-
Getriebe für eine Brennkraftkolbenmaschine zur Umwandlung der Linearbewegung
des Kolbens in die Drehbewegung der Motorwelle Die Erfindung betrifft ein Getriebe,
das zwischen Kolben und Motorwelle einer Brennkraftkolbenmaschine mit hin- und hergehendem
Kolben und dazu parallel liegender Motorwelle angeordnet wird. Ein solches Getriebe
eignet sich besonders für kleine Motore, z. B. für Modellflugzeuge. Grundsätzlich
stehen der Anwendung des Getriebes in größeren Motoren jedoch keine Bedenken entgegen.
-
Bekannt ist ein solches Getriebe mit einem Gehäuse, das einen quer
zwischen Kolben und Motorwelle liegenden Drehhebel enthält und mit einem im Kolben
quer zu dessen Längsachse schiebbar geführten Lagerblock zur Aufnahme des einen
Endes einer in der gemeinsamen Ebene der Kolbenlängsachse und der Motorwellenachse
liegenden Gelenkverbindung, die an ihrem anderen Ende mit dem Drehhebel verbunden
ist.
-
Gegenüber einem üblichen eine Kurbelwelle und eine Pleuelstange enthaltenden
Getriebe ist bei einem derartigen Drehhebelgetriebe die Reibung geringer, die Lagerflächen
sind kleiner und die Laufgeschwindigkeiten liegen besonders an denjenigen Lagerflächen
niedriger, die hohen Drucken ausgesetzt sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Drehhebelgetriebe
insbesondere im Hinblick darauf weiter zu entwickeln, daß es sich leichter herstellen,
einfacher zusammensetzen und auch einfacher auseinandernehmen läßt. Dies ist deshalb
von besonderer Bedeutung, da das Getriebe bei Verwendung in Modellflugzeugen durch
die Modellflugzeugbauer öfter auseinandergenommen, zusammengesetzt usw. wird.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Drehhebel
ein als Lagerkugel ausgebildetes Ende aufweist, daß in der Motorwelle eine schräg
und exzentrisch zu deren Längsachse verlaufende und die Lagerkugel aufnehmende Lagerbohrung
vorhanden ist und daß der Drehhebel an seinem anderen Ende eine Lagerkugel aufweist
und im Gehäuse in der Richtung der Motorwellenachse ein die Lagerkugel aufnehmender
sphärisch ausgehöhlter Lagerblock angeordnet ist.
-
Dieses Getriebe läßt sich im Vergleich zu dem bekannten Drehhebelgetriebe
deshalb leicht zusammensetzen und auseinandernehmen, da das Einschieben der Lagerkugel
in die Gehäusebohrung einfacher vorgenommen werden kann als das Einsetzen eines
Kugellagers im eine Lagerbohrung, wie dies das bekannte Getriebe erfordert. Weiter
ist das Aufsetzen des sphärisch ausgehöhlten Lagerblockes auf die in der Richtung
der Motorwellenachse liegende Lagerkugel einfacher als das Aufschieben eines Kugellagers
auf einen Wellenstumpf. Wegen der sphärischen Form der Lagerfläche tritt eine Selbstzentrierung
ein. Ein genaues Ausrichten der Getriebeteile aufeinander, was wegen deren Kleinheit
besonders schwierig ist, wird dadurch überflüssig. Durch die halbkreisförmigen Aussparungen
schieben sich die Lagerkugeln und ihre Sitze beim Zusammenbau von selbst leicht
aufeinander, da die Kugelform zu der Selbstzentrierung führt.
-
Die Erfindung sieht weiter vor, daß der sphärisch ausgehöhlte Lagerblock
in einer Gehäusebohrung sitzt und mit einer Stellschraube einstellbar gehalten ist.
Hiermit lassen sich Herstellungstoleranzen, wodurch die Herstellung vereinfacht
wird, und Abnutzungserscheinungen ausgleichen.
-
Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß das Gehäuse an seinem
einen Ende offen und dort mit einer abnehmbaren Deckelplatte verschlossen ist und
daß der Lagerblock und die Stellschraube in der Deckelplatte angeordnet sind. Dies
gibt die Möglichkeit, das Getriebe an einer Seite vollständig zu öffnen und freizulegen.
Das Einsetzen sämtlicher Getriebeteile wird dadurch stark vereinfacht.
-
Als Beispiel für die Erfindung wird eine Ausführung dieses Getriebes
in der Zeichnung dargestellt. Dabei ist F i g. 1 ein Schnitt durch das Getriebe
und F i g. 2 eine Ansicht von rechts auf das Getriebe bei abgenommener Deckelplatte.
-
Das Gehäuse 10 besteht aus zwei mit ihren offenen Seiten übereinanderliegenden
und einstöckig miteinander verbundenen Halbschalen 11 und 12. Die
untere Halbschale 12 wird an ihrem linken Ende von einem aufgeschraubten Zylinderkopf
13 verschlossen. Eine Büchse 14 umschließt die Verbrennungskammer.
Die
Büchse 14 greift mit einem Flansch 15 zwischen die Halbschale 12 und den Zylinderkopf
1.3 und wird dadurch gehalten.
-
In der Büchse 14 läuft ein Kolben 17. Derjenige Teil des Kolbens 17,
von dem die Antriebskraft abgenommen wird, hat eine besondere Form, die im folgenden
noch erläutert wird. In der Büchse 14 und im offenen Ende des Kolbens 17 sind sich
diametral gegenüberliegende Längsschlitze 19 und 20 vorgesehen. Der Schlitz 19 in
der Büchse 14 dient zur Zuleitung des Brennstoffgemisches in die Verbrennungskammer
aus dem Raum unterhalb des Kolbens, wenn dieser die in F i g. 1 gezeigte Stellung
einnimmt. In dieser Stellung befindet sich der Kolben am unteren Totpunkt. Die Arbeitsweise
entspricht der von Zweitaktmotoren.
-
In der oberen Halbschale 11 ist die Motorwelle 22 gelagert. Die Welle
22 läuft in Kugellagern 23 und 24. An ihrem inneren Ende weist die Welle 22 einen
Kopf 25 auf, der in einer zylindrischen Bohrung in der Halbschale 11 drehbar gehalten
ist.
-
Das Vorderende 26 der Motorwelle 22 hat einen geringeren Durchmesser
und läuft in der Lagerschale 27. Diese ist mit einer Stellschraube 28 lösbar am
Wellenende 26 befestigt. Von der Lagerschale 27 geht ein Wellenstummel
29 aus, auf dem der Propeller und die Propellerspitze 30 sitzen.
-
Im folgenden werden nun die Mittel erläutert, die die lineare Bewegung
des Kolbens 17 in die Drehbewegung der Motorwelle 27 umwandeln. Hierzu dient der
Drehhebel 32, der aus einem Achsstück 33 und einem seitlich abstehenden Arm 34 besteht.
Der Arm 34 ist schwenkbar mit dem Kolben 17 verbunden.
-
Der Kolben 17 weist ein gabelförmiges Lager 37 auf, das einen zylindrischen
Lagerblock 38 aufnimmt. Der Lagerblock 38 ist in der gemeinsamen Mittelebene senkrecht
zur Kolbenachse beweglich. Der Lagerblock 38 ist ebenfalls gegabelt und nimmt ein
Lager 40 auf, das am Ende des Armes 34 befestigt ist. Das Lager 40 und der Lagerblock
38 sind mit einem Drehzapfen 41 verbunden.
-
Das Achsstück 33 endet in der Lagerkugel 43, die in einem weiteren
sphärisch ausgehöhlten Lagerblock 44 gehalten wird. Der Lagerblock 44 und die in
ihm vorgesehene sphärische Fläche liegen koaxial zur Motorwelle 22. Die Lagerkugel
43 ist damit gegenüber der Motorwelle 22 zentriert. Der Lagerblock 44 und damit
auch die Lagerkugel 43 sitzen in einer Gehäusebohrung und sind mit einer Stellschraube
46 verstellbar, die in die auf das Gehäuse 10 aufgeschraubte Deckelplatte 47 eingeschraubt
ist.
-
Das andere Ende 50 des Achsstückes 33 hat die Form einer Lagerkugel
51. Diese liegt in einer Lagerbohrung 53 im Kopf 25 der Motorwelle 22. Die ; Lagerbohrung
53 steht schräg zur Motorwellenachse. Auf Grund der sphärischen Form der Lagerkugel
51 zentriert sich da.s Ende 50 des Achsstückes 33 von selbst im Wellenkopf 25.
-
Bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens 17 in der Büchse 14 und bei
den von dem Drehhebel 32 um das Lager 43, 44 ausgeführten Sehwingbewegungen beschreibt
das Achsstück 33 eine kreisförmige oder kegelige Bahn und dreht dabei die Motorwelle
22 über die Verbindung des Achsstückendes 50 mit dem Lager 51, 53 im Wellenkopf
25. Der Lagerblock 38 führt eine Querbewegung aus, damit sich der Drehzapfen 41
seitlich verschieben kann, wenn der Arm 34 um die Lagerkugel 43 schwingt.
-
Die stärkste Belastung tritt zwischen der Lagerkugel 43 und dem Lagerblock
44 auf. Der sphärisch ausgehöhlte Lagerblock 44 dient dabei zur Aufnahme und Ableitung
der linear verlaufenden Kräfte des Kolbens, die ständig ihre Richtung ändern. Das
Lager hat nur eine minimale Lagerfläche. Die auftretenden Geschwindigkeiten sind
niedrig.
-
F i g. 2 zeigt die Ansaugleitung 55 und einen Kanal 56, der von der
Leitung55 in die Verbrennungskammer führt. Der Wellenkopf 25 weist einen überstehenden
Kragen 57 auf, der über dem Kanal 56 drehbar ist und diesen bei Drehung der Motorwelle
22 periodisch schließt. Der Kragen 57 ist auf einem Teil 58 seines Umfanges ausgeschnitten,
der beim Vorbeilauf über dem Kanal 56 die Einlaßleitung 55 zum Gehäuseinnern freigibt.
Vom Gehäuse 10 tritt das Gemisch über die Schlitze 19 in die Verbrennungskammer
ein.
-
Die Büchse 14 weist Abgasschlitze 59 auf, die mit in der Gehäusewand
verlaufenden Abgaskanälen 60 fluchten. Weitere Ausführungen zu der Zweitaktarbeitsweise
des Motors sollen nicht gemacht werden, da diese den üblichen Regeln entspricht.