DE3118566A1

DE3118566A1 - Brennkraftmotor

Info

Publication number: DE3118566A1
Application number: DE19813118566
Authority: DE
Inventors: Werner 7470 Albstadt Arendt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE3118566C2; JPS57193723A

Description

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Anmelder t Herr

Werner Arendt Wahlentalstraße 58 7470 Albstadt 2

Brennkraftmo tor

Die Erfindung betrifft einen Brennkraftmotor mit mindestens einem auf eine Welle einwirkenden Kolben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennkraft-Kolbenmotor mit einem einfachen Aufbau zu schaffen, der einen überdurchschnittlichen Wirkungsgrad hat.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Brennkraftmotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Welle als Zwangssteuerwelle mit einer Umfangskurve ausgebildet ist, auf welcher der Kolbenfuß über eine

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Laufrolle abgestützt ist, und daß die Welle zusätzlich mit mindestens einer Steuerscheibe versehen ist, die eine zur Umfangskurve der Welle parallele Steuerkurve für einen am Kolbenfuß ausgebildeten Mitnehmervorsprung aufweist.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Brennkraftmotor kann sowohl als Zweitaktmotor als auch als Viertaktmotor und für beliebige Brennstoffe ausgebildet sein. Entscheidend für seinen überdurchschnittlichen Wirkungsgrad ist die Beschaffenheit der Zwangssteuerwelle und die besondere Koppelung seines mindestens einen Kolben mit dieser Welle unter Vermeidung eines Pleuels und einer üblichen Kurbelwelle. Zu Beginn des Arbeitstaktes hat der Kolben die günstigste Hebelwirkung auf die Welle.

Vorteilhafterweise können zwei spiegelbildlich gleiche Steuerscheiben vorgesehen werden, zwischen denen sich der Umfangskurvenabschnitt der Welle erstreckt und in deren als Nut ausgebildete Steuerkurven die Wellenenden der im Kolbenfuß gelagerten Laufrolle als MitnehmervorSprünge ragen. Die zur Umfangskurve der Welle parallele Steuerkurve ist bei Zweitaktmotorausführung nur für den Anlaufbereich des Motors von Bedeutung. Ansonsten erfolgt die Steuerung des Kolbens über seine Laufrolle durch den

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Umfangskurvenabschnitt der Welle. Die Enden des Umfangskurvenabschnitts der Welle können zweckmäßig in entsprechende Ausnehmungen der über die Wellenenden aufschiebbaren Steuerscheiben ragen. Dadurch erhält der Umfangskurvenabschnitt eine gute seitliche Abstützung, so daß er im Einzelfalle auch relativ schmal ausfallen kann, ohne daß dadurch die Gefahr einer unerwünschten Wellenschwingung auftritt. Anderseits wird durch diese Konstruktion erreicht, daß die ganze Wellenkonstruktion aus Steckteilen zusammensetzbar ist, was die Montage im Zylinderträger des Brennkraftmotors sehr vereinfacht.

Die Brennkraftmaschine läßt sich mit einem oder mit mehreren Kolben ausbilden, wobei die Kolben vorteilhafterweise, aber nicht zwingend, als Radialkolben in einem runden Zylinderkörper ausgebildet sein können, in welchem die Welle konzentrisch gelagert ist.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

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Fig.1 einen schematisierten Querschnitt durch einen Einkolben-Brennkraftmotor gemäß der Erfindung;

Fig.2 einen Teilschnitt durch den Motor

entlang der Linie II - II in Fig. 1;

Fig. 3 einen der Fig.1 entsprechenden schematischen Querschnitt durch einen Dreikolben-Brennkraftmotor gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung ist das feststehende Motorgehäuse 10 nur schematisch als Gehäuseblock dargestellt. Es enthält neben den Zylindern 11 bzw. 11a,11b und 11c (Fig.3) Hohlräume und eingeformte Kanäle für die Zufuhr des Brennstoffes, die Ableitung der Verbrennungsgase und für Kühlmittel. Diese Motorteile sind Jedoch nicht erfindungswesentlich. Gemäß Fig.2 sind im stationären Gehäuse 10 auch die Lager 12 für die Motorwelle 13 angeordnet.

Das Motorgehäuse weist einen freien, in nicht dargestellter Weise mit Schmiermittel versorgten zentralen Innenraum 14 auf, in welchem sich der Steuerabschnitt 15 der Motorwelle 13 erstreckt, der eine Umfangskurve 16 als Steuerkurve für Kolben 17 bzw. 17a,17b,17c bildet.

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Bei dem Einkolben-Brennkraftmotor gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 und 2 ist der Steuerabschnitt 15 der Welle 13 mit seiner Umfangskurve 16 als Schmalsteg ausgebildet, auf welchem sich eine im gabelförmig ausgebildeten Kolbenfuß 18 mit ihrer Welle 19 gelagerte Kugellagerrolle 20 abstützt. Der Steuerabschnitt 15 der Motorwelle 13 ist beidseitig durch auf die Motorwelle 13 von jeweils einem ihrer Enden her aufgeschobene Steuerseheiben 21 und 22 begrenzt. Die spiegelbildlich gleich ausgebildeten Steuerscheiben 21 und 22 weisen auf einer Seite eine zur Motorwellen-Durchgangsöffnung 23 symmetrische Quernut auf, in welche der flachstegartige Steuerabschnitt 15 der Motorwelle 13 eintaucht. Außerdem sind die beiden Steuerseheiben 21 und 22 jeweils mit einer Führungsnut 24 versehen, die parallel zur Umfangskurve 16 des Steuerabschnitts 15 der Motorwelle 13 verläuft. In diese Führungsnut 24 taucht jeweils ein verjüngtes Ende 19a der Welle 19 der Kugellagerrolle 20 ein.

Der Aufbau des Dreikolben-Brennkraftmotors gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist grundsätzlich der gleiche. Nur ist zur Steuerung der dort vorhandenen drei Kolben 17a,17b,17c die Motorwelle 13 mit einem anders geformten Steuerabschnitt 15' versehen, dem

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die beiden ihn begrenzenden Steuerscheiben 21,·, 22' entsprechend angepaßt sind. Auch dort weisen die Steuerscheiben 21' und 22' eine parallel zur Umfangskurve 16· des Steuerabschnittes 15' verlaufende Führungsnut 24» für die Wellenzapfen der Kugellagerrollen 20' aller drei Kolben 17a-17c auf. Der erfindungsgemäß ausgebildete Brennkraftmotor kann also mit beliebiger Kolbenzahl und einer beliebigen Zahl von Steuernocken im Steuerabschnitt 15' ausgeführt werden.

Die Welle 19 der Kugellagerrollen 20,2O¹, die Steuerscheiben 21,22 bzw. 21',22' und die Motorwelle 13 müssen nur eingesteckt bzw. aufgesteckt werden. So ergibt sich eine einfache und schnelle Montage. Bei mehreren Kolben 17a-17c müssen die Kolben nicht wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig.3 in einer gemeinsamen Querschnittsebene angeordnet sein. Die Zylinder mit den Kolben können auch in Längsrichtung der Motorwelle 13 versetzt zueinander angeordnet sein, wobei dann für jeden Kolben ein gesonderter Steuerabschnitt 15 mit eigenen begrenzenden Steuerscheiben 21,22 vorgesehen wird. Die Kolbenfüße 18 weisen äußere Anlaufflächen 25 auf, mit denen sie an den Steuerscheiben 21 oder 22 entlanggleiten. Der Kolben ist also nicht nur im Zylinder geführt, was die Laufruhe des Motors begünstigt.

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Leerseite

Claims

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Werner Arendt

Patentansprüche

11J Brennkraftmotor mit mindestens einem auf eine ^- Welle einwirkenden Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (13) als Zwangssteuerwelle mit einer Umfangskurve (16,16') ausgebildet ist, auf welcher der Kolbenfuß (18) über eine Laufrolle (20,20^f) abgestützt ist und daß die Welle (13) zusätzlich mit mindestens einer Steuerscheibe (21,22; 21',22') versehen ist, die eine zur Umfangskurve (16) der Welle (13) parallele Steuerkurve (Führungsnuten 24) für einen am Kolbenfuß (18) angeordneten Mitnehmervorsprung (Wellenenden 19a) aufweist.
2. Brennkraftmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei spiegelbildlich gleiche Steuerscheiben (21,22; 21',22') vorgesehen sind, zwischen denen sich der die Umfangskurve (16,16') aufweisende Steuerabschnitt (15,15') der Welle (13) erstreckt und in deren als Führungsnut (24) ausgebildete Steuerkurven die Wellenenden (19a) der im Kolbenfuß (18) gelagerten Laufrolle (20,20') als Mitnehmervorsprünge ragen.

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3. Brennkraftmotor nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Steuerabschnitts (15,15') der Welle (13) in entsprechende Ausnehmungen der über die Wellenenden aufschiebbaren Steuerscheiben (21,22; 21',22') ragen und eine Mitnahmeverbindung schaffen.
4. Brennkraftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrolle (20,2O¹) des Kolbens (17; 17a-17c) aus einem Kugellagerring besteht, der zwischen zwei parallelen außermittigen Kolbenfußstegen gelagert ist.
5. Brennkraftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Stirnseite der Steuerscheiben (21,22; 21»,22«) eine Seitenführungsfläche für den Kolbenfuß (18) bildet, gegen welche jeweils einer der außermittigen Kolbenfußstege (Anlagefläche 25) anliegt.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (13) konzentrisch in einem zylindrischen Motorgehäuse (10) gelagert ist, in welchem mehrere Brennkraftzylinder (11a-11c) mit ihren Kolben (17a-17c) radial ausgebildet bzw. angeordnet sind.