DE2607104A1

DE2607104A1 - Ein- oder mehrzylindrige maschine, insbesondere brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2607104A1
Application number: DE19762607104
Authority: DE
Inventors: Cornelis Van Der Lely
Original assignee: C Van der Lely NV
Current assignee: C Van der Lely NV
Priority date: 1975-02-21
Filing date: 1976-02-21
Publication date: 1976-09-02
Also published as: FR2301687A1; GB1533885A; JPS51110103A; US4129102A

Description

Patentanwalt O C Π 7 1

Dipl.-Ing. Waiter Jackisch Z U U / I

7 Stuttgart 1, Menzelstraße 40

C. van der LeIy N. V. 20· Februar 1976

Weverskade 10 A 35 142 hw Maasland (Niederlande)

Ein- oder mehrzylindrige Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrzylindrige Maschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, deren Kolben über mindestens einen Taumeltrieb mit einer Welle zusammenwirken.

Gemäß der Erfindung ist eine Zylinderwand an einem Zylinderende unmittelbar angrenzend an die Welle und am anderen Zylinderende mit Abstand von der Welle angeordnet.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Seitenansicht der Maschine nach der Erfindung in einer Ausbildung als Motor,

Figur 2: einen Längsmittelschnitt durch den Motor nach Figur 1, in dessen Schnittebene die Mittellinien zweier Verbrennungsräume liegen,

Figur 3: einen Ausschnitt aus Figur 2 in vergrößertem Maßstab,

Figur 4: eine Ansicn"£/§es^h£¥e:E:ls IV in Figur 3,

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_ ο —

Figur 5: eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht gemäß Pfeil V in Figur 3,

Figur 6: eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht längs der Linie VI - VI in Figur 2,

Figur 7: einen Schnitt längs der Linie VII - VII in Figur 2, und

Figur 8: einen Schnitt längs der Linie VIII - VIII in Figur 2.

Das Gehäuse der als Motor ausgebildeten, in den Zeichnungen dargestellten Maschine nach der Erfindung enthält eine Anzahl miteinander verflanschter Teile, und zwar einen Gehäuseteil 1 mit einer Abtriebsverbindung auf die Motorwelle, einen Gehäuseteil 2, der vier Kompressions- und Verbrennungsräume mit acht Zylindern und Kolben umfaßt, einen Gehäuseteil 3 mit einer weiteren Abtriebsverbindung auf die Motorwelle, ein Pumpgehäuse 4 mit einer Ölpumpe und eine Blechabdeckung 5, die auf der vom Teil 2 abgewandten Seite des Gehäuseteils angebracht ist, einen Teil des Gehäuses eines Verdichters bildet und an einen auf der Ausgangswelle befestigten Zentrifugalfilter 6 anschließt. Die Umfange der Teile 1 bis 6 verlaufen im wesentlichen koaxial zu der geraden, einstückig ausgebildeten Motorwelle 7, die sich über die ganze Länge des Motors erstreckt und deren Mittellinie mit 8 bezeichnet ist (Figur 1). Auf der vom Gehäuseteil 1 abgewandten Seite des Filters 6 ist auf der Welle 7 ein Lüfterrad 9 angebracht, dem ein Flüssigkeitskühler zugeordnet ist.

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Die im Gehäuseteil 2 liegenden Kompressions- oder Verbrennungsräume 10 bis 13 sind durch je zwei ineinander übergehende, zylindrische Räume gebildet, deren Mittellinien sich in einem in einer zur Mittellinie 8 senkrechten Symmetrieebene 14 (Figur 2) liegenden Punkt schneiden und in die Mittellinie 8 enthaltenden Ebenen liegen. Die Mittellinien zweier, in bezug auf Mittellinie 8 diametral gegenüberliegender Kompressions- bzw. Verbrennungsräume liegen dabei jeweils in einer gemeinsamen Ebene, so die der Verbrennungsräume 10 und 11 in der Zeichnungsebene der Figur 2 und die der Verbrennungsräume 12 und 13 in einer hierzu senkrechten Ebene. Die Verbrennungsräume 10 bis 13 liegen somit jeweils um 90 versetzt drehsymmetrisch um die Mittellinie 8 (siehe auch Figur 6) und sind bevorzugt identisch ausgebildet. Die Ebene 14 (Figur 2) bildet für die Verbrennungsräume eine Symmetrieebene. In den beiden zylindrischen, gemeinsam den Verbrennungsraum 10 bildenden Zylinderbohrungen sind nasse Zylinderbüchsen 15 und 16 vorgesehen. Die Mittellinien der Zylinderbohrungen, die sich in der Ebene 14 schneiden, schliessen einen gegen die Achse 8 offenen Winkel von 140 ein. Die Ebene 14 bildet die Halbierende dieses Winkels. Gemeinsam mit der Mittellinie 8 bilden diese Mittellinien ein gleichschenkliges Dreieck. Entsprechendes gilt für die anderen Verbrennungsräume 11, 12 und 13. Für den Verbrennungsraum 11 sind dabei die diesen bildenden Zylinderbohrungen mit nassen Zylinderbüchsen 17 und 18 ausgekleidet. Die entsprechende Ausgestaltung für die Verbrennungsräume 12 und 13, bzw. die diese bildenden Zylinderbohrungen ist nicht dargestellt. Entsprechend dem Öffnungswinkel von 140° zwischen den Mittellinien der Zylinderbohrungen beträgt der Winkel zwischen der Mittellinie einer Zylinderbohrung und der Mittellinie 8 jeweils 20°.

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In jeder der Zylinderbüchsen ist ein Kolben axial bewegbar, so z. B. in den Büchsen 15 bis 18 die entsprechenden Kolben 19 bis 22. Jeder dieser Kolben ist mit einem der Ebene 14 zugewandten Kolbenkopf 23 versehen, der über den zylindrischen Kolbenkörper annähernd kegelförmig nach oben vorsteht und in bezug auf die Mittellinien der Kolben asymmetrisch angeordnet ist. Die Spitze dieses Kegels liegt jeweils auf der von der Motorwelle 7 abgewandten Seite der Mittellinie des betreffenden Zylinders und die Ausbildung ist derart, daß in der oberen Totpunktstellung der einem Brennraum zugehörigen Kolben dieser durch die Kolbenköpfe 23 in drei Spalträume aufgeteilt wird, von denen einer zwischen den Kolbenköpfen liegt und die beiden anderen jeweils zwischen dem Kolbenkopf und der angrenzenden Wand des Verbrennungsraums (siehe den Raum zwischen den Kolbenköpfen 23 der Kolben 21 und 22 in Figur 2) liegen.

Über die von den Kolbenköpfen 23 abgewandten Seiten der Kolben 19 bis 33 ragen Kolbenstangen 24 bis 27 hinaus, die durch je ein Kugelgelenk 28 (Figur 3) mit dem zugehörenden Kolben allseitig schwenkbar verbunden sind. In dem Kolben sind zwei sich schneidende Stützrippen 29 vorgesehen, die mit dem Kolbenkörper einstückig gegossen sind (siehe auch Figur 4). Auf den von dem Kolbenkopf abgewandten Seiten der Stützrippen 29 ist eine Ausnehmung vorgesehen, in der eine Lagerschale 30 passend angeordnet ist, die eine Kalotte 31 zur Aufnahme der an einem Ende der Kolbenstange 25 angebrachte Kugel 32 aufweist. Das Kugelgelenk wird gegenüber dem zugehörenden Kolben durch eine im wesentlichen quadratische Klemmplatte 33 (Figuren 3 und 4) gehalten, die in der Mitte eine einen Teil der Kugel 32 aufnehmende Öffnung in Form eines Kugelsegmentes aufweist.

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Die Platte liegt in der montierten Lage an demjenigen Teil der Kugel 32 an, der außerhalb der Kalotte 31 der Laqer-

. über
schale 30 liegt, so daß'die Klemmplatte 33 die Kugel 32 mit dem Kolbenkopf 23 schwenkbar verbunden ist. Zur Fixierung der Klemmplatte 33 dienen Bolzen 34, die in die Stützrippen 29 eingeschraubt sind. Für die übrigen Kolben ist die Verbindung mit der Kolbenstange entsprechend gestaltet.

An ihrem von jeweiligen Kolben abgewandten Ende ist jede Kolbenstange 24 bis 27 mit einer zweiten Kugel 35 bis 38 versehen. Ein gleiches gilt für die weiteren vier Kolben und Stangen, die nicht in den Figuren dargestellt sind. Die Kugeln 35 bis 38 bilden ebenfalls Teile von Kugelgelenken, von denen insgesamt zwei vorgesehen und jeweils einer Taumelscheibe 39 bzw. 40 zugeordnet sind, die mit der Welle 7 zusammenwirkt. Die Kugelgelenke, von denen die Kugeln 35 bis 38 Teile bilden, haben zwei Druckringe .41 bzw. 42, die im wesentlichen einen Teil der beiden Taumelscheiben 39 bzw. 40 bilden. Die betreffende Konstruktion wird für die Taumelscheibe 40 und den zugehörenden Druckring 42 anhand der Figur 3 erörtert. Die Konstruktion der Taumelscheibe 39 ist identisch.

Eine Hälfte jeder der Kugeln 36, 38 und der beiden weiteren, in Figur 3 nicht dargestellten Kugeln liegt in einer der vier Kalotten, die über 90° gegeneinander versetzt hintereinander in der den Kolben zugewandten Seite des Druckringes 42 vorgesehen sind und von denen die die Kugeln 36 bzw. 38 aufnehmenden Kalotten 43 und 44 in Figur 3 dargestellt sind.

+) bzw. einen Taumeltrieb

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Die Kugeln 36 und 38 und selbstverständlich auch die beiden anderen, in Figur 3 nicht dargestellten Kugeln sind in den Kalotten 43 bzw. 44 des Druckringes 42 durch einen umlaufenden Klemmring 45 fixiert. Der Klemmring 45 hat je eine obere und eine untere Begrenzungsfläche und es bilden diese Begrenzungsflächen Ebenen eines Kegels, dessen Achse in Figur 3 mit der Bezugsziffer 46 bezeichnet ist. Der Innenumfang des Ringes weä mindestens eine Stelle auf, die in unmittelbarer Nähe des Wellenumfanges angeordnet ist. Eine ebenfalls kegelförmige Begrenzungsfläche des Druckringes 42 ist mit der Bezugsziffer 47 bezeichnet. Auf der der Kegelachse 46 zugewandten Seite geht die Fläche 47 in Richtung auf die zugehörenden Kolben in eine Zylinderflache über, die zur Achse 46 koaxial ist und die zugleich eine Begrenzungsfläche 48 des Druckringes 42 bildet. In dieser Ausführungsform schließt die Kegelachse 46 einen Winkel von 30° mit der Mittellinie 8 der Welle 7 ein. Die Begrenzungsfläche 48 geht auf der von der Fläche 47 abgewandten Seite in eine Begrenzungsfläche über, die nahezu parallel zur Begrenzungsfläche 47 verläuft und somit auch in einer Kegelebene liegt. Der Druckring 42 hat damit einen parallelogrammförmigen Querschnitt. An der zur Begrenzungsfläche 47 parallelen Begrenzungsfläche liegt eine Seite des Klemmrings 45 an, der jenen Teil der sphärischen Fläche der Kugeln 36 und 38 übergreift, der nicht in den Kalotten 43 bzw. 44 liegt, so daß die Kugeln 36 und 38 über den Klemmring 45 in ähnlicher Weise wie die Kugeln 32 über die Klemmplatte gehalten sind. Der Druckring 42 hat ferner eine Kegelverzahnung 49, die zur Achse 46 koaxial ist und die radial außerhalb der Kalotten, z. B. 43 und 44, liegt.

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Der Druckring 42 stützt sich auf einer Scheibe 50 ab und ist gegenüber dieser frei drehbar; gemeinsam mit dieser Scheibe bildet der Druckring 42 die Taumelscheibe 40. Die Scheibe 50 hat eine Begrenzungsfläche 51, die weitgehend an der Begrenzungsfläche 47 des Druckrinqes 42 anliegt und in der

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Ebene eines Kegels mit der Achse liegt. Die Begrenzungsfläche 51 geht an ihrem der Achse 46 zugewandten Rand in eine zylindrische Begrenzungsfläche 52 über, die zur Achse 46 koaxial ist und an der Begrenzungsfläche 48 des Druckringes 42 anliegt (Figur 3 und Figur 5). Ein Ende der Scheibe deckt sich nahezu mit dem Außendurchmesser der Welle 7. Nahe dem den Kolben zugewandten Ende ist in der zylindrischen Fläche 52 eine Nut zur Aufnahme eines Sicherungsringes 5 3 vorgesehen, über den der Klemmring 45 axial gesichert ist; zwischen dem Sicherungsring 53 und dem Klemmring 45 ist dabei ein geringes Spiel vorgesehen, da der Klemmring im Betrieb gegenüber dem Sicherungsring 53 dreht. Auf der vom Sicherungsring 53 abgewandten Seite wird die Scheibe 50 durch eine Fläche 54 begrenzt, die zur Achse 46 senkrecht steht. Die Scheibe 50 hat eine zentrale Bohrung mit inneren Keilnuten, die mit Aussenkeilnuten 55 auf einem Teil des Aussenumfangs der Welle 7 zusammenwirken.

Die Welle 7 weist eine zu ihrer Achse koaxiale Bohrung 56 auf, an die nahe ihrem in Höhe der Scheibe 50 liegenden Ende eine radiale Bohrung 57 (Figuren 2 und 3) anschließt. Die Bohrung 57 mündet auf eine zur Mittellinie 8 ebenfalls senkrechten Bohrung 58 aus, die in der Scheibe 50 vorgesehen ist und an der Außenfläche der Scheibe 50 im Übergang zwischen den Begrenzungsflächen 51 und 52 endet. In der Nähe der

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Bohrung 57 ist eine weitere, an die zentrale Bohrung 56 anschließende, radiale Bohrung 59 vorgesehen, deren Mittellinie in einer Ebene mit der Mittellinie 8 und der Mittellinie der radialen Bohrung 57 liegt, und die entgegengesetzt zur Bohrung 57 verläuft. Die Bohrung 59 mündet auf eine Bohrung 60 aus, die in der Scheibe 50 vorgesehen ist und die nahezu parallel zur Begrenzungsfläche 54 dieser Scheibe verläuft. Die Bohrung 60 läuft im Übergang zwischen den Begrenzungsflächen 51 und 52 der Scheibe 50 aus, so daß die Ausmündungen der Bohrungen 58 und 60 einander in bezug auf die Kegelachse 46 diametral gegenüber liegen. Der Druckring 42 hat eine umlaufende, im Querschnitt kreisförmige und im Übergang zwischen den Begrenzungsflächen 47 und 48 liegende Nut 61, so daß die Bohrungen 58 und 60 an zwei Stellen auf diese Nut 61 ausmünden. In der Begrenzungsfläche 47 des Druckringes 42 sind acht langgestreckte und in bezug auf die Kegelachse 46 radiale Nuten 62 vorgesehen (Figuren 3 und 5). In der Begrenzungsfläche 48 des Druckringes 42 sind acht langgestreckte, gradlinige Nuten 63 vorgesehen, deren Anschlüsse an die Ringnut 61 in den gleichen Radialebenen wie die Anschlüsse der Nuten 62 liegen. Die Nuten 62 und enden kurz vor den äußeren Begrenzungen der Flächen 47 und 48. An vier um 90° gegeneinander versetzten Stellen der Ringnut 61 sind im Druckring 42 Bohrungen 64 vorgesehen, die von der Nut 61 zu den Kalotten, zum Beispiel 43 und 44, verlaufen. Diese haben, wie für die Kalotten 43 und 44 gezeigt, in ihrer Oberfläche je eine Vertiefung 65, die als Teil einer Kugelfläche (Kugelsektor) ausgebildet ist. In jeder der in den Kalotten liegenden Kugeln, die eine Bohrung

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mit Innengewinde zum Festschrauben der Kolbenstangen aufweisen, ist, wie für die Kugeln 36 und 38 dargestellt, eine radial verlaufende Bohrung 66 vorgesehenf!?die eine Bohrung 67 in der Kolbenstange, zum Beispiel 25 und 27, anschließt, welche koaxial zur Längsmittellinie der Kolbenstange verläuft. Diese Bohrungen 67 münden an ihrem anderen Ende auf radiale Bohrungen 68 aus, von denen je eine in einer Kugel 32 (Figur 3) vorgesehen ist und am Kugelumfang in die Kalotte 31 der Lagerschale 30 ausläuft.

Das vorstehend geschilderte System der Bohrungen in der Taumelscheibe 40 ist in entsprechender Weise in der Taumelscheibe 39 vorgesehen. Von der zentralen Bohrung 56 der Welle 7 zweigt weiter eine radiale Bohrung 69 (Figuren 2 und 3) ab, deren Mittellinie (siehe den Schnitt in Figur 3) den Außenumfang der Welle 7 an einem unmittelbar neben der der Taumelscheibe 40 zugewandten Endfläche der Zylinderbuchse 18 liegenden Punkt schneidet, so daß bei der gegebenen, in bezug auf die Welle 7 schrägen Lage der Buchse 18 die Mittellinie der Bohrung 69 in entsprechenden Drehstellungen teilweise innerhalb des durch die Buchse 18 begrenzten Zylinders verläuft.

Die Büchsen 16 und 18 und die beiden hier nicht dargestellten, um 90 hierzu versetzten Büchsen sind nahe der Taumelscheibe 40 in einem solchen gegenseitigen Abstand angeordnet, daß sie sich und außerdem die Welle 7 nahezu berühren. Die anderen Enden der Büchsen, die nahe der Symmetrieebene 14 liegen, weisen zum Außenumfang der Welle 7 einen Abstand auf, der etwa 40 % des Kolbendurchmessers beträgt, bzw. das Dreifache

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des Abstandes zwischen dem anderen Ende der Büchsen und der Welle 7. Diese Anordnung gilt selbstverständlich auch für die Zylinderführungen auf der anderen Seite der Ebene 14. Die Enden der Kolbenstangen liegen in einer Extremalstellung nahe dem Umfang der Antriebswelle.

In der Welle 7 ist ferner eine radiale Bohrung 70 vorgesehen, deren Mittellinie in der Symmetrieebene 14 liegt. Die in Figur 2 dargestellte radiale Bohrung 71 hat die gleiche Lage und Funktion wie die Bohrung 69 auf der anderen Seite der Symmetrieebene 14. Die Bohrungen 69 und 70 haben je ein Einsatzstück 72 (Figur 3), das nahe der Oberfläche der Welle 7 liegt und das eine kalibrierte Öffnung 73 aufweist.

In der Symmetrieebene der vier Verbrennungsräume 10 bis 13 liegen Öffnungen, die auf der Außenseite des Motors ausmünden und in denen Einspritzorgane 74 untergebracht sind, deren Mittellinien in der Ebene 14 liegen und über die Treibstoff eingespritzt wird. Der Treibstoff wird durch nicht dargestellte, an sich bekannte Pumpelemente unter Druck zugeführt. In bekannter Weise wird auch der Einspritzzeitpunkt gesteuert.

Das nahe der Taumelscheibe 40 liegende Ende der Welle 7 ist etwa von der Nahtstelle zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 aus über die ganze Länge mit äußeren Keilnuten versehen. Über diese Keilnuten ist nahe dem Ende der Welle das Lüfterrad 9 drehfest angebracht, das sich an das auch auf diesen Keilnuten angebrachte Filter 6-anschließt. An das Zentrifugal-

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filter 6 mit einem Hohlelement schließt sich auf der vom Lüfterrad 9 abgewandten Seite ein über die Keilnuten 55 befestigtes Schwungrad 75 an, das einen Teil eines Verdichters zum Komprimieren von Verbrennungsluft bildet. Der Kompressionsraum wird auf der Seite des Filters 6 durch die Blechabdeckung 5 abgeschlossen, die die Begrenzung eines Raums 76 bildet, in dem die durch die am Schwungrad 75 vorgesehenen Verdichterschaufeln angesaugte Luft komprimiert und in Richtung auf längs des Umfangs des Gehäuses 1 fest angeordnete Führungsschaufeln 77 weitergeleitet wird, über die aus dem Verdichter nahezu radial abströmende, komprimierte Luft in axiale Richtung umgelenkt wird. Nachdem die feststehenden Schaufeln 77 die tangentiale Komponente der durch die Schaufeln komprimierten Luft unterdrückt haben, führen sie diese vier in der Außenwand des Gehäuseteiles 1 angeordneten Luftkanälen 78 zu. Die Kanäle 78 für die Spülluft und die Verbrennungsluft haben eine Ausbildung, die im Vergleich zu der im wesentlichen zylindrischen Gestaltung der Gehäuseteile 1, 2 und 3 schraubenlinienförmig ist, wobei die Außenwand der Kanäle 78 eine Außenfläche hat, die etwas über die übrige Oberfläche der Gehäuseteile 1, 2 und 3 herausragt (siehe Figur 1). Die Kanäle 78 haben eine Innenwand, die nahe dem Schwungrad 75 in eine zur Welle 7 senk- ' rechte Zwischenwand 79 übergeht, in der eine zur Welle 7 koaxiale Öffnung zur Aufnahme eines Wellenlagers 80 vorgesehen ist. Der Innenring des als Kugellager 80 ausgebildeten Wellenlagers wirkt mit einer auf der Welle 7 sitzenden Buchse 81 zusammen, die innere Keilnuten aufweist, die in die Keilnuten 55 der Welle 7 eingreifen. Die Innenwand der Luftkanäle 78 schließt auch an eine im Gehäuseteil 1 angebrachte Zwischenwand 82 an, die zur Welle 7 senkrecht steht und

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die, vom beschaufelten Schwungrad 75 her gesehen, unmittelbar vor den diesen zugewandten Enden der Zylinderbuchsen, zum Beispiel 16 und 18, liegt (Figur 2). Die Zwischenwand hat eine zur Welle 7 koaxiale Öffnung, längs der ein Zahnkranz 83 angebracht ist, der mit der Verzahnung 49 auf dem Druckring 42 zusammenwirkt. Der Zahnkranz 83 liegt in einer zur Mittellinie 8 senkrechten Ebene. Der Durchmesser des Zahnkranzes 82 ist größer als der Durchmesser des durch die Mittelpunkte der kolbenseitigen Kugeln 32 der Kolbenstangen gehenden Kreises. Der Abstand zwischen der Verzahnung 83 und der Welle ist nahezu zweimal größer als der Abstand zwischen dem der Welle 7 zugewandten Ende der Kolbenstangen und der Welle. Nahe der Taumelscheibe 39 ist in ähnlicher Weise ein Zahnkranz 84 angebracht, der mit einer Verzahnung 85 auf dem Druckring 41 zusammenwirkt. Die Taumeltriebe 39 und und die zugehörenden Zahnkränze 83 und 84 sind zur Ebene 14 symmetrisch.

Die Luftkanäle 78 setzen sich in der Stromungsrxchtung der zugeführten Luft im Innern des Gehäuseteils 2 fort und biegen dann nach innen ab (siehe den Schnitt in Figur 2). Diese Abbiegung bildet einen Teil eines Luftkanals 86 in Form eines Leitradgehäuses, dessen Längsrichtung stets annähernd tangential zum Umfang der Zylinderbuchsen, zum Beispiel 16, 18, verläuft. Dieser Kanal 86 umgibt einen Abschnitt der jeweiligen Zylinderbuchse nahezu über den ganzen Umfang, wobei in der Buchsenwand über deren Umfang verteilt eine Anzahl von Schlitzen 87 vorgesehen ist, die an den Luftkanal 86 anschließen. Die Mittellinie jedes dieser Schlitze 87 verläuft nahezu tangential. In Buchsenlängsrichtung und von der

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der Ebene 14 zugewandten Begrenzungsflache dieser Buchse ausgehend, erstrecken sich die Schlitze in einem Gebiet zwischen 30 und 50 % der Länge der Buchse 16.

In der benachbarten Buchse 15 sind in gleicher Weise und an der gleichen Stelle ähnliche Schlitze 87 vorgesehen, die auch mit einem schneckengehäuseartigen Luftkanal 86 in Verbindung stehen, der die Buchse 15 umgibt und in einen Abluftkanal 88 übergeht, der (siehe den Schnitt in Figur 2) axial gerichtet ist und nach Figur 1 auch schraubenlinienförmig in bezug auf den übrigen Teil des Gehäuses 2 verläuft. Der Abluftkanal 88 und die übrigen den entsprechenden Zylindern zugeordneten Abluftkanäle münden auf einen Ringkanal 89 aus, der in einer Ebene senkrecht zur Mittellinie 8 verläuft und der einen Auslaßstutzen 90 für die Abgase aufweist. Der Ringkanal 89 umgibt den Taumeltrieb 39.

Der Gehäuseteil 3 hat an dem von der Ebene 14 abgewandten Ende eine Endwand 91, die eine zur Welle 7 koaxiale Ausnehmung aufweist, in der^Kugellager 92 angeordnet ist, dessen Innenring auf einer Buchse 93 sitzt, die innere Keilnuten aufweist, welche den auf der Außenseite der Welle 7 vorgesehenen Keilnuten 94 entsprechen. Zwischen den beiderseits der Ebene 14 liegenden Luftkanälen 86 sind in dem gegossenen, durch den Gehäuseteil 2 gebildeten Zylinderblock Kanäle zur Flüssigkeitskühlung der Zylinderbüchsen, zum Beispiel 15 bis 18 vorgesehen. Diese Kühlkanäle 95 verlaufen rings um jede der Zylinderbüchsen und sind so angeordnet, daß diese mit Ausnahme des mit den Schlitzen 87 versehenen Teils über

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praktisch die ganze Länge gekühlt werden, und zwar vor allem in ihren der Ebene 14 benachbarten Bereichen. Infolge der Schräglage der Büchsen können die Kanäle 95 gerade in diesem Bereich einen größeren Querschnitt aufweisen, so daß die Wärmeabfuhr in diesem Gebiet mit den höchsten Temperaturen besonders gut ist. Im Bereich der Ebene 14 bilden angrenzend an die Welle 7 die Wände des Zylinderblocks, in denen die Kühlkanäle 95 und die Luftkanäle 86 verlaufen, ein Gleitlager für den Mittelteil der Welle 7, der zwischen den Lagern 80 und 92 liegt. Die Länge dieses Gleitlagers beträgt mindestens etwa das Dreifache des in diesem Bereich gegebenen Wellendurchmessers.

Auf der von der Ebene 14 abgewandten Seite des Gehäuseteils 3 ist ein im wesentlichen das Pumpgehäuse 4 bildender Deckel 96 durch Bolzen 97 an der Endwand 91 befestigt (Figur 2). Das Pumpgehäuse 4 nimmt eine Ölpumpe 98 auf. Die Welle 7 wird örtlich von einer mitdrehenden Buchse 99 umgeben, die über Keilnuten in die Keilnuten 94 der Wale 7 eingreift. Das Gehäuse der Ölpumpe 98 besteht im wesentlichen aus drei aneinander anliegenden, mit Ausnehmungen versehenen, plattenförmigen Pumpgehäuseteilen 100 bis 102. Diese Pumpgehäuseteile umgeben die Buchse 99 und erstrecken sich von dieser im wesentlichen in dem unteren Teil des Pumpgehäuses 96, das zugleich den Ölsumpf bildet. Aus den Figuren 2, 7 und 8 geht hervor, daß der Gehäuseteil 100 nicht nur die Ausnehmung für die Buchse 99, sondern auch zwei Ausnehmungen zur Lagerung von zwei Zahnradachsen 103 aufweist. Die Mittellinien der Zahnradachsen 103 liegen parallel zur Mittellinie 8. Die

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Zahnradachsen 103 sind über einen der Dicke des Teiles 101 entsprechenden Längenabschnitt mit äußeren Keilnuten versehen, über die Ölpumpräder 104 befestigt sind, deren Außenumfang in bekannter Weise auf die im Pumpgehäuseteil 101 vorgesehenen, ineinander übergehenden Ausnehmungen 105 abgestimmt ist. Der Pumpgehäuseteil 102 hat ebenfalls Ausnehmungen zur Lagerung der beiden Zahnradachsen 103. Die Ausnehmungen 105 im Teil 101 stehen durch eine als Ansaug-kanal dienende Bohrung 106 mit dem unteren Teil des Ölvorratsbehälters und außerdem durch eine in Richtung auf die Welle 7 verlaufende Bohrung mit einem im Teil 101 ausgesparten Ringkanal 108 in Verbindung. Die Buchse 99 ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden, radialen Bohrungen 109 versehen, die während der Drehung der Buchse 99 stets mit dem Ringkanal 108 in Verbindung stehen. Die Bohrungen 109 in der Buchse 99 entsprechen zwei radialen Bohrungen 110 in der VJeIIe 7, die beide auf die zentrale Bohrung 56 in der Welle 7 ausmünden.

Die Buchse 99 ist einstückig mit einem Zahnrad 111 ausgebildet, das ein auf einer der beidenAchsen 103 befestigtes Zahnrad 112 antreibt. Da eines der Olpumpenzahnräder ebenfalls auf der Achse 103 befestigt ist und das andere Ölpumpenzahnrad von dem ersteren angetrieben wird, wird die Ölpumpe 98 über die Zahnräder 111 und 112 angetrieben. Die Buchse 99 ist in axialer Richtung durch das Lager 92 und durch eine auf der Welle 7 befestigte Mutter 113 fixiert. Die drei Pumpgehäuseteile 100 bis 102 sind durch Bolzen 114 (Figuren 7 und 8) an der Stirnwand 91 befestigt.

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Die Arbeitsweise des Motors nach der Erfindung ist folgende. In der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Stellung stehen die Kolben 19 und 20 im unteren Totpunkt und haben damit den maximalen Abstand voneinander. Gleichzeitig stehen die Kolben 21 und 22 an ihrem oberen Totpunkt und haben dementsprechend den kleinsten Abstand voneinander. Die beiden übrigen, in diesen Figuren nicht dargestellten Kolbenpaare nehmen in diesem Augenblick beide eine gleiche, mittlere Stellung ein, in der sie in der Mitte ihres Hubweges stehen.

Jede Zylinderbüchse hat einen Durchmesser von vorzugsweise etwa 8 cm und einen Hub von etwa 5 cm. Da der Motor acht Kolben hat, ergibt sich hieraus ein Gesamtzylinderinhalt von etwa 2000 cm³.

Ausgehend von der in Figur 2 dargestellten, oberen Totpunktstellung wird·Luft durch das Filter 6 eingesaugt, durch das beschaufelte Schwungrad 75 verdichtet und in radialer Richtung über die feststehenden Schaufeln 77 abgeführt, die die tangentiale Geschwindigkeitskomponente dieses Luftstroms unterdrücken und die Luft in die schraubenlinienförmig angeordneten Luftkanäle 78 einführen, die in den gehäuseseitigen Kanälen 86 ausmünden, deren Querschnitt über den Umfang der zugehörenden Zylinderbüchse allmählich geringer wird, so daß durch jeden der vom Kolben 20 jeweils freigegebenen Schlitze 87 die Luft in tangentialer Richtung wirbelnd in den Zylinderraum hineinströmen kann, wobei die Form des Kolbenkopfs 23 die Bildung eines schraubenförmigen Luftwirbels besonders verstärkt. Die unter Druck eingeführte Luft bewegt sich wirbeldn in Rich-

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tung auf den Kolben 19 und über den Eckbereich zwischen den beiden Zylinderräumen. Die Luft verläßt den dem Kolben 19 zugehörenden Zylinderraum durch die betreffenden Schlitze 87, den Kanal 86, den schraubenlinienförmig am Gehäuse 2 angebrachten Kanal 88, den Ringkanal 89 und den Auslaßstutzen 90. Wegen der "geknickten" Form des Verbrennungsraumes 10, der tangentialen Ein- und Auslaßrichtungen der Luft und der Form des Kolbenkopfs 23 kann über die unter Druck zugeführte Luft eine gute Spülung des Brennraumes ebenso erreicht werden wie ein hoher Füllungsgrad.

Etwa im oberen Totpunkt, also bei geringstem Abstand der Kolben voneinander, wird in den Verbrennungsraum 11 über das Einspritzorgan 74 Treibstoff eingespritzt, der infolge des gegebenen Kompressionsverhältnisses zündet, wobei die Flammenfront sich in drei Richtungen in den drei vorerwähnten, zwischen den Kolbenköpfen 23 gegebenen Spalträumen verbreitet. Der auf die Kolben 21 und 22 ausgeübte Verbrennungsdruck wird über die Kolbenstangen 26 und 27 und die Kugelgelenke 37 und 38 auf die Druckringe 41 und 42 der Taumelscheiben 39 baw. 40 übertragen.

Die Verlängerungen der Kolbenstangen 26 und 27 in ihren Mittelstellungen schneiden die Mittellinie 8 während des nächstfolgenden Arbeitstaktes etwa im Bereich der Lager 92 bzw. 80, so daß das in der Welle 7 auftretende Biegemoment verhältnismäßig klein ist. Die Verlängerungen der Mittellinien der Kolbenstangen 26 und 27 stehen bei höchsten» Verbrennungsdruck

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außerdem annähernd parallel zur Ebene der Scheibe 50 des jeweiligen Taumeltriebes, so daß wenigstens die größten Belastungen auf die beiden Scheiben 50 sehr günstig aufgenommen werden. Diese günstige Belastung ist im wesentlichen dadurch bedingt, daß die Mittellinien der beiden Teile des Verbrennungsraumes 11, d. h. die Mittellinien der Zylinderbüchsen 17 und in vorstehend beschriebener Weise einen Winkel einschließen, bei dem der der Welle 7 nächstliegende Teil jeder der beiden Buchsen 17 und 18 nahe den betreffenden Taumelscheiben 39 bzw. 40 liegt. Nicht nur dadurch, daß die Teile der Verbren-Ojngsräume auf die Lager 92 bzw. 80 gerichtet sind, entsteht eine sehr geringe Wellenbelastung, sondern auch deswegen, weil die Welle an drei Punkten abgestützt ist und die Abstützung durch den Zylinderblock, also im Gehäuseteil 2 eine verhältnismäßig große Breite aufweist, so daß die jeweils frei liegenden Wellenabschnitte verhältnismäßig kurz sind. Die Lager 92 und 80 können einfach ausgebildet werden, da sie praktisch keine axialen Kräfte aufzunehmen brauchen, v/eil das innere Kraftsystem zur Ebene 14 symmetrisch ist und dementsprechend lediglich innerhalb der Welle entgegengesetzte, etwa gleich große kräfte auftreten, die sich aufheben.

Nach der Zündung in dem Verbrennungsraum 11 und der dadurch bedingten gegenläufigen Ausfahrbewegung der Kolben 21 und 22 wird der Verbrennungsdruck über die Kolbenstangen 26 und 27 auf die massiven Druckringe 41 und 42 der Taumeltriebe 39 bzw. 40 übertragen. Die Kugeln 37 und 38 üben dabei, sobald sie aus der Zeichnungsebene der Figuren 2 und 3 heraustreten, auf die Druckringe Kräfte mit Komponenten aus, die in bezug

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auf die Hittellinie 8 ein auf die Scheiben 50 einwirkendes Kräftepaar bilden und so einen Teil des Motordrehmomentes bestimmen. Inzwischen haben die den Verbrennungsräumen 12 oder 13 zugeordneten Kolben den oberen Totpunkt erreicht und werden ebenfalls dem Verbrennungsdruck unterworfen, der über die betreffenden Kolbenstangen an Stellen der Druckringe 41 und 42 wirksam wird, die über einen Umfangswinkel von 90° gegenüber den Kugeln 37 und 38 versetzt sind.

Die Kolben 19 und 20 (Figur 2) haben sich inzwischen einander genähert und haben dabei die Einlaß- bzw. Auslaßschlitze 87 gesperrt, so daß es im Verbrennungsraum zur Kompression kommt. Dieser Prozeß wiederholt sich zyklisch.

Infolge der zum Beispiel über die Kolbenstange 27 (Figur 3) ausgeübten Kraft auf den Druckring 42 würde dieser ohne weitere Vorkehrungen in bezug auf die zugehörende Scheibe 50 frei drehen, wodurch die Kolbenstange 27 in eine Winkellage zur Mittellinie der Büchse 18 käme, in der sie gegen die äußere Begrenzung der Büchse 18 schlagen und zudem eine ungünstige Lage zur Übertragung des Verbrennungsdrucks auf die Scheibe 50 einnehmen würde. Um dies zu vermeiden, steht die Verzahnung 49 des Druckrings 42 stets mit dem gegenüber dem Motorgehäuse festen Zahnkranz 83 in Eingriff. Hierdurch ist ein freies Verdrehen des Zahnkranzes 49 gegenüber der Scheibe 50 nicht möglich. Die sich drehende Scheibe 50 kippt den Druckring 42 vielmehr so, daß dessen Verzahnung 49 auf dem Zahnkranz 83 abläuft, wodurch die Kolbenstange 27 in bezug auf die Scheibe 50 stets in einer Lage gehalten ist, die

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bestmögliche Voraussetzungen zur Umsetzung der Kräfte in Momente, und damit ein möglichst großes Moment an der Scheibe und der damit fest verbundenen Welle 7 erbringt. Infolge des verhältnismäßig großen Durchmessers des Zahnkranzes 83, der größer ist als der durch die Mittelpunkte der Kugeln 36, 38 gehende Kreis, können die Verzahnungen 49 und 83 verhältnismäßig schwach ausgebildet werden. Da die Begrenzungsflächen 47, 48 bzw. 51, 5 2 zwischen dem Druckring 42 und der Scheibe 50 unter einen stumpfen Winkel zueinander stehen, der durch die Mittellinie der Kolbenstange 27 in dem Augenblick des höchsten Verbrennungsdrucks annähernd halbiert wird, entsteht sowohl im Druckring 42 wie auch in der Scheibe 50, sowie in den dazwischenliegenden Gleitflächen eine günstige Spannungs- bzw. Druckverteilung. Der Druckring und die Scheibe können somit allein über die Gleitflächen 47, 48, 51, 52 gegeneinander abgestützt sein und es kann auf gegen starke Belastungsschwankungen empfindliche Kugellager oder Rollenlager verzichtet werden.

Infolge ihrer Schräglage zur Welle stützen sich die Kolbenstangen nahe der Welle auf dem Taumeltrieb ab, so daß die Biegekräfte in der Welle gering sind und die mechanische Belastbarkeit auch eine verhältnismäßig hohe Kompression in den Verbrennungsräumen zuläßt. Entsprechend können auch die Berühr- oder Begrenzungsflächen 47, 48 bzw. 51, 52 zwischen dem Druckring 42 und der Scheibe 50 verhältnismäßig klein gehalten werden. Ferner ermöglicht die schräge Anordnung der Zylinder gegen die Taumeltriebe grundsätzlich eine Konstruktion derselben mit verhältnismäßig geringen Abmessungen. Bei gleichem Kolbenhub führt aber die Verwendung eines Taumeltriebes

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mit kleinem Durchmesser zwangsläufig zu einer größeren Schräglage als bei Taumeltrieben mit größerem Durchmesser. Dadurch wird in erwünschter Weise die in Drehmoment umsetzbare Komponente der auf die Kolbenstange wirkenden, vom Verbrennungsdruck abhängigen Kräfte verhältnismäßig groß. Weiter haben kleine Taumeltriebe auch eine geringere Masse, so daß sehr hohe Drehzahlen erzielbar sind. Insgesamt führt die erfindungsgemäße Konstruktion also zu einer kostengünstigen, kleinen Maschine, die sich insbesondere in einer Ausbildung als Brennkraftmaschine auch günstig einbauen läßt.

Die Ölpumpe 98 wird durch das auf der Welle 7 angebrachte Zahnrad 111, das damit in Eingriff stehende Zahnrad 112 und die die Achsen 103 umfassende Wellenverbindung angetrieben, wobei die Pumpzahnräder 104 die Flüssigkeit durch die Bohrung 106 ansaugen und durch die Bohrung 107 nach oben unter Druck in den Ringkanal 108 drücken*. Während der Drehung der Welle 7 sind die in der Buchse 99 vorgesehenen Bohrungen 109 stets an die unter Druck stehende Flüssigkeit im Ringkanal 108 angeschlossen, so daß diese durch die Bohrungen 110 in die zentrale Bohrung 56 der Welle 7 gelangt (Figuren 7 und 8). Die Schmierflüssigkeit wird durch die Bohrungen 57 und 59 (Figur 3) und die Bohrungen 58 und 60 der Ringnut 61 im Druckring zugeführt, von wo sie in die über den Umfang der Berühr- oder Begrenzungsflächen 47 und 48 regelmäßig verteilten Nuten 62 und 63 fließt. Aus diesen Nuten strömt die Flüssigkeit zwischen die Berühr- oder Begrenzungsflächen 47, 51 bzw. 48, Die Schmierflüssigkeit gelangt außerdem aus der Ringnut 61 über die Bohrungen 64 in die Vertiefungen 65 am Umfang der

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Kugeln 36 und 38 und von hier über die in den Kugeln vorgesehenen Bohrungen 66, die in den Kolbenstangen 25 und 27
axial verlaufenden Bohrungen 67 und die in den nahe den Kolben liegenden Kugeln vorgesehenen Bohrungen 68 an die Anlageflächen dieser Kugeln in den Schalen 30.

Die Schmierflüssigkeit kann auch aus dem Kanal 56 in der
Welle 7 über die Bohrungen 69 und 71 und durch die kalibrierte Öffnung 73 in den Einsatzstücken 72 in die Zylinder bzw. gegen deren Büchsen von unten, zum Beispiel in Nebelform, eingesprüht werden, wobei die betreffenden Kolben die Verteilung des Schmiermittels längs der Laufflächen besorgen. Das Schmiermittel kann ferner durch die Bohrung 70 zwischen die Welle 7 und die Lauffläche des durch den Gehäuseteil 2
gebildeten Gleitlagers gepresst werden.

Da die der Symmetrieebene 14 zugewandten Enden der Zylinderbüchsen 15 bis 18 in einem Abstand von der Welle 7 liegen,
ergibt sich ein ausreichender Raum zum Anbringen der Kanäle 95 für die Kühlflüssigkeit. Es lassen sich somit groß dimensionierte Kühlkanäle auch unmxttelbar dort anbringen, wo sie wegen der auftretenden hohen Temperaturen benötigt werden.

Der Motor hat bei einem Kolbendurchmesser von etwa 8 cm und einem Hub von etwa 5 cm einen Zylinderinhalt von etwa 2000 cm , da acht Kolben in vier Verbrennungsräumen vorhanden sind.
Er ist damit sowie auch wegen der verhältnismäßig geringen Belastung der Taumeltriebe und der Welle 7 für hohe Drehzahlen

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geeignet. Bei einer Drehzahl von 10.000 Umdrehungen pro Minute beträgt die mittlere Kolbengeschwindigkeit nur etwa 16 m/sek. Bei dieser Kolbengeschwindigkeit und den geringen Trägheitskräften in den Taumeltrieben kann der Motor verhältnismäßig hohe Leistungen erreichen.

Die Erfindung ist insbesondere für Dieselmotoren, Gasmotoren und dergleichen sowie auch für hydraulische Pumpen geeignet, wobei Pumpteile zum Beispiel unmittelbar durch die Taumeltriebe angetrieben werden können.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

1.^ Ein- oder mehrzylindrige Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine, deren Kolben über mindestens einen Taumeltrieb mit einer Welle zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zylinderwand (15 bis 18) an einem Zylinderende unmittelbar angrenzend an die Welle (7) und am anderen Zylinderende mit Abstand von der Welle (7) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Zylinder (15 bis 18) und Welle (7) an einem Ende des Zylinders mindestens dreimal größer ist als am anderen Ende.

3. Ein- oder mehrzylindrige Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit mindestens einem Kompressionsraum und mit Kolben, die über mindestens einen Taumeltrieb mit einer Welle verbunden sind, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einem Kompressionsraum (10 bis 13) zugeordnete Kolben (19 bis 22) auf zwei winklig zueinander stehenden Bahnen bewegbar sind und daß die Kolben asymmetrische Kolbenköpfe (23) aufweisen.

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4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie des Zylinders (15 bis 18) und die Mittellinie (8) der Welle (7) unter einem spitzen Winkel zueinander stehen.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 20° beträgt.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß. der Winkel zwischen den Bewegungs-

,beiden _o

bahnen dei/ Kolben (19 bis 22) 140 beträgt.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Kolbenbewegungsbahnen gegen die Welle (7) offen ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der beiden einem Kompresäionsraum (10 bis 13) zugeordneten Kolben (19 bis 22) die Mittellinie (8) der Welle schneiden und mit dieser ein gleichschenkliges Dreieck bilden.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine vier Kompressionsräume (10 bis 13) aufweist, denen acht Kolben (19 bis 22) zugeordnet sind.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsräume (10 bis 13) drehsymmetrisch um die Welle (7) angeordnet sind.

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11. Haschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (19 bis 22) durch eine Kolbenstange (24 bis 27) mit einem Taumeltrieb (39 , 40) verbunden ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende einer Kolbenstange (24 bis 27) in einer Endstellung nahe dem Umfang der Antriebswelle (7) liegt.

13. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit mindestens einem Kompressionsraum und mit Kolben, die durch mindestens einen Taumeltrieb mit einer Welle in Wirkverbindung stehen, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende einer Kolbenstange (24 bis 27) in einer Endstellung nahe dem Umfang der Antriebswelle (7) liegt.

14. Maschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der mit dem gleichen Taumeltrieb (39, 40) zusammenwirkenden Kolben (19 bis 22) in Richtung auf diesen konvergieren.

15. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfte der Kolben (19 bis 22) in einem Stützkreis auf die Taumelscheibe (39, 40) wirksam sind, dessen Durchmesser vorzugsweise dem halben Durchmesser des Kreises entspricht, auf dem die Schnittpunkte der Mittellinien von Paaren zusammenwirkender Kolben (19, 21; 20, 22) liegen.

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16. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Taumeltrieb (39, 40) eine auf der Welle befestigte Scheibe (50) und einen in bezug auf die Scheibe drehbaren, unmittelbar mit den Kolbenstangen (24, 27) zusammenwirkenden Druckring (41, 42) umfaßt, dessen Berührflächen mit denen der Scheibe (50) im axialen Schnitt einen Winkel von mindestens 90 , vorzugsweise etwa 120° einschließen.

17. Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührflächen (51, 52) eine Kegelfläche und eine anschließende Zylinderfläche enthalten, deren sich deckende Mittellinien einen Winkel von etwa 30° mit der Mittellinie (8) der Welle einschließen.

18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie des Taumeltriebes (39, 40) einen Winkel von etwa 30° mit der Mittellinie (8) der Welle einschließt.

19. Maschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden winklig zueinander stehenden Teile der Berührflächen(51, 52) zwischen Scheibe (50) und Druckring (41, 42) im axialen Schnitt nahezu gleiche Länge aufweisen.

20. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf einen Axialschnitt, die Mittellinie jeder Kolbenstange (24 bis 27) den in ihrer Mittelstellung gegebenen Winkel zwischen den Teilen der Berührflächen (51, 52) von Scheibe und Druckring annähernd halbiert.

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21. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumeltrieb (39, 40) eine kreisförmige Verzahnung (49, 85) umfaßt, die im Betrieb an einen am Maschinengestell befestigten Zahnkranz (83, 84) abläuft.

22. Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise kegelförmige Verzahnung (49, 85) auf dem Druckring (41, 42) angebracht ist.

23. Maschine nach Anspruch 21, oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Verzahnung (49, 85; 83, 84) größer ist als der Durchmesser des durch die Anlenkpunkte der Kolbenstangen (24 bis 27) am Druckring (41, 42) gehenden Stützkreises.

24. Maschine nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührflächen (51, 52) zwischen dem Druckring (41, 42) und der Scheibe (50) druckgeschmiert sind.

25. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (24 bis 27) durch Kugelgelenke (32; 35 bis 38) mit dem Kolben (19 bis 22) und mit dem Taumeltrieb (39, 40) verbunden ist.

26. Maschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die SchmiermittelVersorgung für beide Kugelgelenke (32; 35 bis 38) einer Kolbenstange (24 bis 27) über den Taumeltrieb (39, 40) erfolgt.

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27. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwände (15 bis 18) der mit dem gleichen Taumeltrieb (39, 40) zusammenwirkenden Kolben (19, 21; 20, 22) an einem Ende einander und außerdem die Welle (7) zumindest nahezu berühren.

28. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder und Kolben, die durch mindestens einen Taumeltrieb mit einer Welle zusammenwirken, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwände (15 bis 18) an einem Ende einander und außerdem die Welle (7) zumindest nahezu berühren.

29. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem jeweiligen Kompressionsraum (10 bis 13) zugewandten Enden der Zylinderwände (15 bis 18) mit Abstand zur Welle (7) liegen und daß wenigstens zwischen den Zylinderwänden (15 bis 18) und der Welle (7) Kühlmittelkanäle (95) vorgesehen sind.

30. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (19 bis 22) mit über ihren, zylindrischen Teil hinausragenden Kolbenköpfen (23) versehen sind, die im wesentlichen kegelförmig ausgebildet sind und in bezug auf die Mittellinie des Kolbens asymmetrisch liegen.

31. Maschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des kegelförmigen Kolbenkopfes (23) auf der von der Welle (7) abgewandten Seite der Mittellinie des Kolbens (19 bis 22) liegt.

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_ 1

32. Maschine nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem gleichen Kompressionsraum (IO bis 13) zugeordneten Kolben (19, 20; 21, 22) in. ihrer oberen Totpunktstellung über ihre Kolbenköpfe (23) mit der Wand (15 bis 18) des Kompressionsraumes einen Raum einschließen, der, bezogen auf einen radialen Schnitt, drei aneinander anschließende, miteinander einen stumpfen Winkel einschließende Schlitze aufweist.

33. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) im Zylinderblock (2) und außerdem nahe beiden Taumeltrieben (39, 40) gelagert ist.

34. Maschine mit mindestens einem im Zylinderblock vorgesehenen Zylinder und Kolben, die über zwei Taumeltriebe mit einer Welle zusammenwirken, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) im Zylinderblock (2) und außerdem nahe den beiden Taumeltrieben (39, 40) gelagert ist.

35. Maschine nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung im Zylinderblock (2) als Gleitlager ausgebildet 4^nd mittig zwischen den Taumeltrieben (39, 40") angeordnet ist.

36. Maschine nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die nahe den Taumeltrieben (39, 40) vorgesehenen Lager (80, 92) im Schnittpunktsbereich der Mittellinien der Zylinder (15 bis 18) liegen.

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— ο —

s/t.

37. Maschine nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (80, 92) außenseitig von den benachbarten Taumeltrieben (39, 40) liegen.

38. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdichtung der Verbrennungs- und / oder Spülluft ein Radialverdichter vorgesehen ist.

39. Maschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad des Verdichters durch ein beschaufeltes Schwungrad (75) der Maschine gebildet ist.

40. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungs- und / oder Spülluft durch ein Zentrifugalfilter (6) angesaugt wird, das auf der Welle (7) befestigt ist und aus einem Hohlelement besteht.

41. Maschine nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die verdichtete Luft über feststehende Schaufeln (77) umgelenkt wird.

42. Maschine nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß Luftführungskanäle (78, 88) vorgesehen sind, die um den Taumeltrieb (39, 40) angeordnet sind.

43. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder und Kolben, die durch mindestens einen Taumeltrieb mit einer Welle zusammenwirken, insbesondere

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nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung von Luft zu den Zylindern Luftführungskanäle (78, 88)

zur Maschinenwelle (7) vorgesehen sind, die unter einem Winkel/verlaufen.

44. Maschine nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (78, 88) in bezug auf die Maschinenwelle (7) schraubenlinienförmig verlaufen.

45. Maschine nach einem der Ansprüche 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungskanäle (78, 88) in

um '

einen/den Zylinder (15 bis 18) geführten Zufuhrkanal (86) übergehen.

46. Maschine nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal (86) die Form eines Leitradgehäuses aufweist und parallel zu einer zur Zylindermittellinie senkrechten Ebene verläuft.

47. Maschine nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft aus dem Zufuhrkanal (86) nahezu tangential in den Zylinder einströmt.

48. Maschine nach einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang der Zylinderwand (15 bis 18) an den Zufuhrkanal (86) anschließende Schlitze (87) als Einströmöffnungen vorgesehen sind, deren Mittellinien nahezu tangential gerichtet sind.

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49. Maschine nach einem der Ansprüche 40 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß den Einströmöffnungen gegenüberliegend nahe dem anderen Ende des Kompressionsraumes (10 bis 13) Austrittsöffnungen (87) vorgesehen sind, die den Einströmöffnungen entsprechen.

50. Maschine nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Einström- und Austrittsöffnungen (87) durch die Kolben (19 bis 22) übersteuert und absperrbar sind.

51. Maschine nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (87) über Abluftkanäle (88) an einen einen Taumeltrieb (39) umgebenden Ringkanal (89) anschließen.

52. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wellenlagerung und die Taumeltriebe (39, 40) über mindestens eine Ölpumpe (104) mit Schmiermittel versorgt werden.

53. Maschine nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (104) von der Welle (7) antreibbar ist.

54. Maschine nach Anspruch 52 oder 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (104) drei plattenförmige, aneinander anliegende Gehäuseteile (100 bis 102) aufweist, welche die Welle (7) umfassen.

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- Mr-

Vr.

55. Maschine nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Gehäuseteile (100, 102) Ausnehmungen zur Lagerung von Zahnradachsen (103) aufweisen.

56. Maschine nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Gehäuseteil (101) einen Raum (105) umfaßt, in dem die Zahnräder (104) einer Zahnradpumpe angeordnet sind.

57. Maschine nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (105) durch lediglich im Gehäusemittelteil (101) vorgesehene Bohrungen (106, 107) mit einem Schmiermittelbehälter und mit einem die Welle (7) umgebenden Ringkanal (108) verbunden ist.

58. Maschine nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) eine zentrale Bohrung (56) aufweist, die über radiale Bohrungen (110) ständig mit dem Ringkanal (108) in Verbindung ist.

59. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) mindestens eine radial verlaufende Bohrung (69, 71) aufweist, die an einen Schmiermittelzufuhrkanal anschließt und die nahe der Wellenoberfläche vorzugsweise eine kalibrierte Öffnung aufweist.

60. Maschine nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung der Wellenbohrung (69, 71) so ausge-

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richtet ist, daß der Spritzstrahl von durch den Zufuhrkanal (56) unter Druck zugeführtem Schmiermittel gegen die Innenseite der Zylinderwand (15 bis 18) gerichtet ist.

61. Maschine nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß während der Drehung der Welle (7) das Schmiermittel nacheinander in mehrere Zylinder (15 bis 18) eingespritzt wird.

62. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine eine maximale Drehzahl von etwa 10.000 Umdrehungen pro Minute hat.

63. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine als Dieselmotor ausgebildet ist.

64. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einem Taumeltrieb und mit in Zylindern bewegbaren Kolben, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei entgegengesetzt bewegbare Kolben (19 bis 22) in zwei winklig zueinander stehenden Zylindern (15 bis 18) ge- · führt sind und jeweils mit einem Taumeltrieb (39, 40) zusammenwirken, der auf einem geraden Teil der Maschinenwelle (7) angeordnet ist.

65. Maschine nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (24 bis 27) von den zugeordneten Kompressionsräumen in Richtung auf den Taumeltrieb (39, 40) konvergieren.

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66. Haschine mit einem Taumeltrieb, insbesondere nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumeltrieb eine auf einer antreibbaren oder angetriebenen Welle (7) befestigte Scheibe (50) und einen in bezug auf die Scheibe drehbaren Druckring (41, 42) auf v/eist, und daß eine Kante der Scheibe (50) nahezu mit dem Außendurchmesser der Welle (7) zusammenfällt.

67. Maschine nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührflächen (51, 52) zwischen der Scheibe (50) und dem Druckring (41, 42), im axialen Schnitt, einen Winkel von mindestens 90 , vorzugsweise von etwa 120 einschließen.

68. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einem Taumeltrieb, insbesondere nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet,· daß der Taumeltrieb zwischen mindestens zwei gegeneinander verstellbaren Teilen (50; 41, 42) angeordnete Berührflächen (51, 52) aufweist, die einen Winkel von etwa 120 einschließen.

69. Maschine nach Anspruch 67 oder 68, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührflächen eine Kegelfläche (51) und eine sich an diese anschließende Zylinderflache (52) umfassen.

70. Maschine nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß die sich deckenden Mittellinien beider Flächen (51, 52) einen Winkel von etwa 30° mit der Mittellinie (8) der Welle einschließen.

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71. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 70, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie des Taumeltriebes (39, 40) einen Winkel von etwa 30° mit der Mittellinie (8) der Welle einschließt.

72. Maschine nach einem der Ansprüche 67 bis 71, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden winklig zueinander liegenden Gleitflächen im axialen Schnitt annähernd gleiche Längen aufweisen.

73. Maschine nach einem der Ansprüche 67 bis 72, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Wellenachse enthaltende Schnittebenen und eine mittlere Kolbenstellung die Mittellinie jeder Kolbenstange (24 bis 27) den Winkel zwischen den Berührflächen (51, 52) nahezu halbiert.

74. Maschine nach einem der Ansprüche 64 bis 73, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumeltrieb (39, 40) einen Zahnkranz (49, 85) aufweist, der im Betrieb auf einem am Motorgehäuse befestigten Zahnkranz (83, 84) abläuft.

75. Maschine nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet, daß der; Zahnkranz (49, 85) auf dem Druckring (41, 42) angebracht ist.

76. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (24 bis 27) unmittelbar auf den Druckring (41, 42) angreifen.

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77. Haschine nach einem der Ansprüche 74 bis 76, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Zahnkranzes (49, 85) größer ist als der Durchmesser des durch die Anschlußpunkte der Kolbenstangen (24 bis 27) an den Taumeltrieb (39, 40) bestimmten Stützkreises.

78. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einem Taumeltrieb, insbesondere nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumeltrieb (39, 4O) auf einer geraden Welle (7) angeordnet ist und zur Fixierung seines mit den Kolbenstangen (24 bis 27) verbundenen Teiles (Druckring 41, 42) gegen Verdrehung um die Welle (7) mit

einem Zahnkranz (49, 85) versehen ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des durch die Anschlußpunkte der Kolbenstangen (24 bis 27) bestimmten Stützkreises.

79. Maschine nach einem der Ansprüche 74 bis 78, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Zahnkranz (49, 83, 84, 85) und der Welle (7) etwa zweimal größer ist als der Abstand zv/ischen der Welle und den ihr zugewandten Enden der Kolbenstangen (24 bis 27).

80. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 79, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (42, 41) massiv ausgebildet ist.

81. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 80, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (41, 42) halbkugelförmige Ausnehmungen (Kalotten 43, 44) zur Lagerung der an den Kolbenstangen befestigten Gelenkkugeln (35 bis 38) aufweist.

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82. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 81, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (41, 42) einen im wesentlichen parallelogrammförmigen Querschnitt aufweist.

83. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einem Taumeltrieb, insbesondere nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumeltrieb einen mit einer Kolbenstange (24 bis 27) gekuppelten Ring (41, 42) aufweist, der an
mindestens einer Stelle dem Umfang der geraden Antriebswelle (7) nahezu unmittelbar benachbart ist.

84. Maschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einem Taumeltrieb, insbesondere nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß gegeneinander bewegbare Teile (50; 41, 42) des Taumeltriebes über unter einem Winkel von etwa 120°
zueinander stehende Berührflächen (51, 52), die druckgeschmiert sind, aufeinander abgestützt sind.

85. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 84, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührflächen (51, 52) zwischen
dem Druckring (41, 42) und der Scheibe (50) eine ringförmige Nut (61) aufweisen, die an eine in· der Scheibe

vorgesehene Schmiermittelbohrung (58, 60) angeschlossen ' ist.

86. Maschine nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, daß
an die ringförmige Nut (61) in mindestens einer der Berührflächen (51, 52) vorgesehene Schmiermittelkanäle
(62, 63) anschließen.

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• IL/ ·

87. Maschine nach Anspruch 85 oder 86, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (61) und die Kanäle (62, 63) im Druckring (41, 42) vorgesehen sind.

88. Maschine nach einem der Ansprüche 86 oder 87, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (62, 63) sowohl in der zylindrischen Berührfläche (52) als auch in der kegelförmigen Berührfläche (51) angeordnet sind.

89. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 88, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckring (41, 42) mindestens eine Ausnehmung (Kalotte 43, 44) zur Aufnahme eines Endes einer Kolbenstange (24 bis 27) vorgesehen ist.

90. Maschine nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (Kalotte 43, 44) halbkugelförmig ausgebildet ist und eine vertiefte Stelle (65) aufweist, die mit der ringförmigen Nut (61) in Verbindung steht.

91. Maschine nach einem der Ansprüche 89 oder 90, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (43, 44) verlaufend an eine entsprechende Ausnehmung in einem die Gelenkkugel (36 bis 38) haltenden Klemmelement (45) anschließt.

92. Maschine nach Anspruch 91, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (45) ringförmig und parallel zu einer Kegelebene verlaufend ausgebildet ist.

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•«Μ*

93. Maschine nach einem der Ansprüche 66 bis 92, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der Kolbenstange (24 bis 27) in wenigstens einer ihrer Stellungen nahezu parallel zu der vom Druckring (41, 42) abgewandten Begrenzungsfläche der Scheibe (50) verläuft.

94. Maschine nach einem der Ansprüche 64 bis 93, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) geradlinig und einstückig ausgebildet ist.

95. Maschine nach einem der Ansprüche 64 bis 94, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) annähernd in der
Mitte des Zylinderblocks (2) gelagert ist.

96. Maschine nach einem der Ansprüche 64 bis 95, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (24 bis 27) an beiden Enden Kugelgelenke (32; 36 bis 38) aufweisen.

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