DE2102555A1 - Geblaseantrieb - Google Patents

Description

Gebläseantrieb

Die Erfindung betrifft den Antrieb des Kühlgebläses einer luftgekühlten Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine, bei der die W-ille des Kühlgebläses einen Abstand von der Längsmittelachse der Kurbelwelle hat.

Bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen sind bisher verschiedene Ausführungßformen des Kühlgebläseantriebes bekanntgeworden. Man kennt die Anordnung des Kühlgebläses unmittelbar auf der Kurbelwelle. Diese Anordnung hat den Fachteil, daß das Kühlgebläse mit Kurbelwellendrehzahl umläuft und aus diesem Grunde in seinem Durchmesser verhältnismäßig groß ausgeführt werden muß. Vielfach hat man das Kühlgebläse ait dem Schwungrad kombiniert. Die Gebläse-Schwungrad-Kombination iet jedoch in mancher Hinsicht für den Anschluß des Abtriebes an Schwungrad ungünstig. Aue diesem Grunde war man gezwungen, des öfteren das Gebläse vorne auf der Kurbelwelle anzuordnen, wo es wegen des bereite erwähnten lacateiles den Bauuafang der Maschine wesentlich vergrößerte.

Aus den vorgeschilderten Gründen ist «an insbesondere bei aehrzylindrigen luftgekühlten Brennkraftmaschinen dazu übergegangen, das Kühlgebläee τοπ der Kurbelwell« aus über ein Getriebe «it Drehzahlübereeteung anzutreiben. AU aeieten bekanntgeworden aind luftgekühlte Brennkraftmaschinen alt einea in besug auf die

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Längsmittelebene einer Zylinderreihe seitlich davon versetzten Kühlluftgebläse, welches vorne an der Maschine angeordnet ist und von der Kurbelwelle aus über eine Keilriemenübereetzung angetrieben wird. Weniger bekanntgeworden sind auch luftgekühlte Brennkraftmaschinen, bei denen man das Kühlluftgebläse vom Räderkasten für den Steuerwellenantrieb aus über Zahnräder angetrieben hat.

Die Erfindung ist nunmehr darauf gerichtet, den Antrieb des Kühlgebläses solcher luftgekühlter Brennkraftmaschinen zu verbessern, bei denen das Kühlgebläse vorne an der Maschine und in bezug auf die Längsmittelebene ihrer Zylinder seitlich davon versetzt angeordnet ist. Bei solchen Brennkraftmaschinen war, wie schon gesagt, bisher der Antrieb des Kühlgebläses über einen oder auch mehrere Keilriemen mit Übersetzung üblich.

Wenn sich der Keilriemenantrieb bisher auch bewährt hat, so unterliegt er doch sehr stark dem Verschleiß und erreicht bei weitem nicht die Lebensdauer der übrigen Teile der Brennkraftmaschine, so daß diese nicht über längere Zeit wartungsfrei betrieben werden kann. Ein Antrieb des Kühlgebläseβ vom Räderkasten der Brennkraftmaschine aus, alec von der Schwungradseite derselben her, ist zu aufwendig und auch wegen der erforderlichen langen Antriebswelle nicht zufriedenstallend.

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Die Erfindung macht zur Lösung der gestellten Aufgabe von einem an sich bekannten Mittel Gebrauch, nämlich von einem Schubstangenantrieb, wio man ihn dem Prinzip nach schon früher bei Motorrädern zum Antrieb einer oben liegenden Nockenwelle verwenjet hat. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß in die Kraftübertragung von der Kurbelwelle zur Gebläsewelle ein Schubstangengetriebe eingebaut ist.

M_enn in Betracht gezogen wird, daß angesichts der Vielfalt der bisher bekanntgewordenen Kühlgebläseantriebe bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen niemand auf den Gedanken gekommen ist, dafür einen Schubstangenantrieb zu verwenden, bo kann hierzu nur die Auffassung vertreten werden, daß ein solcher Schritt nicht naheliegend war. Dies erklärt sich auch daraus,.daß bei der bisherigen Verwendung eines Schubstangenantriebes bei Brennkraftmaschinen dieser Schubstangenantrieb zur Übertragung verhältnismäßig niedriger Drehzahlen diente. Anders ist dies bei einem Kühlgebläse für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine, das eine sehr hohe Drehzahl haben muß, wenn es mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser, der ja zwingend ist, wenn das Kühlgebläse die Brennkraftmaschine nicht übermäßig verbreitern soll, den notwendigen Kühlluftdruck aufbringen soll.

Der bei Motorrädern bekanntgewordene Snhubstangenantrieb zum Antrieb der Nockenwelle, der vorstehend erwähnt wurde, ist bei

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einem NSU-Motor gewählt worden. Einer Schriftstelle "Hellmut Hütten - Schnelle Motoren - 1963 - Verlag R.C. Schmidt" ist zu entnehmen, daß sich der Konstrukteur dieses Nockenwellenantriebes bei seiner Konstruktion nach einem Vorbild bei LckotnGtivsteuerungen gerichtet hat.

Dort, wo bisher für Antriebe sehr hohe Drehzahlen erforderlich waren, hat man, wie die allgemeine Praxis zeigt, solche Mittel angewandt, die keine hin- und hergehenden Massenkräfte und Ilassenmoniente erzeugen. Es kann also aus diesem Grunde ohne Übertreibung behauptet werden, daß der Gedanke, den Antrieb eines Kühlgebläses für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine über ein Schubstangengetriebe vorzunehmen, ungewöhnlich ist. Der Erfinder des Gedankens gemäß der neuen Erfindung hat sich jedoch über Hemmungen hinweggesetzt und es hat sich gezeigt, daß ein Gebläseantrieb über Schubstangen durchaus möglich ist und auch viele Vorteile bringt im Hinblick auf Lebensdauer, Betriebssicherheit und Platzbedarf im Vergleich zu einem Riemenantrieb. Darüber hinaus muß noch erwähnt werden, daß der Schubstangenantrieb sehr leicht von außen vollkommen dicht umschlossen werden kann, so daß er schädlichen Einflüssen von außen entzogen ist.

Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung, soll auch das Schubstangengetriebe zum Antrieb des Kühlgebläses so-wie das an sich bekannte Schubatangengetriebe zwei Schubetangen haben, deren Köpfe Exzenter umfassen, wobei die Exzenter der einen Schubstange

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gegenüber den Exzentern der anderen Schubstange jeweils um einen Winkel von weniger als 180° gegeneinander versetzt sind. Zur Erfindung gehören auch Gegengewichte, welche die Massenkräfte und Massenmomente des Schubstangengetriebes ausgleichen.

Wenn die beiden Schubstangen bzw. deren Exzenter unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, so ist dies im Sinne der Erfindung vorteilhaft, weil dadurch der Platzbedarf äea Schubstangengetriebes erheblich herabgesetzt wird. Von besonderem Vorteil ist es, die Schubstangen in einer Umhüllung anzuordnen, die im Bereich der Ansaugöffnungen des Gebläses als feststehende Leitschaufel ausgebildet werden kann.

Das Schubstangengetriebe gemäß der Erfindung hat den großen Vorteil, daß es bei Anwendung verhältnismäßig unaufwendiger Mittel möglich ist, eine Drehbewegung über eine größere Entfernung zu übertragen. Ungeachtet dessen kann es aber im Sinne der Erfindung nützlich sein, das Schubstangengetriebe mit einem Zahnradübersetzungsgetriebe zu kombinieren. Das Zahnradübersetzungsgetriebe kann von der Kurbelwelle her zum Gebläse hin betrachtet vor dem Schubstangenantrieb aber auch hinter demselben angeordnet werden.

Gemäß der Erfindung ist das Kühlluftgebläse zusammen mit seinem Antrieb zu einer Baueinheit vereinigt. Dies bedeutet einen großen Vorteil, der ebenfalls beim Keilriemenantrieb nicht genutzt werden konnte.

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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Die Abb. 1 zeigt in einer Vorderansicht soweit es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist, den Antrieb eines Kühlluftgeiläses für eine luftgekühlte Einspritzbrennkraftmaschine, bei welcher das Kühlluftgebläse in bezug auf die Längsmittelebene der Zylinderreihe der Brennkraftmaschine seitlich davon versetzt angeordnet ist.

Die Abb. 2 zeigt in einem gegenüber der Abb. 1 größeren Maßstab einen Schnitt nach der Linie II - II in der Abb. 1.

Die Abb. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III - III in der Abb. 2._t

Bei einer solchen Anordnung des Kühlgebläses schließt sich in der Regel an den Druckstutzen des Gebläses ein seitlich der Zylinderreihe vorbeigeführter Luftführungskanal an, der dazu dient, die vom Gebläse geförderte Kühlluft den einzelnen Zylindern zuzuleiten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kühlgebläse ein Axialgebläse. Ea sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf Axlalkühlluftgebläee beschränkt ist, sie kann mit allen ihren Vorteilen auch zum An-

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trieft eines Radialkühlluftgebläses verwandt werden.

Der Läufer dea Axialkühlluftgebläses ist mit 1 bezeichnet. Der Läufer 1 ist auf einer Welle 2 fest angeordnet _t die im Gehäuse 3 des Kühliuftgebläse8 und zwar in einer Nabe 4 -desselben gelagert ist. Der Läufer 1 des Kühlluftgebläses besteht aus einem Ilabenteil 5 von verhältnismäßig großem Durchmesser, der an seinem Umfang die Förderschaufeln 6 des Kühlluftgebläses trägt. Die Förderschaufein 6 sind von einem zun Gehäuse 3 des Kühlluftgebläses 1 gehörenden feststehenden Ring 7 umgeben, der an seiner Vorderseite die Ansaugöffnung 8 des Gebläses bildet und an den hinten der Luftführungskanal 9, der zu den Zylindern führt, angeschlossen ist. Zum Gehäuse 3 des Kühlluftgebläses gehört ein Innenring 10, der den gleichen Durchraeeser hat, wie der N?l>enteil 5 des Läufers 1. Der Außenring 7 und der Innenring 10 bilden zusammen die Ansaugöffnung 8, die kreisringförmig ist. In Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen sind vcr den Schaufeln 6 zwischen den Ringen 7 und 10 Leitschaufeln 11 angeordnet. Die Nabe 4 und der Innenring 10 sind durch eine an die Nabe 4 angesetzte kegelige Wand 12 und eine Stirnwand 13 miteinander verbunden. Die Lager der Welle 2 innerhalb der Nabe 4 sind mit und 15 bezeichnet. Das Lager 15 ist dasjenige, welches dem Laufrad 1 zugewandt ist. Das andere Lager 14 ist demgegenüber dem Antrieb der Welle 2 zugewandt, weshalb die Welle 2 auch nach

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vorne über das Lager 14 hinaus verlängert ist. Die Verlängerung der Welle 2 ist alt 16 bezeichnet. Die Habe 4 ist über radial gerichtete Rippen 17 gegen die kegelige Wand 12 abgestützt.

Infolge der Anordnung des KUhlgebläsee neben der Zylinderreihe der Brennkraftmaschine hat die Welle 2 des Kühlgebläses einen Abstand von der Längemittelachse 18 der Kurbelwelle. Es ist daher erforderlich, diesen Abstand getriebemäßig zu überbrücken. Hierzu ist es zweckmäßig» eine Welle des Zwischengetriebes zum Antrieb der Brennstoffeinspritzpumpe anzuzapfen, weil diese bereits näher dem Kühlgebläee liegt. In der Abb. 2 ist das vordere Kopfende einer solchen Welle 19 angedeutet. Am vorderen Kopfende der Welle 19 trägt diese ein'Zahnrad 20. Dieses Zahnrad 20 treibt ein Ritzel 21 an, welches auf einer Welle 22 fest angeordnet ist. Die Welle 22 ist eine sogenannte Steckwelle» d.h. sie ist mit ihrem der Brennkraftmaschine zugewandten Ende 23 in einer Steckbohrung des Mapchinengestells 24 zentriert. Im übrigen ist die Welle 22 in einem Gehäuse 25 gelagert, welches mit dem Gehäuse 3 des KübJluftgebläses eine Einheit bildet. Die Welle 22 ist im Gehätn ee 25 mit Hilfe von zwei Lagern 26 und 27 gelagert. Das Lager 27 liegt neben dem Ritzel 21. Die Welle 23 ist nach vorne hinaus über das Lager 26 verlängert. Die Verlängerung der Welle 23 ist mit 28 bezeichnet. Die Welle 23 und die Welle 2 des Kühlgebläses stehen in treibender Verbindung miteinander und zwar über ein

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Schubstangengotriebe. Das Schubstangengetriebe hat zwei Schubstangen 29 und 30, deren Köpfe Exzenter umfassen, wobei die Exzenter der einen Schubstange jeweils um einen Winkel von weniger als 180° gegeneinander versetzt sind. Es sind Gegengewichte 40 und 42 vorgesehen, welche die Massenkräfte und Massenmomente des Schubstangengetriebes ausgleichen. Die Exzenter sind mit 31 und 32 bzw. 33 und 34 bezeichnet. Die Schubstangen 29 und 30, die unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, sind von einem Gehäuse 43 umschlossen, welches zusammen mit dem Gebläsegehäuse 3 und dem Gehäuse 25 eine Einheit bildet. Das Gehäuse 43 ist vorne durch einen Deckel 44 verschlossen. Dae Gehäuse 43 und der Deckel 44 sind, wie die Abb. 3 zeigt, zusammen gesehen so geformt, daß sie im Bereich der Anaaugöffnung als feststehende Leitschaufel ausgebildet sind.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 .y Antrieb dea Kühlgebläses einer luftgekühlten Hubkolbenmaschine, inabesondere Brennkraftaaschine, bei der die Welle des Kühlgebläses einen Abstand von der Längsmittelebene der Kurbelwelle hat, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kraftübertragung von der Kurbelwelle zur Gebläsewelle ein Schubstangengetriebe eingebaut ist.

   2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubstangengetriebe zw»i Schubstangen (29 und 30) hat, deren Köpfe Exzenter uafassen, wobei die Exzenter der einen Schubstange gegenüber den Exzentern der anderen Schubstange jeweils um einen Winkel von weniger als 180° gegeneinander versetzt sind.

   3* Antrieb nach de« Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Gegengewichte (40 und 42), welche die Massenkräfte und Maasennoeente des Schubstangengetriebes ausgleichen.

   4· Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schubstangen (29 und 30) bsw. deren Exzenter unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.

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   5. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bie 4, gekennzeichnet durch die Anordnung der beiden Schubstangen (29 und 30) in einer Umhüllung (43) > die in Bereich der Anaaugöffnung (8) des Gebläses als feststehende Leitschaufel ausgebildet ist.

   6. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Schubstangengetriebe ein Zahnradübersetzungsgetriebe (20, 21) vor- oder nachge'schaltet ist.

   7. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schubstangengetriebe zugewandte Zahnrad (21) des Zahnradübersetzungsgetriebes mit einem an der Maschine vorhandenen Zahnrad (20) kämmt.

   8. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlluftgeblase zusammen mit seinem Antrieb zu einer Baueinheit vereinigt ist.

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