arbeitsgerät eingebauten Zustand der Brennkraftmaschine im Wesentlichen vertikal. Die zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegung der beiden Kolben vermittelt die Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Expandierens und Ausstoßens. Die Umlaufbewegung der beiden Kolben um die gemeinsame Drehachse hat nun den Vorteil, dass die Welle, die mit den Kolben bezüglich der Drehachse drehfest verbunden ist, aus der Umlaufbewegung der Kolben um die Drehachse in Rotation versetzt werden kann, und zwar ebenfalls um die vertikale Drehachse, so dass zum Antreiben des Schneidmessers eines Rasenmähers kein Kurbelgetriebe zwischen den beiden Kolben und der Welle benötigt wird. Die Rotationsbewegung der Welle wird nämlich unmittelbar aus der Umlaufbewegung der Kolben um die Drehachse abgegriffen.
  • Des Weiteren sind bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine zwei Kolben vorgesehen, die dem Prinzip eines Boxermotors folgend in zueinander entgegengesetzten Richtungen ihre Bewegungen ausführen, wodurch der Einzelhub der Kolben gegenüber einem Einkolbenmotor verringert werden kann, wobei jedoch der Gesamthub für den Arbeitsprozess in der Arbeitskammer (Verdichten/Expandieren) nicht geringer ist als bei einer Brennkraftmaschine mit nur einem Hubkolben.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist somit bei vergleichbarer Leistung sehr platzsparend und konstruktiv einfach und damit kostengünstig herstellbar.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine bildet einen Portalmotor mit obenliegenden Kolben und darunter angeordneter, im Wesentlichen vertikaler Antriebs-/Abtriebswelle, der zum Betreiben eines Arbeitsgeräts kein Karbolgetriebe erfordert.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung führen die Kolben beim Umlaufen um die Drehachse hin- und hergehende Schwenkbewegungen um eine Schwenkachse aus, die senkrecht zur Drehachse verläuft und mit den Kolben um die Drehachse umläuft.
  • Bei dieser Ausgestaltung wird zusätzlich das Schwenkkolbenprinzip eingesetzt, so dass die beiden Kolben eine bezüglich der Schwenkachse zu dieser konzentrische gekrümmte Bewegungsbahn durchlaufen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die beiden Kolben durch Schwerkraft in ihre UT-Stellung (untere-Totpunkt-Stellung) zurückbewegt werden, wenn auf die Kolben keine Fliehkraft durch das Umlaufen um die Drehachse wirkt, wie dies bei stehender Brennkraftmaschine der Fall ist.
  • Im Rahmen der zuvor genannten Ausgestaltung sind die Kolben bogenförmig mit zur Schwenkachse im Wesentlichen konzentrischer Krümmung ausgebildet.
  • Im Unterschied zu der Schwenkkolbenmaschine gemäß DE 103 61 566 A1 sind die Kolben demgemäß nicht als Kugelkeile ausgebildet, sondern als gekrümmte zylindrische Körper, wodurch der Vorteil einer in vertikaler Richtung niedrig bauenden Bauweise der Kolben resultiert.
  • In einer Alternative zum Schwenkkolbenprinzip ist es in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Kolben beim Umlaufen um die Drehachse lineare Bewegungen ausführen, die V-förmig schräg zur Drehachse gerichtet sind.
  • Bei dieser Ausgestaltung führen die Kolben demnach lineare Bewegungen aus, was den Vorteil hat, dass die Kolben selbst gerade ausgebildet sein können, d.h. keine Krümmung aufweisen, und somit einfacher herstellbar sind. Die V-förmig schräg zur Drehachse gerichtete lineare Bewegung der beiden Kolben ist vorzugsweise derart, dass die OT-Stellung (obere-Totpunkt-Stellung) der Kolben, in der die Arbeitskammer minimales Volumen aufweist (Zündungszeitpunkt), die obere Stellung ist, während die beiden Kolben dann in die UT-Stellung durch Schwerkraftunterstützung zurückbewegt werden, wenn die Brennkraftmaschine mit geringer Drehzahl läuft oder stillsteht.
  • In einer weiteren Ausgestaltung, die ähnlich zu der zuvor genannten Ausgestaltung ist, führen die Kolben beim Umlaufen um die Drehachse lineare Bewegungen aus, die senkrecht zur Drehachse gerichtet sind.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist die Bewegungsrichtung der beiden Kolben demnach genauso wie bei den bekannten Hubkolbenmotoren für Rasenmäher, was den Vorteil hat, dass die Brennkraftmaschine in dieser Ausgestaltung die geringste Bauhöhe aufweist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung, die für alle zuvor genannten Ausgestaltungen vorteilhaft ist, sind die Kolben im Querschnitt senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung kreisförmig oder oval.
  • Insbesondere eine im Querschnitt kreisförmige Ausgestaltung der Kolben hat den Vorteil, dass zur Abdichtung der Kolben gegen die Arbeitskammer kreisförmige Dichtungen verwendet werden können, so dass auf bewährte Dichtungskonzepte von Hubkolbenmotoren zurückgegriffen werden kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zum Ableiten der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben aus der Umlaufbewegung um die Drehachse ein Steuermechanismus vorgesehen, der eine um die Drehachse verlaufende Steuerkurve aufweist, in der jeweils zumindest ein an jedem Kolben auf dessen der Arbeitskammer abgewandten Seite angeordnetes Lauforgan läuft.
  • Je nachdem, ob die beiden Kolben Schwenkbewegungen um eine Schwenkachse oder lineare Bewegungen schräg oder senkrecht zur Drehachse ausführen, ist der Kurvenverlauf der Steuerkurve entsprechend geformt.
  • Bei einer Ausgestaltung der Brennkraftmaschine mit Schwenkkolben sowie bei einer Ausgestaltung der Brennkraftmaschine mit schräg zur Drehachse gerichteten linearen Bewegungen liegt die Steuerkurve nicht in einer Ebene senkrecht zur Drehachse, sondern weist bezüglich der Horizontalen Wellenberge und Wellentäler auf.
  • Bei einer Ausgestaltung der Brennkraftmaschine, bei der die Kolben lineare Bewegungen senkrecht zur Drehachse ausführen, liegt die Steuerkurve in einer horizontalen Ebene und weist eine ellipsenförmige Kontur auf, um die hin- und hergehenden linearen Bewegungen aus der Umlaufbewegung der Kolben um die Drehachse abzuleiten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind auf einer der Arbeitskammer zugewandten Seite des Gehäuses zumindest ein Einlass für Luft und/oder Brennstoff, ein Auslass für verbranntes Brennstoff-Luft-Gemisch und gegebenenfalls eine Zündkerze angeordnet.
  • Die vorstehend genannten Funktionsteile sind somit vorteilhafterweise auf der Oberseite des Gehäuses nahe der Drehachse platzsparend angeordnet, da die Arbeitskammer wie oben beschrieben um die Drehachse herum und symmetrisch zu dieser angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine wird vorzugsweise zum Antreiben eines Schneidmessers eines Rasenmähers verwendet.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine wird weiterhin vorzugsweise zum Antreiben eines Schneidelements einer Motorsense verwendet.
  • Ein erfindungsgemäßes Arbeitsgerät, insbesondere Rasenmäher oder Motorsense, ist mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ausgestattet.
  • Es ist ebenso denkbar und im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass das Arbeitsgerät auch ein Kleinfahrzeug, insbesondere ein Kleinsportfahrzeug, wie ein Go-Kart ist, bei dem die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine als Antrieb verwendet werden kann. Es ist bereits bekannt, herkömmliche Rasenmähermotoren zum Antreiben von Go-Karts zu verwenden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Seitenansicht einer Brennkraftmaschine für ein Arbeitsgerät, insbesondere einen Rasenmäher, mit Teilen des Arbeitsgerätes und mit geschlossenem Gehäuse;
  • 2 einen vertikalen Längsschnitt durch die Brennkraftmaschine in 1, wobei die beiden Kolben sich in der OT-Stellung befinden;
  • 3 einen um etwa 90° gegenüber 2 gedrehten vertikalen Längsschnitt durch die Schwenkkolbenmaschine in 1, wobei sich die Kolben in der UT-Stellung befinden;
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine für ein Arbeitsgerät in einem vertikalen Längsschnitt, der mit 2 vergleichbar ist;
  • 5 einen vertikalen Längsschnitt durch die Brennkraftmaschine in 4 in einer mit 3 vergleichbaren Darstellung;
  • 6 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine für ein Arbeitsgerät im vertikalen Längsschnitt in einer mit 2 vergleichbaren Darstellung; und
  • 7 einen Längsschnitt durch die Brennkraftmaschine in 6 in einer mit 3 vergleichbaren Darstellung, wobei weitere Teile eines Arbeitsgerätes gezeigt sind.
  • In 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 10 dargestellt.
  • Die Brennkraftmaschine 10 ist für einen Einsatzfall in einem Arbeitsgerät dargestellt, das ein Rasenmäher ist. Ein solcher Rasenmäher weist ein Schneidmesser 11 auf, wie es für Rasenmäher bekannt ist. Übrige Teile des Rasenmähers sind in 1 bis 3 nicht dargestellt.
  • Die Brennkraftmaschine 10 weist allgemein ein Gehäuse 12 auf, das durch ein oberes Gehäuseteil 14, ein mittleres Gehäuseteil 16 und ein unteres Gehäuseteil 18 gebildet ist.
  • Die Gehäuseteile 14, 16 und 18 sind über eine Mehrzahl von Spannschrauben 20 miteinander verspannt bzw. verschraubt.
  • In dem Gehäuse 12 sind ein erster Kolben 22 und ein zweiter Kolben 24 angeordnet. Die Kolben 22 und 24 befinden sich im oberen Teil des Gehäuses 12. Die Kolben 22 und 24 sind insbesondere in dem Gehäuse 12 liegend angeordnet.
  • Im Betrieb der Brennkraftmaschine 10 laufen die Kolben 22 und 24 gemeinsam um eine Drehachse 26, die gehäusefest ist, in dem Gehäuse 12 um. Die Drehachse 26 ist hier als geometrische Achse zu verstehen. Während der Umlaufbewegung um die Drehachse 26 führen die beiden Kolben 22 und 24 zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegungen aus, wobei diese Bewegungen in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 als Schwenkbewegungen ausgeführt sind. Die Schwenkbewegungen der beiden Kolben 22 und 24 erfolgen dabei um eine Schwenkachse 28, die senkrecht zur Drehachse 26 verläuft und mit den Kolben 22 und 24 in einer Horizontalebene um die Drehachse 26 mit umläuft.
  • Die Kolben 22 und 24 weisen einander zugewandte Endflächen 30 und 32 auf, die zusammen mit einem den Kolben 22 und 24 gemeinsam umlaufenden Kolbenkäfig 34a, 34b eine Arbeitskammer 36 begrenzen. Die Drehachse 26 geht durch die Arbeitskammer 36 hindurch, und zwar mittig.
  • In der Arbeitskammer 36 finden, durch die hin- und hergehenden Schwenkbewegungen der Kolben 22 und 24 vermittelt, die Arbeitstakte des Einlassens, Verdichtens, Expandierens und Ausstoßens statt.
  • Um die hin- und hergehenden Schwenkbewegungen der Kolben 22 und 24 aus deren Umlaufbewegung um die Drehachse 26 abzuleiten, ist ein Steuermechanismus vorgesehen, der eine gehäusefeste Steuerkurve 38 aufweist, die an einem Kurvenglied 40 ausgebildet ist, das in dem Gehäuse 12 festgelegt ist, hier am mittleren Gehäuseteil 16. Den beiden Kolben 22 und 24 ist jeweils ein Lauforgan 42, 44 zugeordnet, wobei die Lauforgane 42 und 44 als am jeweiligen Kolben 22 bzw. 24 befestigte Laufrolle ausgebildet sind. Die Lauforgane 42 und 44 sind auf den den Endflächen 30 und 32 abgewandten Rückseiten der Kolben 22 und 24 angeordnet.
  • Die Kolben 22 und 24 sind konzentrisch zur Schwenkachse 28 rohrbogenartig gekrümmt ausgebildet und weisen im Querschnitt senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kolben 22, 24 einen kreisförmigen Querschnitt auf. Entsprechend sind jeweilige Dichtungen 46 und 48 der Kolben 22 und 24 zur Abdichtung der Arbeitskammer 36 kreisförmige Dichtungen.
  • Auf der Drehachse 26 ist eine vertikal verlaufende Welle 50 angeordnet, die sich unterhalb der Kolben 22 und 24 erstreckt. Die Welle 50 ist an ihrem unteren Ende aus dem Gehäuse 12 herausgeführt, wobei das Schneidmesser 11 drehfest mit der Welle 50 verbunden ist.
  • Die Welle 50 ist fest mit dem Kolbenkäfig 34a, 34b verbunden, wobei hier vorteilhafterweise die Welle 50 einstöckig mit dem unteren Teil 34b des Kolbenkäfigs 34a, 34b ausgebildet ist. Die Welle 50 ist unten aus dem Gehäuse 12 herausgeführt. Während die Welle 50 hier einstückig ausgebildet ist, kann sie auch mehrstückig bzw. mehrteilig sein.
  • Die Welle 50 und der Kolbenkäfig 34a, 34b sind an dem mittleren Gehäuseteil 16 über ein Lager 52 gelagert.
  • Wie aus 2 und 3 hervorgeht, geht die Drehachse 26 mittig durch die Arbeitskammer 36 hindurch.
  • Mit der Welle 50 ist über eine Kupplung 54 eine Seilhaspel 56 verbunden, auf der ein Seil 58 aufgewickelt ist, das zum Starten der Brennkraftmaschine 10 durch Zugausübung mittels einer Handhabe 60 wie bei Rasenmähern bekannt betätigbar ist.
  • Der Arbeitskammer 36 benachbart sind auf der Oberseite des Gehäuses 12 ein Einlassstutzen 62 zum Einlassen von Verbrennungsluft und Brennstoff in die Arbeitskammer 36, ein Auslassstutzen 64 zum Auslassen von verbranntem Brennstoff-Luft-Gemisch aus der Arbeitskammer 36 und eine Zündkerze 66 angeordnet.
  • Zur Kühlung des Innenraums des Gehäuses 12 weist das Gehäuse 12 auf seiner Außenseite eine Mehrzahl von Kühlrippen 68 auf.
  • Wie aus einem Vergleich der 2 und 3 hervorgeht, weist die Steuerkurve 38 an dem Kurvenstück 40 einen Kurvenverlauf auf, der in vertikaler Richtung Wellenberge und Wellentäler aufweist, sowie in Bezug auf die Drehachse 26 konkave und konvexe Abschnitte, um die hin- und hergehenden Schwenkbewegungen der Kolben 22 und 24 aus deren Umlaufbewegung um die Drehachse 26 abzuleiten.
  • Während 2 die beiden Kolben 22 und 24 in ihrer OT-Stellung zeigt, in der das Volumen der Arbeitskammer 36 minimal ist, zeigt 3 die beiden Kolben 22 und 24 in ihrer UT-Stellung, in der das Volumen der Arbeitskammer 36 maximal ist. Bei einer Umdrehung der beiden Kolben 22 und 24 um die Drehachse 26 um etwa 90° bewegen sich die Kolben 22 und 24 aus der in 2 gezeigten OT-Stellung in die in 3 gezeigte UT-Stellung, und bei einem weiteren Umlauf um die Drehachse 26 um 90° erreichen die Kolben 22 und 24 wieder die OT-Stellung usw. Bei einem vollen Umlauf um 360° um die Drehachse 26 findet somit ein voller Arbeitszyklus aus Einlassen, Verdichten, Expandieren und Ausstoßen statt.
  • Wie aus 1 bis 3 hervorgeht, ist die Brennkraftmaschine 10 als Portalmotor ausgestaltet, mit oben angeordneten liegenden Kolben 22 und 24 und darunter befindlicher und sich vertikal erstreckender Antriebs-/Abtriebswelle 50. Die Brennkraftmaschine 10 kann im Fall des Einsatzes bei einem Rasenmäher auf einer Chassisplatte 70 (in 1 weggelassen) montiert werden.
  • In 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine 10' dargestellt. Bei der Brennkraftmaschine 10' wurden solche Merkmale, die mit denen der Brennkraftmaschine 10 gleich oder vergleichbar sind, mit dem selben Bezugszeichen wie in 1 bis 3 mit einem hochgestellten Strich versehen. Nachfolgend werden nur die Unterschiede der Brennkraftmaschine 10' zu der Brennkraftmaschine 10 beschrieben.
  • Im Unterschied zu den Kolben 22 und 24 der Brennkraftmaschine 10 sind die Kolben 22' und 24' der Brennkraftmaschine 10' als linear bewegliche Kolben ausgebildet, die beim Umlaufen um die Drehachse 26' hin- und hergehende schräg zur Drehachse 26' gerichtete lineare Bewegungen ausführen. Diese linearen Bewegungen sind dabei V-förmig schräg zur Drehachse 26' gerichtet, wobei die OT-Stellung der Kolben 22', 24' gemäß 4 die obere Stellung der Kolben 22' und 24' ist, aus der sich die Kolben 22'-, 24' schräg nach unten in die UT-Stellung gemäß 5 bewegen.
  • Die Steuerkurve 38' des Kurvenglieds 40' ist ähnlich zur Steuerkurve 38 des Kurvenglieds 40 der Brennkraftmaschine 10 in vertikaler Richtung mit Wellenbergen und Wellentälern und in Bezug auf die Drehachse 26' mit konkaven und konvexen Abschnitten versehen.
  • In 6 ist schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine 10'' dargestellt, die ebenfalls für ein Arbeitsgerät, wie einen Rasenmäher, verwendet werden kann.
  • Bei der Brennkraftmaschine 10'' sind solche Merkmale, die mit denen der Brennkraftmaschine 10 gleich oder vergleichbar sind, mit gleichen Bezugszeichen, ergänzt durch '' versehen.
  • Von der Brennkraftmaschine 10'' werden nachfolgend nur die Unterschiede zur Brennkraftmaschine 10 beschrieben.
  • Wie bei der Brennkraftmaschine 10' führen die beiden Kolben 22'' und 24'' beim Umlaufen um die Drehachse 26'' lineare Bewegungen aus, wobei die linearen Bewegungen der Kolben 22'' und 24'' senk recht zur Drehachse 26'' gerichtet sind. Hierdurch kann die Brennkraftmaschine 10'' sehr flach bauend gestaltet werden.
  • Die Steuerkurve 38'' des Kurvenglieds 40'' der Brennkraftmaschine 10'' verläuft dabei horizontal und ist ellipsenförmig, um die hin- und hergehenden linearen Bewegungen der Kolben 22'' und 24'' aus deren Umlaufbewegung um die Drehachse 26'' abzuleiten.
  • In 7 ist zusätzlich zu dem Schneidmesser 11 auch ein Chassis 76 eines Rasenmähers schematisch dargestellt.

Claims (11)

  1. Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Arbeitsgerät, mit einem Gehäuse, in dem insgesamt ein erster und ein zweiter Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') angeordnet sind, die zwischen ihren einander zugewandten Endflächen eine Arbeitskammer (36; 36'; 36'') definieren, wobei die Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') um eine Drehachse (26; 26'; 26'') in dem Gehäuse (12; 12'; 12'') umlaufen können und dabei zueinander gegensinnige hin- und hergehende Bewegungen ausführen, wobei die Drehachse (26; 26'; 26'') durch die Arbeitskammer (36; 36'; 36'') verläuft, und wobei die Drehachse (26; 26'; 26'') im im Arbeitsgerät eingebauten Zustand der Brennkraftmaschine (10; 10'; 10'') im Wesentlichen vertikal verläuft und die Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') im Wesentlichen liegend angeordnet sind, und wobei auf der Drehachse (26; 26'; 26'') eine mit den Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') drehfest verbundene Welle (50; 50'; 50'') angeordnet ist, die unterhalb der Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') aus dem Gehäuse (12; 12'; 12'') nach unten herausgeführt ist.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') beim Umlaufen um die Drehachse (26; 26'; 26'') hin- und hergehende Schwenkbewegungen um eine Schwenkachse (28; 28'; 28'') ausführen, die senkrecht zur Drehachse (26; 26'; 26'') verläuft und mit den Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') um die Drehachse (26; 26'; 26'') umläuft.
  3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei die Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') bogenförmig mit zur Schwenkachse (28; 28'; 28'') im Wesentlichen konzentrischer Krümmung ausgebildet sind.
  4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') beim Umlaufen um die Drehachse (26; 26'; 26'') lineare Bewegungen ausführen, die V-förmig schräg zur Drehachse (26; 26'; 26'') gerichtet sind.
  5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') beim Umlaufen um die Drehachse (26; 26'; 26'') lineare Bewegungen ausführen, die senkrecht zur Drehachse (26; 26'; 26'') gerichtet sind.
  6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') im Querschnitt senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung kreisförmig oder oval sind.
  7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zum Ableiten der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') aus der Umlaufbewegung um die Drehachse (26; 26'; 26'') ein Steuermechanismus vorgesehen ist, der eine um die Drehachse (26; 26'; 26'') verlaufende Steuerkurve (38; 38'; 38'') aufweist, in der jeweils zumindest ein an jedem Kolben (22, 24; 22', 24'; 22'', 24'') auf dessen der Arbeitskammer (36; 36'; 36'') abgewandten Seite angeordnetes Lauforgan (42, 44; 42', 44'; 42'', 44'') läuft.
  8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei auf einer der Arbeitskammer (36; 36'; 36'') zugewandten Seite des Gehäuses (12; 12'; 12'') zumindest ein Einlass für Luft und/oder Brennstoff, ein Auslass für verbranntes Brennstoff-Luft-Gemisch und gegebenenfalls eine Zündkerze angeordnet ist.
  9. Verwendung einer Brennkraftmaschine (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Antreiben eines Schneidmessers (11; 11'; 11'') eines Rasenmähers.
  10. Verwendung einer Brennkraftmaschine (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Antreiben eines Schneidelements einer Motorsense.
  11. Arbeitsgerät, insbesondere Rasenmäher oder Motorsense, mit einer Brennkraftmaschine (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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