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Viertaktverbrennungskraftmaschine mit um eine ruhende Kurbelwelle
umlaufenden Zylindern. Die Erfindung bezieht sich auf solche Verbrennungskraftma.schinen,
bei denen det Kolben verschieden große Hübe ausführt, so daß -im Ende des Auspuffens
und beim Beginn des Ansaugens nur ein kleiner schädlicher Raum und nach Beendigung
der Verdichtung und beim Eintritt der Zündung hingegen ein verhältnismäßig großer
Verdichtungsraum vorhanden ist.
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Die Erfindung bezweckt, jene bei ortsfesten Maschinen und auch bei
Maschinen mit zwei umlaufenden Zylindern bekannte Anordnung auf Maschinen mit einer
größeren Anzahl von umlaufenden Zylindern zu übertragen, und zwar wie dies für Maschinen
mit hoher Umlaufszahl gefordert werden muß, unter vollkommenem Massenausgleich sowohl
gegenüber der Schwerkraft wie gegenüber den Fliehkräften. Erreicht wird dies bei
Anwendung einer ungeraden Anzahl von Zylindern dadurch, daß auf dem ruhenden Kurbelzapfen
ein mit der halben Geschwindigkeit der Zylinder umlaufendes System von Exzentern
angeordnet ist, an denen die Pleuelstangen der Zylinder angreifen. Dabei sind die
Zylinder und Exzenter zueinander in der Weise zugeordnet, daß, wenn im Umlaufssinne
ein Zylinder einem anderen um zwei Winkelteilungen bei einer bestimmten Grundstellung
nacheilt, z. B. bei sieben Zvlindern um °-/; des vollen Kreisumfanges, das Exzenter
dem Exzenter des voraneilenden Zylinders um eine Teilung voran gestellt ist.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt. Es zeigt: Fig. i die Teilansicht einer gemäß der Erfindung
ausgeführten Siebenzylindermäschine, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Schnittansicht
der auf einer ge= meinsamen, zur Befestigung auf dem Kur= belzapfen fertigen Büchse
angeordneten Ex-' zenter.
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Fig.3 zeigt diese Exzenter abgewickelt; um die Verbindungsweise derselben
zu-veranschaulichen.
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Fig. 4. ist eine Endansicht des ersten Ex= zenters und des Büchsenflansches.
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Fig. 5 und' 6 zeigen schematische Ansich= ten einer Siebenzylindermaschine,
aus denen die gegenseitige Lage der Kolbenstangen uiid Zylinder bei zwei aufeinander
folgenden Umürehungen der Maschine ersichtlich ist, und Fig. 7 zeigt die Seitenansicht
einer Schub-" Stange, welche auf der Exzenterscheibe unter Zwischenschaltung von
Rollen oder Kugeln gelagert ist.
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Fig. 8 endlich zeigt einen Teilschnitt einer doppelten Kurbelwelle,
bei der ein Zwischen--.ntriebsrad auf einem Kurbelarm angeordnet ist.
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Das die Zylinder h tragende Gehäuse a ist,
wie
bei diesen Maschinentypen üblich, auf Kugellagern b1 gelagert und dreht sich um
die Achse einer ruhenden Kurbelwelle c. Auf dem Kurbelzapfen d sind mittels einer
gemeinschaftlichen Büchse f (vgl. Fig. z) sieben Exzenterscheiben e befestigt. Die
Scheiben sind alle gleichartig ausgebildet und auf ihren Breitseiten mit je drei
Bohrungen versehen, welche in einem Kreisbogen angeordnet und miteinander durch
Zapfen, um
gegeneinander versetzt, verbunden sind, wobei n die ungerade Zahl der Zylinder ist;
in dieser Weise sind die Scheiben untereinander und mit der Büchse f mit Versetzung
um je eine Teilung verbunden.
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Durch die Bohrungen der Exzenter gehen die Mitnehmerzapfen j derart
hindurch, d'aß jeder Zapfen mit Ausnahme der Endzapfen, mit drei Scheiben in Eingriff
steht (Fig. 3). Die sieben Scheiben sind. zusammen mit dem Antriebsrad h schließlich
mit der Büchse durch, die Spannmutter h fest verbunden. Mit dem Antriebsrad k kämmt
das Zahnrad 1, welches auf der in dein Kugellager in' gelagerten Welle in sitzt,
die an dem gegenüberliegenden Ende mit dem lz-'urbelgehäuse ca oder seiner Verlängerung
o verbunden und- gegen Verschiebung in ihrer Lage gesichert ist. Infolge dieser
Verbindung dreht sich das Zahnrad l mit dem Kurbelgehäuse und mit den Zylindern
. in derselben Richtung, während sich das Antriebsradf k der Exzenter in der entgegengesetzten
Richtung dreht.
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Da die Übersetzung zwischen dem Antriebsrad' k und dem Zahnrad
L i ::2 beträgt, erhalten die Exzenterscheiben e und infolgedessen die Mittelpunkte
der äußeren Köpfe der Schubstangen eine ununterbrochene Drehbewegung um die Achse
des Kurbelzapfens d mit der halben Winkelgeschwindigkeit der Zylinder.
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In den Fig. 5 und 6 bedeutet der Kreis r den Weg des Mittelpunktes
jedes äußeren Kopfes der Schubstange b um die Achse des Kurbelzapfens d. Die Zündungen
erfolgen in den Zylindern i, 3, 5, 7, 2, 4, 6, I, 3 usw. nacheinander. Die gegenseitigen
Lagen der Schubstangen p, der Kolben p" und der Exzenter sind aus den Fig. 5 und
6 ersichtlich.
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In Fig. 5 ist der Zylinder 7 und sein Kolben p1 in der Lage ersichtlich,
in der am Ende des Auspuffhubes der kleinste schädliche Raum vorhanden ist. In Fig.
6 ist derselbe Zylinder mit seinem Kolben nach einer vollständigen Umdrehung der
Zylinder ersichtlich. In dieser Lage ist zwischen Kolben ur d Zylinder am Ende des
Kompressionshubes der -rößte schädliche Raum vorhanden (Zündstellung). Nach einer
siebentel Umdrehung der Zylinder, ausgehend', von der Stellung in Fig. 5, nehmen
der Kolben und Zylinder i die Lage des Zylinders und Kolbens 7 in Fig.6 ein, während
der Kolben und, Zylinder 2 nach zwei siebentel Umdrehung der Maschine, ausgehend
von der Stellung in Fig. 5, die Tage des Zylinders und. Kolbens 7 in der -gleichen
Figur einnimmt usf. Dies ist in den Fig. 5 und 6 klar angedeutet. Durch die Linien
I, II, III, IV wird der Exzenterkreis r in vier Viertelkreise C, W, E, S geteilt,
die dem Verdichtungs-, dem Arbeits-, dem Auspuff- und dem Saughub entsprechen.
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Die Achse jedes Zylinders b fällt zweckmäßig mit der Mittellinie des
entsprechenden Exzenters e zusammen und der äußere Kopf der Schubstange p umgibt
das Exzenter vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Rollen oder Kugeln q.
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In Fig. 7 trägt der Schubstangenring oder der äußere Kopf iz eine
Kugel- oder Rollenlaufbalin W und die Kugeln oder Rollen zr liegen in der mit Flanschen
versehenen Bahn 7a' des Exzenters; umgekehrt befindet sich nach Fig. 2 die mit Flanschen
versehene Laufbahn am Ring bzw. am Kopf der Pleuelstange.
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Wenn zwei oder mehr Sätze von Arbeitszylindern mit einer entsprechenden
Zahl von Kurbeln angeordnet sind, kann die Bewegung von der Büchse f (Fig. 8), welche
eine Scheibe bzw. einen Satz von Scheiben trägt, auf die Büchse f2 mit Hilfe von
Zwischenrädern: hl, 11; 12, k= übertragen werden, von denen 11 und:' l= auf einer
gemeinsamen Welle t befestigt sind. .