DE2528369A1

DE2528369A1 - Drehkolben-verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE2528369A1
Application number: DE19752528369
Authority: DE
Inventors: Daniel C Ahrns; Thomas E Corwley; Robert P Ernest; Edwin J Ounsted
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1974-07-01
Filing date: 1975-06-25
Publication date: 1976-01-22
Also published as: JPS5217176B2; JPS5124412A; GB1458498A; CA1030743A; US3913198A

Description

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DiPL-iNG. H. TISCHER · dipl.-ing. W. KERN · dipl-ing. H.-P. GAUGER

PA H. TISCHER, W. KERN. H.-P. CAUGER · D β MÖNCHEN 2. TAL 71

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GFK-2701 Gg/Ku

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Anwaltsakte: GFK-2701

datum= 25. Juni 1975 DATE:

FORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, 5 KÖLN-DEUTZ, OTTOPUTZ 2

Drehkolben-Verbrennungskraftmaschine.

Die Erfindung betrifft eine Drehkolben-Verbrennungskraftmaschine mit einem mehrteiligen, durch Zugbolzen zusammengehaltenen und einen Kühlwasserkreislauf sowie einen Schmierölkreislauf aufnehmenden Gehäuse und wenigstens einem auf einer zu den Zugbolzen achsparallelen Exzenterwelle angeordneten Drehkolben.

Bei allen bis jetzt in der Praxis vorkommenden Drehkolbenmaschinen der vorgenannten Art umfasst der Kühlwasserkreislauf parallel zur

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Gehäuseachse verlaufende Strömungskanäle, die durch eine grössere Vielzahl von O-Ringen in ihren einzelnen, durch die Gehciuseunterteilung bedingten Abschnitten gegeneinander abgcaichtet werden müssen. Damit diese Ü-Ringe eine genügende Dichtwirkun;; erzeugen, müssen die einzelnen Gebäudeteile sehr stark gegeneinander vorgespannt werden, was die Verwendung einer entsprechend grossen Vielzahl von Zugbolzen voraussetzt. So werden bei den heute üblichen, insgesamt fünf separate Gehäuseteile zur Unterbringung von zwei auf der Exzenterwelle angeordneten Drehkolben aufweisenden Drehkolbenmaschinen typischerweise bis zu 31 O-Ringe verwendet, von denen einige eine doch ganz beträchtliche Grö'sse haben, und weiterhin etwa Io bis 20 Zugbolzen, wobei diese grosse Vielzahl auch unter dem Gesichtspunkt notwendig ist, daß die Zugbolzen eine doch grössere Länge haben und im angezogenen Zustand ein beträchtliches Drehmoment aufnehmen müssen, das nur dadurch in vertretbaren Grenzen gehalten werden kann, daß eben eine solche grössere Vielzahl von Zugbolzen eingesetzt wird. Trotzdem kann es bei diesen Drehkolbenmaschinen vorkommen, daß es insbesondere an den heissen Stellen der Brennkammern zu rascheren Leckagen kommt, weil dort die O-Ringe stärkeren Belastungen ausgesetzt sind, wobei gleichzeitig gilt, daß umso grosser die Zahl von Zugbolzen ist, desto schwieriger ein gleichmässiger Anzug aller Zugbolzen möglich wird, was aber die Voraussetzung dafür ist, daß solche O-Ringe optimal abdichten.

Außer diesen Abdichtungsschwierigkeiten haben die bekannten Drehkolbenmaschinen noch den Nachteil, daß ihr Zusammenbau ziemlich aufwenig ist, wobei dieser Nachteil umso kritischer ist je grosser die Vielzahl der einzelnen Gehäuseteile, der diese gegenseitig abdichtenden O-Ringe und der den Zusammenhalt dienenden Zugbolzen ist. Dabei kann

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davon ausgegangen werden, daß bis jetzt beim Zusammenbau einer solchen Haschine gewöhnlich Zentrierzapfen eingesetzt werden, über welche die einzelnen Gehäuseteile zur fluchtenden Anordnung der Stecklöcher für die Zugbolzen und weiter auch der einzelnen Abschnitte der Strömungskanäle für das Kühlwasser zentriert werden, was aber keine Gewähr dafür bieten kann, daß dadurch auch eine genaue Zentrierung der verschiedenen Wellenlager und damit letztlich der Exzenterwelle und der von dieser getragenen Drehkolben vorgenommen wird. Vielmehr ist diesbezüglich immer wieder feststellbar, daß beim Zusammenbau einer solchen Haschine ein sorgfältiger Ausgleich von Summemfehlern der verschiedenen Toleranzen vorgenommen werden muß, was den Zusammenbau doch ziemlich zeitraubend und damit kostenverursachend macht, ganz abgesehen davon, daß dadurch vermehrte Fehlerquellen für den sicheren Betrieb einer solchen Haschine auftreten.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, in Blickrichtung auch hauptsächlich auf einen einfacheren Zusammenbau diese bekannten Drehkolbenmaschinen so weiterzubilden, daß sie besonders in der Umgebung des Kühlwasserkreislaufes verringerte Dichtungsprobleme schaffen, so daß vergleichsweise weniger Dichtungsringe und weniger Zugbolzen verwendet werden müssen.

Diese Aufgabe wird erf.,ndungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer solchen ^rehkolben-Verbrennungskraftmaschine die einzelnen Gehäuseteile mit zueinander parallel liegenden Zweigen des Kühlwasserkreislaufes versehen sind und jedes von ihnen getragene Wellenlager an einen in der Exzenterwelle zentral ausgebildeten, radiale Abzweigkanäle aufweisenden Schmieröl-Versorgungskanal angeschlossen ist,

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Über den beim Zusammenbau der Maschine vor dem abschliessenden Anziehen der Zugbolzen Druckluft zugeleitet wird, während gleichzeitig die dabei noch lose auf der Welle gesteckten Gehäuseteile zu Zentrierzwecken der einzelnen Wellenlager mit Überstützung eines sich dabei an der Stelle des späteren tragenden Schmierölfilms jeweils ausbreitenden und bis zum völligen Anzug der Zugbolzen aufrechterhaltenen, die jeweiligen Lagerflächen gegeneinander verspannenden Luftkissen leicht vibriert werden.

Erfinciungsgemäß wird damit eine Drehkolbenmaschine geschaffen, bei der also der Kühlwasserkreislauf und der Schmierölkreislauf so ausgelegt sind, daß bezüglich des ersteren die einzelnen Gehäuseteile als völlig selbständige Einheiten auftreten, die während des Zusammenbaus der Maschine völlig problemfrei zu einem gemeinsamen System zusammengeschlossen werden können, während bezüglich des letzteren eine neue Funktion geschaffen wird, nämlich die Ausnutzung als Montagehilfe, um mit Unterstützung von Druckluft, die in die einzelnen Strömungskanäle des Schmieröls gebläsen wird, eine genaue Zentrierung der einzelnen Maschinenteile zu erhalten. Beide Maßnahmen haben zum Ergebnis, daß das Dichtungsproblem jetzt weniger kritisch ist, folglich weniger Dichtungsringe und auch weniger Zugbolzen benötigt werden, was wieder einen entsprechend einfacheren Zusammenbau zur Folge hat.

Weitere zweckmässige und vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den verschiedenen Ansprüchen erfasst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung scheraatisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

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Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Drehkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß Erfindung,

Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie 2 - 2 in Figur 1, Figur 5 einen Querschnitt nach der Linie c - 2 in Figur 1,

Figur 4 in vergrüssertem Maßstab einen Zugbolzen der bei der Maschine gemäß Figur 1 verwendeten Art,

Figur ö eine Draufsicht auf ein scheibenförmiges Einsatzstück wie es beim Zusammenbau der Haschine gemäß Figur 1 zusammen mit einem Zugbolzen gemäß ri^ur 4· verwendet wird,

Figur ό eine Seitenansicht des Einsatzstückes gemäß Figur und Figuren 7 bis 19 Einzeldarstellungen zur Veranschaulichung der aufeinanderfolgenden Kontageschritte beim Zusammenbau der Maschine gemäß Figur 1.

Die insgesamt mit 10 bezeichnete Drehkolbenmaschine umfasst insgesamt fünf Gehäuseteile Π bis 15, in welchen zwei Drehkolben Io und 17 auf einer Exzenterwelle 20 angeordnet sind. Die Exzenterwelle 20 treibt ein Übersetzungsgetriebe 58 an und ist über eine Lageranordnung 78 am Gehäuse abgestützt, welches mit separaten Wasserkühlsystemen in den seitlichen Gehäuseteilen versehen ist, zwischen welchen die jeweils mit einer epitrochoiden Gehäusekammer 18 und IV versehenen und die Drehkolben Ιό, 17 aufnehmenden mittleren Gehäuseteile angeordnet sind.

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Das WasserkUhlsystem des einen seitlichen Gehäuseteil:: 11, das gleichartig bei den anderen Gehäuseteilen 13 und 15 ausgebildet ist, umfasst einen in einem Teilbereich der Gehäusewand 41 ausgebildeten Kanal 40, der sich in Umfangsrichtung erstreckt und durch eine Trennwand 4ö gegen einen inneren Kühlölkanal h2 abgetrennt ist. Das Kühlwasser wird von unten her über einen gemeinsamen Verteilerkanal zugeleitet und oben über einen gemeinsamen Ableitungskanal 100 abgeleitet, in welchem ein Temperaturfühler 101 angeordnet ist. Dieser Temperaturfühler 101 ist zur Steuerung eines Bypass-Systems vorgesehen, das eine von dem Radiator unabhängige Kreislaufführung des Kühlwassers bewirkt, um so eine höhere Kühltemperatur zu erhalten.

Das Gehäuseteil 11 hat eine zentrale bohrung 45, die koaxial zur Mittellinie 23 der Exzenterwelle 20 ausgebildet ist und eine Lagerhülse 46, tV aufnimmt· Eine plan geschliffene Stirnfläche 44 des Gehäuseteils Π dient als stirnseitige Begrenzungswand des epitrochoiden Hohlraumes 18 des nächstliegenden Gehäuseteils 12, der im Zusammenwirken mit dem darin angeordneten Drehkolben Io mehrere Brennkammern veränderlichen Volumens bildet. Dieses nächste Gehäuseteil 12 hat im übrigen einen etwas abgewandelten Kühlwasserkreislauf, indem der betreffende Strümungskanal 70, der in der Wand 111 dieses Gehäuseteils ausgebildet ist, streckenweise durch eine Trennwand 71 unterteilt und ihm anders als bei den seitlich angeordneten Geteuseteilen kein besonderer KUhlölkanal zugeordnet ist. Die Trennwand 71 dient dem Zweck, die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers durch den Strömungskanal 70 hindurch örtlich zu verändern, so daß an bestimmten Stellen eine stärkere Kuhlwirkung als an anderen Stellen erreicht wird. Im

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übrigen ist dieser Strömungskanal 70 so geführt, daß er die Gehäusevorsprünge umgeht, welche von den die verschiedenen Gehüuseteile zusammenhaltenden Zugbolzen 90 durchdrungen sind.

Das mittlere Gehäuseteil 13 hat zwei plan geschlxffene Stirnflächen i>] und 52., welche die angrenzenden Hohlräume 18 und 19 stirnseitig begrenzen. In diesem mittleren Gehäuseteil 13 ist ebenfalls ein Kühlwasserkanal 4ü ausgebildet, dessen sich in Umfangsrichtung erstreckende Länge besonders aus dem Querschnitt der Figur 2 erkennbar ist. Die Länge dieses Strömungskanals 48 entspricht im wesentlichen derjenigen des Strömungskanals 40, der in dem Gehäuseteil 11 ausgebildet ist. Anders als dieser Kanal wird der Strömungskanal 48 an seinem Ableitungsende ebenfalls durch eine Trennwand 50 unterteilt, die auch hier hauptsächlich im Zusammenwirken mit der inneren Kanalwand 49 die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers durch diesen Kanal 48 hindurch bestimmt, unterschiedene örtliche Kühlwirkungen zu erzielen. Die innere Kanalwand 49 begrenzt im übrigen einen inneren Schmierölkanal, der an denjenigen des Gehäuseteils 11 angeschlossen ist.

Das hinten gelegene Gehäuseteil 15 hat eine gleichartige Ausbildung wie das vordere Gehäuseteil 11 und ebenso stimmt die Ausbildung des Gehäuseteils 14 im wesentlichen überein mit derjenigen des Gehäuseteils 12, so daß diesbezüglich keine nähere Beschreibung vorgelegt werden muß.

Die ebenfalls gleich ausgebildeten Drehkolben Ιό, 17 haben die übliche dreieckige Form mit einer jeweiligen Dichtung 64 in den drei Spitzen bzw. Ecken des Kolbens. Jede Dichtung 64 besteht aus zwei Stücken,

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nämlich einem längeren, eigentlichen Dichtungsstück 65, das die gesamte breite bzw. axiale Länge einer trochoiden Brennkammer überspannt, und ein kürzeres Stück 66, welches das längere Dichtungsstück o5 nach den Seiten hin und gegen die umgebende epitrochoide Gehäusewand zu dauerhaften Nachstellzwecken vorspannt. Alle Dichtungen 64 sind in einem jeweiligen Kolbenschlitz 69 angeordnet und radial nach außen durch eine Feder 67 vorgespannt, deren Wirkung also durch das jeweils kürzere DichtungsstUck 66 unterstützt wird. Außerdem sina Eckendichtungen 68 und ringförmige Dichtungsringe 74 vorgesehen, die mit den Kolbendichtungen zur Schaffung völlig abgedichteter Brennkammern zusammenwirken, wobei die Kolben an jeder Stirnfläche noch zwei jeweilige Schmieröl-Dichtungsringe 72 und 73 tragen, die an den zugeordneten Stirnflächen der Gehäuseteile 11, 13 und 15 schleifen.

Die Exzenterwelle 20, welche sich durch die einzelnen Gehäuseteile hindurcherstreckt, ist am Einbauort der beiden Drehkolben 16, 17 mit einem jeweiligen Exzenter 21 und 22 versehen, wobei die Mittellinie 24 des einen Exzenters 21 um dasselbe Maß zur Wellenachse 23 versetzt ist wie die nicht näher gezeigte Mittellinie des anderen Exzenters 22, deren Exzentrizität jedoch nach der anderen Seite der Wellenachse 23 weist. Am einen Ende der Welle 20 ist außerdem ein Antriebsgetriebe 28 für eine ülpuwpe 29ausgebildet, das auch eine Antriebsscheibe 27 für einen Lüfterflügel antreibt. Das andere Ende der Welle 20 trägt ein mittels Bolzen 26 befestigtes Schwungrad 25.

Das im mittleren Gehäuseteil 13 untergebrachte Hauptlager 58 der Welle 20 besteht aus den beiden jochartigen Teilen 102 und 103, die über eine geriffelte Trennebene 105 verfügen. Diese Trennebene 10ö ist auch inneren Hälften 180 und 181 einer Lagerbuchse gemeinsam, die vorzugsweise aus einer

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Zinn-Äluminium-Legierung besteht. Die einzelnen Lagerteile werden durch uolzen 104 zusammengehalten, wobei noch ein zusätzliches Druckstück 183 verwendet ist, das mittels eines Keiles 184, der in korrespondierende Keilnuten der gekrümmten Trennfläche 199 eingesetzt ist, an der einen Lagerschale 103 zentriert ist. Die gekrümmte Trennfläche 199 hat dabei zur Erleichterung des Zusammenbaus einen Krümmungsradius der etwas grosser ist als der Krümmungsradius der Außenfläche der anderen Lagerschale 102, so daß zwischen dieser und der umgebenden Wand der Lagerbohrung des mittleren Uehäuseteils 13 ein entsprechender ipalt 110 gebildet ist. Gleichzeitig ist in dieser anderen Lagerschale 102 entlang der einen Kante 108 eine Nut 185 ausgebildet, in welche ein nicht näher gezeigter Wulstförmiger Gehäusevorsprung zu Zentrierzwecken vorsteht.

Das Lager 58 umfasst weiter einen Zahnkranz t>8, mit dem ein am Drehkolben 16 ausgebildeter Zahnkranz 60 im Zahneingriff steht. Der Zahnkranz o0 ist mittels Bolzen 75 am Kolben Io befestigt. Eine gleichartige Ausbildung ist an dem Gehäuseteil 15 getroffen, bezüglich welchem also der andere Drehkolben 17 gebunden ist.

Die einzelnen Gehäuseteile sind durch mehrere, um die Exzenterwelle 20 herum angeordnete Zugbolzen 90 zusammengehalten. Jeder Zugbolzen hat einen seinem Anziehen dienlichen Kopf 90a und ein am anderen Bolzenende ausgebildetes Schraubgewinde 90b, das beim Anziehen des Bolzens ein Drehmoment aufnimmt und über welches auf die gegeneinander angezogenen Gehäuseteile dann zum Zusammenhalten derselben eine entsprechende Druckkraft ausgeübt wird. Die verhältnismässig langen Zugbolzen sind durch fluchtende Bohrungen

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92 bis 96 der einzelnen Gehäuseteile 11 bis 15 hindurchgesteckt, wobei eine nahe dem Gewindeende 90b ausgebildete polygonale Oberfläche 117 mittels eines übergesteckten Einsatzstückes 97 drehfest an dem Gehäuseteil It) gehalten wird. Das Einsatzstück 97 hat also eine Bohrung 116, deren Wand Πόα komplementär ausgebildet ist zu der polygonalen Oberfläche 117 des Zugbolzens 90 und weiterhin hat es eine etwa birnenförmige, unregelmässig geformte Außenwand 115, zu welcher eine entsprechende Sitzöffnung in der einen Stirnfläche des Gehäuseteils 15 komplementär ausgebildet ist. Der in Figur 4 mit dem Doppelpfeil 118 angedeutete Abstand zwischen dem Gewindeende 90b und der polygonalen Oberfläche 117 sollte im wesentlichen gleich sein der Dicke des Gehäuseteils 15, wobei es jederzeit möglich ist, dieses Ende der Zugbolzen durch Schmieden herzustellen und daran die restliche Bolzenlänge bis auf den ebenfalls durch ein Schmieden herstellbaren Bolzenkopf anzuschweissen. Die polygonale Oberfläche 117 dient im Zusammenwirken mit dem Einsatzstück 97 dem Zweck, daß beim Anziehen der über das Schraubgewinde 90b übergeworfenen Mutter 91 keine wesentliche Verdrehung des Bokenschaftes auftritt, so daß also der Zugbolzen praktisch nur auf Zugkräfte beansprucht wird.

Das Schmierölsystem der Drehkolbenmaschine umfasst einen zentralen Verteilerkanal 79, der in der Exzenterwelle 20 ausgebildet ist. An den Verteilerkanal 79 sind Radialbohrungen 80 angeschlossen, die zu den einzelnen Wellenlagern führen. Das an diesen nicht gebrachte Schmieröl wird an die Hohlräume der Gehäuseteile 12 und 14 abgeleitet, die außerdem an die Ölkanäle der seitlichen Gehäuseteile 11 und 15 angeschlossen slind. Von dort gelangt das Schmieröl Über im mittleren Gehäuseteil 13 ausgebildete Auslaßöffnungen 54 und 55 in einen RückfUhrkanal 53, der an den ülsumpf 31 angeschlossen ist, von dem die Pumpe 29 das Schmieröl über ein Ansaugrohr 30 ansaugt. Das über die

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radialen 3ohrungen 80 der Exzenterwelle 20 an die verschiedenen Wellenlager zugeführte Schmieröl schafft jeweils einen dünnen ülfilm auf den betreffenden Lagerflächen, der für die jeweilige Lagertoleranz maßgebend ist und erfindungsgemäß für den Zusammenbau der einzelnen Gehäuseteile ausgenutzt wird, um eine lagerichtige Ausrichtung der seitlichen Gehäuseteile bezüglich der beiden Exzenter der Exzenterwelle 20 zu erhalten.

Der Zusammenbau der vorstehend nur in ihren wesentlichsten Einzelheiten beschriebenen Drehkolbenmaschine wird zweckmässig mittels der in Figur 7 schematisch gezeigten Vorrichtung 130*vorgenommen. Diese Vorrichtung umfasst zwei gegenüberliegend angeordnete Zentrierstifte 136 und 132, deren Ausrichtung übereinstimmt mit der Hauptachse 23 der Exzenterwelle 20. ^er untere Zentrierstift 132 ist fest angeordnet und hat eine konische Zentrierspitze, die toleranzgenau in ein angepasstes Zentrierloch am einen Ende der auf diesen Zentrierstift 132 aufgesetzten Exzenterwelle 20 einpasst. Der andere Zentrierstift 131 ist an einem bezüglich eines Ständers 133 beweglichen Auslegerarm 134 angeordnet und kann mittels einer Verstelleinrichtung 13ü eine Hoch-Tief-Verstellung erfahren. Eine Feststelleinrichtung 138 gestattet das Feststellen des mittels eines ftusgeichsgewichts 137 belasteten Auslegerarmes 134, der im übrigen um eine Welle 135 schwenkbar ist, in der Relativlage bezüglich des Ständers 133, in welcher die genaue Ausrichtung der beiden ^-entrierstifte 131 und 132 gegeben ist. Folglich kann deren gegenseitiger Abstand 14o genau auf die jeweilige Länge der Exzenterwelle 20 eingestellt werden, zu deren anfänglicher Anordnung zwischen den Zentrierstiften nur der Auslegerarm 134 um die Welle 135 kurz weggeschwenkt werden muß, damit die Welle 20 dann mit ihrem einen

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Ende auf den Zentrierstift 132 aufgesetzt und danach beim Zurückschwenken des Äuslegerarmes durch den anderen Zentrierstift 131 erfasst werden kann. Im übrigen umfasst die Vorrichtung 130 noch zwei an einer Grundplatte angeordnete, feöhenverstellbare Stützen 142 und 145, eine fixe Stütze 140 und weitere Stützen 3, 139, 144 und 143, die in ihrer Gesamtheit eine sichere Auflage für das eine Gehäuseteil 15 schaffen.

In Figur 8 ist gezeigt, wie im Rahmen des ersten Montageschrittes beim Zusammenbau der Drehkolbenmaschine das Seitenteil 15 auf die verschiedenen Stützen der Vorrichtung 130 aulgelegt ist. Sobald diese Auflage erfolgt ist, wird eine horizontale Ausrichtung der einen Planfläche 149 vorgenommen, wobei für diese Ausrichtung ein beliebiger Punkt auf der Fläche 148 als Bezugspunkt genommen wird. Ist die horizontale Ausrichtung der Planfläche 149 erfolgt, dann wird gemäß Figur 9 die Exzenterwelle 20 in die zentrale Öffnung des Gehäuseteils 15 eingesteckt, wobei dann an ihrem Ende 20a bereits die Getriebeanordnung 78 befestigt ist, die im fertigmontierten Zustand innerhalb diöser Gehäuseöffnung sitzt. Bei diesem Steckvorgang wird die Welle 20 auf den Zentrierstift 132 aufgesetzt, weiterhin wird ein dem Keil 184 der Lageranordnung 58 vergleichbarer Keil in eine entsprechende Keilnut des Gehäuseteils 15 vorgetrieben, wodurch eine Drehsicherung geschaffen ist und schliesslich wird der andere Zentrierstift 131 mit dem anderen Ende 20b der Welle 20 in Wirkverbindung gebracht, wodurch schliesslich eine genau vertikale Ausrichtung der Welle 20 bzw. eine Ausrichtung entlang der die Zentrierstifte 131 und 132 verbindenden Fluchtlinie 190 geschaffen ist. Diese Fluchtlinie 190 steht senkrecht auf der Fläche 149, was jetzt nochmals mittels eines Meßgerätes 150 korrigiert werden kann. Das Meßgerät 150 umfasst ein mittels einer Klemmvorrichtung 154 an der

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Welle 20 gehaltenes Stangenkreuz 151, 152 uno 153 sowie eine durch dieses gehaltene Meßnadel 155, die bei der Drehung der Welle 20 um die Achse 190 die Fläche 149 des Gehäuseteils 15 überstreicht. Anhand des Zeigerausschlages ist folglich feststellbar, ob die Fläche 149 genau horizontal liegt oder nicht, so daß dann die notwendigen Korrekturen durch Verstellung besonders der Stützen 142 und 14-5 vorgenommen werden können. Sobald die endgültige horizontale Ausrichtung der Fläche 149 gefunden ist, werden die abgefederten Stützen 143 und 144 festgestellt, wodurch das Gehäuseteil 14 eine weitgehend starre Vierpunktauflage hat. Aus Figur 9 ist noch ersichtlich, daß dann der Zahnkranz 156 der Getriebeanordnung 79 etwas oberhalb der Fläche 149 angeordnet ist, wodurch der folgende Montagevorgamj; des ürehkolbens 17 entsprechend erleichtert wird.

Diesbezüglich ist in Figur 10 gezeigt, daß während des nächsten Montageschrittes der vorgefertigte Drehkolben 17 auf die Welle 20 aufgesteckt wird, bis eine Berührung mit der Fläche 149 des l-ehäuseteils 15 hergestellt ist. Bezüglich der Auflage des Drehkolbens 17 auf der Fläche 149 ist dabei unerheblich, ob zu diesem Zeitpunkt der Ürehkolben bereits eine parallele Ausrichtung zur Achse der Exzenterwelle 20 hat, denn der Kolben ist jedenfalls auf deren einen Exzenter 21 aufgesteckt, so daß anschliessend auf ihn gemäß Figur 11 das zugehörige Gehäuseteil 14 aufgesteckt werden kann. Der diesbezügliche Steckvorgang wird dabei dadurch erleichtert, daß zu diesem Zeitpunkt in die einzelnen Kolbenschlitze 69 noch keine Dichtungen 64 eingefügt sind, vielmehr werden diese Dichtungen 64 erst jetzt in die Kolbenschlitze 69 eingefügt, wie es die Figur 11 sehr deutlich zeigt. Vor dem Einfügen dieser Dichtungen 64, das gegebenenfalls durch Verwendung eines öllöslichen Klebemittels erleichtert werden kann, sind dabei im übrigen

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bereits die Eckendichtungen ό8 und die seitlichen Dichtungen 74 angeordnet worden und im übrigen ist die bezüglich der Stecklöcher für die verschiedenen Zugbolzen deckungsgleiche Ausrichtung der Gehäuseteile 15 und 14 dadurch leichter gemacht, daß vor dem Aufstecken des Gehäuseteils 14 auf den Drehkolben 17 einzelne Steckzapfen 5 (Figur i) als entsprechende Zentrierhilfen in einzelne Stecklöcher aes Gehäuseteils 14 gesteckt werden.

Im Rahmen des nächsten in Figur 12 verdeutlichten Montageschrittes wird auf die frei liegenden Flächen des Drehkolbens 17 unu des Gehäuseteils 14 ein dünnes Schutzblech 130 aufgelegt, das eine zentrale Öffnung 132, mit welcher sich dieses Schutzblech 130 eng um die Welle 20 herumlegen kann. Das Schutzblech ist feaernd ausgebildet, indem es bei 140 von einer Begrenzungskante her zu dieser zentralen Öffnung 132 hin geschlitzt ist, wodurch zwei •"ederschenkel 130a, 130b gebildet sind, welche bei einer entsprechenden Aufweitung des Schlitzes 140 so weit gespreizt werden können, daß dieses Schutzblech 130 senkrecht zur Achse der Welle 20 auf diese aufgesteckt und ebenso wieder abgezogen werden kann. Die Figur 13 zeigt den fertigmontierten Zustand dieses Schutzbleches 130, wo dann also der Schlitz 140 völlig geschlossen ist und das Schutzblech 130 den damit offensichtlichen Zweck erfüllt, alle bis dahin bereits montierten Teile vor einer Beschädigung bei der weiteren Hontage zu schützen. Außerdem dient dieses Schutzblech 130 als unmittelbare Montagehilfe, wenn während des nächsten Montageschrittes der in Figur 14 verdeutlicht ist, die Lageranordnuns 58 montiert wird, die dabei in die zentrale Öffnung des Gehäuseteils 13 eingepasst werden muß. Das Schutzblech loO kann im übrigen noch mit einer besonderen Klammer oder einer sonstigen Feststelleinrichtung ausgerüstet sein, die sicherstellt, daß das Schutzblech während der weiteren Montagevorgänge fest

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an der Welle 20 zum Schutz der bereits montierten Teile gesichert leibt.

Sobald aas Schutzblech 130 angeordnet i„t, wird auf diesem die eine Lagerschale 103 der Lageranordnung t>G aufgelegt uno so mit der Exzenterwelle 20 in Berührung gebracht, dass das anschliessende Aufstecken des Gehäuseteils 13 auf die Welle 20 möglich wird. Wie in Fi^ui 14 gezeigt, wird dieses Gehäuseteil 13 ebenfalls zur Auflage auf das Schutzblech 130 gebracht, so daß dann die andere Lagerschale 102 in den verbleibenden Freiraum der Gehäusebohrung eingefügt werden kann, und zwar so, daß bei einer Relativdrehung des Gehäuseteil» 13 um di.. Wellenachse der besagte wulstförmige Gehäusevorsprung in Eingriff mit der Nut 185 der Lagerschale 102 kommt. Ist dieser Eingriff erfolgt, dann kann der Keil 18«+ eingefügt und eine gegenseitige Festlegung der Lagerschalen mittels der Bolzen 10^f vorgenommen werden. Dabei spielt zunächst die Relativlage des Gehäuseteils 13 bezüglich der beiden anderen bereits montierten Gehäuseteile 14 und 15 noch keine Rolle, da aber das Gehäuseteil 13 jetzt noch frei beweglich auf dem Schutzblech 130 ist, kann unmittelbar anschliessend, wie in Figur 15 angedeutet, eine Ausrichtung dieses Gehäuseteils auf eine gemeinsame Sezugslinie 159 vorgenommen werden.

Sobald diese Ausrichtung erfolgt ist, wird als nächstes der andere Drehkolben 16 auf die Exzenterwelle 20 aufgesteckt, wobei dann bereits wie in Figur 16 gezeigt, das Schutzblech 130 abgenommen sein kann, da ja dann die kritische Dichtfläche des Gehäuseteils 14 durch das Gehäuseteil 13 geschützt ist. Ist der Drehkolben 16 aufgesteckt, dann wird gemäß Figur 17 als nächstes das Gehäuseteil 12 aufgesteckt, wobei weitere Zentrierzapfen 4 (Figur l) als Zentrierhilfen beim

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r.usrichten dieses Gehäuseteils auf das Gehäuseteil 13 eingesetzt werden können. Alternativ dazu können an diesen beiden Gehäuseteilen auch Kerben ausgebildet sein, die dann gleichartig als Zentrierhilfen dienen. Sobald das Gehäuseteil 12 gesteckt ist, werden die Dichtungen 64 in die entsprechenden Kolbenschlitze eingefügt, wobei wieder ein öllösliches Klebemittel verwendet werden kann, um die Dichtungen bis zum Abschluß der Montage am Kolben Io gebunden zu halten. Als geeignetes öllösliches Klebemittel kommt hierbei beispielsweise ein solches auf der Basis von natürlichem Regeneratgummi oder auf der Basis von Styrol-Butadien'-Gummi, versetzt mit einem aliphatischen Lösemittel, in Betracht.

Gemäß Figur 18 wird dann das letzte Gehäuseteil 11 aufgesteckt, worauf anschliessend die verschiedenen Zugbolzen 90 in de verschiedenen Stecklöcher 92 bis 96 gesteckt und jeweils lose gesichert werden, indem von der anderen Seite her auf das jeweilige Gewindeende eine ''utter von Hand aufgeschraubt wird.

"enn der Zusammenbau soweit fortgeschritten ist, wird wieder der obere Zentrierstift 131 mit der Exzenterwelle 20 in Berührung gebracht, so daß die Exzenterwelle dann wieder fest »ischen den beiden Zentrierstiften angeordnet ist. Dann wird gemäß Figur 19 ein Druckluftschlauch 170 an den Schmierölkreislauf angeschlossen und gleichzeitig ein Vibrator 171, 172 mit den verschiedenen Gehäuseteilen in Berührung gebracht, so daß diese leicht vibriert werden, während gleichzeitig Druckluft durch den Schmierölkreislauf geblasen wird. Dabei kommt es dann zur Ausbildung eines jeweiligen Luftkissens an den Stellen, wo im Bereich der verschiedenen Wellenlager später ein tragender Schmierölfilm auftritt.

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Dabei kann eine gieichmässige Ausbreitung dieser verschiedenen Luftkissen dadurch begünstigt werden, daß die einzelnen Gehäuseteile manuell um die Wellenachse gedreht werden und dabei dann gleichzeitig eine Ausrichtung auf die gemeinsame Bezugslinie 159 vorgenommen wird. Ist diese Zentrierungszwecken dienende Maßnahm, abgeschlossen, dann werden einige der ^ugbolzen 90 fest angezogen, worauf dann der Druckluftanschluß 170 uno der Vibrator 171, 17::. und auch der Zentrierstift 131 gelöst werden kann, damit nach der folgenden Abnahme der Maschine von der Montagevorrichtung alle restlichen Zugbolzen völlig angezogen werden können.

Abschliessend soll noch besonders darauf hingewiesen sein, daß bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausbildung einer solchen Drehkolbenmaschine nur etwa 10 bis 12 Zugbolzen benötigt werden, wobei die in den Figuren 4 bis 6 gezeigte Ausbildung derselben hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt bevorzugt wird, daß damit vergleichbar höhere Zugkräfte ausgeübt werden können. Solche höheren Zugkräfte sind deshalb mit diesen Zugbolzen ausübbar, weil beim Anzug nicht mehr der Bolzenkopf 90a das Anzugsdrehmoment auffängt, sondern vielmehr der mit der polygonalen Oberfläche 117 versehene Abschnitt, der in einem Abstand 118 von dem Gewindeende >0b ausgebildet sein sollte, der nicht grosser als etwa l/5 der gesamten Bolzenlänge ist. Außerdem sollte abschliessend noch darauf hingewiesen sein, daß mit der vorliegenden Drehkolbenmaschine eine *rt schwimmende Lagerung der Exzenterwelle angesprochen wird, bei der Lagertoleranzen in der Größenordnung von bis zu etwa 0,04 mm auftreten, die also erfindungsgemäß dazu ausgenutzt werden, um mit Unterstützung von Druckluft beim Zusammenbau eine genaue Zentrierung zu erhalten. Beim Zusammenbau der Haschine schafft also die durch den Schmierölkreislauf hindurchgeblasene Druckluft eine Art aero-

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statisches Lager, dessen völlig gleichmüssige Wirkunq auf die txzenterwelle durch die leichte Vibrierung der verschiedenen Gehäuseteile begünstigt wird, denn dadurch kann dann die Druckluft besser in alle bestehenden Hohlräume vordringen, die- später mit dem Schmieröl ausgefüllt werden.

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Claims

Ansprüche

1.^Urehkoloen-Verbrennungskraftmaschine mit einem mehrteiligen, durch Zugbolzen zusammengehaltenen und einen Kühlwasserkreislauf sowie einen ^chmierölkreislauf aufnehmenden Gehäuse und wenigstens einem auf einer zu den Zugbolzen achsparallelen Exzenterwelle anyeorcn.ten Drehkolben, dadurch gekennzeichn j t , dai. die einzelnen Gehüuseteiie (Π bis 1b^J mit zueinander parallel liegenden Zweiten (■fO, ^S₇ 70) des Kühlwasserkreislaufes versehen sind, und jedes von ihnen getragene Wellenlager (^ö, ^o, 47, 08, 61, 75 ) an einen in der exzenterwelle (2ö) zentral ausgebildeten, radiale Äbzweigkanäle (öü) aufweisenden Schmieröl-Versorgungskanal (79) angeschlossen ist, über den beim Zusammenbau der Haschine vor dem abschliessenden Anziehen der Zugbolzen (90 ) Druckluft zugeleitet wird, während gleichzeitig die dabei noch lose auf der Welle gesteckten Gehäuseteile zu Zentrierzwecken der einzelnen .vellenlager mit Unterstützung eines sich dabei an der Stelle des späteren tragenden Schmiei-ölfilms jeweils ausbreitenden und bis zum völligen Anzug der Zuobolzen aufrechterhaltenen, die jeweiligen Lagerflächen gegeneinander verspannenden Luftkissens leicht vibriert werden.

2. Maschine nach Anspruch (, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander angeordnete Gehäuseteile (11 bis lö) zur Bildung bei noch nicht angezogenen Zugbolzen (90) relativ zueinander beweglicher Baugruppen durch Zentrierzapfen (4, 5) gegeneinander gesichert sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zugbolzen (90) einen nahe seinem Gewinaeende (90b)

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ausgebildeten Abschnitt mit einer polygonalen Oberfläche (117) hat, zu welcher eine Sitzöffnung im zugeordneten Abschnitt der in den Gehäuseteilen (11 bis 15) vorgesehenen Stecklöcher (92 bis 96) für die Zugbolzen komplementär ausgebildet ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der polygonalen Oberfläche (117) der Zugbolzen (90) komplementäre Sitzöffnung in einem an dem zugeordneten Gehäuseteil (15) drehfest angeordneten Einsatzstück (97) ausgebildet ist.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der polygonalen Oberfläche (ll) versehene Abschnitt jedes Zugbolzens (90) in einem Abstand (118) von nicht mehr als etwa einem Fünftel der gesamten Bolzenlänge von dem Gewindeende (90b) ausgebildet ist.

o. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem mittleren Gehäuseteil (13) angeordnete Hauptlager (58) der Exzenterwelle (20) aus zwei mit unterschiedlich gekrümmten Mantelflächen versehenen und nach Art eines Stehlagers durch Bolzen (104) zusammengehaltenen Halbschalen (102, 103) gebildet ist, von denen die Halbschale (102) mit der kleiner gekrümmten Mantelfläche eine randseitige Nut (85) aufweist, in welche ein in der zugehörigen Lagerbohrung ausgebildeter Zentriervorsprung vorsteht.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem ^ürehkolben (16, 17) angeordneten

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Dichtungen (ό4) bis zur ersten Inbetriebnahme der Maschine durch ein öllösliches Klebemittel in dem jeweiligen Kolbenschlitz gehalten sind.

8. Verfahren zum Zusammenbau einer Drehkolben-Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daij zunächst auf wenigstens drei Stützen einer Montagevorrichtung^erstes Gehäuseteil aufgelegt und danach seine Berührungsfläche mit dem nächsten Gehäuseteil senkrecht zur Achse der in seine zentrale Lageröffnung gesteckten, mittels zweier Zentrierstifte gehaltenen Exzenterwelle ausgerichtet wird, daß dann auf diese Exzenterwelle die weiteren Gehäuseteile, Lageranordnungen und der Drehkolben aufgesteckt werden, dann eine Ausrichtung auf eine allen Gehäuseteilen gemeinsame Bezugslinie vorgenommen, die verschiedenen Zugbolzen lose gesteckt und schliesslich Druckluft durch den Schmierölkreislauf so lange geblasen wird, bis nach der abgeschlossenen Zentrierung der Exzenterwelle über ein dabei zur Aus· bildung gebrachtes aerostatisches Lager wenigstens einige der Zugbolzen fest angezogen sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Montage des Hauptlagers für die Exzenterwelle ein auf diese aufgestecktes Schutzblech angeordnet wird, das frühestens nach der abgeschlossenen Montage dieses Hauptlagers und nach erfolgtem Aufstecken des zugehörigen Gehäuseteils auf die Exzenterwelle von dieser wieder abgezogen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Durchblasens von Druckluft durch den Schmierölkreislauf die einzelnen Gehäuseteile auch von Hand um die Achse der Exzenterwelle gedreht werden.

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