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Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart Die Erfindung
bezieht sich auf eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart mit einem
Gehäuse, das sich aus einem Mantel mit zweibogiger Innenfläche und Seitenteilen
zusammensetzt, und mit einem dreieckigen Kolben, der mittels eines Gleitlagers drehbar
auf dem Exzenter einer Zxsenterwelle gelagert ist, wobei in der Zxzenterwelle mindestens
ein Kanal zur Zuführung von Schmieröl zu dein Gleitlager vorgesehen ist, der in
der äußeren Umfangsfläche des Exzenters mündet.
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Der erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Schmierung und gleichzeitig
di. Kühlung des Qleitlagers zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgeiäß dadurch gelöst, daß in der äußeren
Umfangsfläche des Exzenters in einem Scktor, der sich in Drchrichtung der Exzenterwelle
von etwa 30° von der Stelle des größten Abstandes der äußeren Umfangsfläche des
Exzenters von der Exzenterwellen-Drchachse bis zu etwa 120° von dieser Stelle erstreckt,
eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut vorgesehen ist, die von dem Gleitlager vollständig
überdeckt ist und in die der Schmierölkanal mündet.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis su Grunde, daß der Exzenter in
dein genannten Sektor in allen Betriebszuständen der Maschine unbelastet oder nur
niedrig belastet ist, so daß die in der äußeren Umfangsfläche des Exzenters vorgesehene
Nut keine Verringerung der Tragfähigkeit des Lagers herbeiführt. Da die Exzenterwelle
bei diesen Maschinen sit der dreifachen Drehzahl des Kolbens umläuft, ko-en ständig
andere Abschnitte des Gleitlagers rit dein in der Nut befindlichen Schmieröl in
Berführung, so daß eine gute Schmierung und Kühlung des Gleitlagers gewährleistet
ist Der Lagerspalt ist im unbelasteten Bereich des Lagers naturgeäß größer als il
belasteten Bereich. Demzufolge kann das Schmieröl von der Nut auch axial in beiden
Richtungen über die Exzenter-Außenfläche abströmen. Dadurch, daß das Gleitlager
die Nut vollständig überdeckt, kann dieses Abströuen nun gedrosselt erfolgen, so
daß ein ausreichender Schmieröldruck aufrecht erhalten bleibt, um eine zuverlässige
Schmierung des Gleitlagers über den ganzen Umfang zu gewährleisten. Damit unterscheidet
sich der erfindungsgomäße Vorschlag von einer bokannten Ausführung (DBP 1 223 610).
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bei der ii unbelasteten Bereich des Kolbenlagers auf dei Exzenter
ein Segment abgeschnitten ist, so daß sich ein über das Kolbenlager hinaus axial
erstreckender Kanal rgibt, dein Schmieröl zugeführt wird. Hierbei wird das Schmieröl
praktisch ungedrosselt abgeführt, so daß sich der für die Schmierung des Lagers
erforderliche Druck nicht aufbauen kann. Außerdem wird durch dieses Abplatten des
Exzenters die Lagerung des Kolbens beeinträchtigt.
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Der Schmierölkanal wird in bekannter Weise von einer in Bezug auf
die Wellendrehachse radialen Bohrung gebildet, die von einer zentrisch in der Exzenterwelle
angeordneten Längsbohrung ausgeht. Diese Bohrung soll erfindungsgemäß etwa 100°
in Drehrichtung von der Stelle des größten Abstandes der äußeren Umfangsfläche des
Exzenters von der Exzenterwellen-Drehachse in die Nut einmünden. Zusätzlich kann
eine zweite radiale Schmierölbohrung vorgesehen werden, die etwa 450 von der genannten
Stelle in die Nut mündet.
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Diese Lagen der Schmierölbohrungen haben sich im Betrieb als besonders
zweckmäßig erwiesen.
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Die Nut liegt vorzugsweise auf einem die Exzenter-Umfangsfläche schneidenden
Kreisbegen, da hierdurch die Herstellung der Nut vereinfacht und ein günstiger Einlauf
des öls in den Lagerspalt erreicht wird0 Die Breite der Nut kann so bemessen rein,
daß die axial aus dem Lager austretende Ölmenge auch zur Kühlung des Kolbens ausreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter BEzugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt: Fig. t eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine
in schematischer Darstellung, wobei das vordere Gehäuseseitenteil weggelassen und
der Exzenter in Querschnitt dargestellt ist, Fig. 2 eine Ansicht des Exzenters in
Richtung des Pfeils M in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie
3-3 in Fig. 2, und Fig. 4 einen Teilschnitt des Exzenters mit einer Abwandlung der
Erfindung.
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Die Kreiskolben-Brennkraftmaschine besteht aus einem Gehäute, das
sich aus einem Mantel 1 mit zweibogiger Innenfläche 2 und zueinander parallelen
Seitenteilen zusammensetzt. In den Seitenteilen ist eine Exzenterwelle 3 gelagert,
auf deren Exzenter 4 ein dreieckiger Kolben 5 über ein Gleitlager 6 drehbar gelagert
ist. Die Drehzahl des Kolben 6 steht durch ein nicht dargestellten Getriebe zur
Drehzahl der Exzenterwelle 3 in einem Verhältnis von 1:3. Der Kolben 5 gleitet mit
seinen Ecken 7 an der inneren Mantelfläche 2 entlang, wobei drei volumenveränderliche
Arbeitskammern 8 gebildet werden, in denen jeweils ein Viertaktverfahren mit entsprechender
Phasenverschiebung durchgeführt wird Zu diesem Zweck sind im Mantel 1 ein Einlaßkanal
9, eine Zündkerze 10 und ein Auslaßkanal li vorgesehen. Die Drehrichtung des Kolbens
5 und der Exzenterwelle 3 ist mit D bezeichnet.
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Dadurch, daß in den drei Arbeitskammern 8 unterschiedliche und ständig
wechselnde Drücke herrschen, ist der Exzenter ebenfalls unterschiedlichen und wechselnden
Kräften ausgesetzt. Ein bestimmter Bereich der äußeren Umfangsfläche 12 des Exzenters
4 ist jedoch in allen Betriebszuständen von Gaskräften weitgehend unbelastet. Außerdem
wird dieser Bereich des Exzenters durch die Massenkräfte des Kolbens atlastet. Dieser
Bereich umfaßt einen Sektor, der sich von einer Stelle A bis zu einer Stelle B erstreckt,
wobei die
Stelle A etwa 30° in Drehrichtung D von der Stelle C des
größten Abstandes der äußeren Umfangsfläche 12 des Exzenters 4 von der Exzenterwellen-Drehachse
13 und die Stelle -B etwa 120° in der Drehrichtung D von der Stelle C liegt. In
diesem Sektor ist in der äußeren Umfangafläche 12 des Exzentters 4 eine Nut 14 vorgesehen,
die durch .eine radiale Bohrung 15 oder durch zwei radiale Bohrungen 15 und 16 mit
einer zentralen Längsbohrung 17 in der Exzenterwelle 3 in Verbindung steht. Das
Schmieröl wird unter Druck durch die Längsbohrung 17 zugeführt und gelangt durch
die Bohrung 15 oder durch die Bohrungen 15 und i6 in die Nut 14. Da sich die Nut
14 über etwa 1/4 des Exzenterumfangs erstreckt und der Exzenter 4 dreimal so schnell
umläuft wie der Kolben 5 mit dem Gleitlager 6, erfolgt eine intensive Schmierung
der Gleitflächen und gleichzeitig eine Kühlung des Gleitlagers 6.
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Das durch die Bohrungen 15 und 16 zugeführte Schmieröl kann axial
nach beiden Seiten über einen großen Bereich der äußeren Umfangsfläche 12 des Exzenters
4 und des Gleitlagers 6 strömen und an den Enden des Gleitlagers 6 austreten. Von
dort kann das Schmieröl entweder direkt durch entsprechende Öffnungen in den Gehäuseseitenteilen
abgefiihrt oder vorher noch in nicht gezeigte Kolbenhohlräume zur Kühlung des Kolbens
geführt werden, wobei die Breite der Nut 14 eventuell 80 abgestimmt werden kann,
daß die aus dem Lager austretende Ölmenge die zur Kühlung des Kolbens notwendige
Ölmenge ergibt Dadurch, daß sich die Nut 14 nicht seitlich über das Gleitlager 6
hinaus erstreckt, ist nur ein stark gedrosseltes Abströmen des Kühlöls aus der Nut
14 möglich, wodurch erreicht wird, daß ein ausreichender Öldruck für eine zuverlässige
Schmierung der Lagerflächen über don ganzen Umfang des Exzenters 4 vorhanden ist.
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Die Länge und Breite der Nut 14 hängt von den Gegebenheiten ab. Bei
einer ausgeführten Maschine beträgt das Verhältnis der Breite der Nut 14 zur Breite
der Lagerfläche des Exzenters 4 etwa 1:5. Die Nut 14 kann mit zueinander parallelen
Seitenwänden 18 ausgeführt sein. Die Seitenwände können jedoch auch, wie in Fig.
2 und 3 bei 19 gestrichelt dargestellt, schräg und bogenförmig verlaufen, so daß
sich ein trapezförmiger Querschnitt für die Nut 14 ergibt und die Breite der Nut
14 nach den Enden au abnimmt, was zu empfehlen ist, wenn sich die Nutenden in einen
bereits wieder belasteten Bereich des Exzenters 4 erstrocken.
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In Fig. 4 ist eine andere Form der Nut gezeigt, und zwar liegt hier
der Boden der Nut 14' auf einem Kreisbogen, der die Umfangsfläche 12 des Exzenters
4 schneidet. Dadurch kann die Nut 14' mit einem durchfahrenden Werkzeug hergestellt
werden und es ergibt sich ein günstiger Einlauf des Öles in den Lagerspalt.
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- Patentansprüche -