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Ventilloser Explosionsmotor mit rohrförmigem Drehschieber. Gegenstand
der Erfindung ist ein ventilloser Explosionsmotor mit einem Drehschieber, welcher
von Querkanälen für den Zutritt und Austritt der Gase durchsetzt und an den Kühlwass,erraum
des Zylinders bzw. des Zylinderkopfes mittelbar angeschlossen ist. Bei Motoren dieser
Art ist es bekannt, die Schieber federnd anzuordnen, um den Einfuß der Explosionsstöße
auf den Schieber und die Lagerteile möglichst abzuschwächen.
Um
zu verhindern, daß der Schieber durch die Explosionsgase übermäßig erhitzt wird
und dadurch an den au=einandergleitenden Teilen Anfressungen entstehen, hat man
bereits die Anordnung getroffen, die hohle Schieberwelle vom Kühlwasser durchströmen
zu lassen. Für d:e.3en Fall hat man jedoch bisher auf die federnde Anordnung des
Schiebers verzichten müssen. Die Kühlung allein hat aber nicht den erwarteten Erfolg
gehabt. Nach der Erfindung ist nun eine Kühlung bei gleichzeitig federnder Anordnung
des Schiebers dadurch erreicht, daß einerseits am Lagerdeckel eine die Stopfbüchse
für das Eintrittsende des Schiebers umschließende und versch:eblich gegen den Zylinderkopf
sich stützenc:e Umleitung, anderseits am Austr:ttsenc:e des Schiebers eine Stopfbüchse
angeordnet ist, die sich verschiebbar gegen ein am Zylinderkopf be_estigtes Gehäuse
legt, welches die Antriebsräder des Schiebers einschließt und gegen den Deckel abgedichtet
ist.
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Damit bei dieser Anordnung der Schieber ausreichende Schmierung erhält,
ist ferner eine besondere Einrichtung vorgesehen, auch ist Vorsorge getroffen, daß
die von den Explosionsgasen berührten Stellen des Schiebers nicht mit den Lagerflächen
des Zylinders in Berührung treten.
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Auf der Ze=chnung ist als Ausführungsbeispiel ein Zweizylinclermotor
dargestellt. Es ze=gen: Abb. i eine Seitenansicht des Motors mit Achsialschnitt
durch den Zylinderkopf, Abb. 2 den Grundriß des Motors bei teilweise abgenommenem
Deckel, Abb. 3, 4 und 5 Schnitte nach Linie A-B, C-D und E-D der Abb. i in größerem
Maßstab, in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles gesehen.
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Die hohle Schieberwelle i ruht in dem als Lager ausgebildeten Zy_iaderkopf
2, welcher mit Kühlivasserkanä:en 3 versehen ist, die mit dem Kühlmantel 4. der
Zy:inder 5 durch den Kanal 6 in Verbindung stehen. Der gleichfa.ls mit KühlwaKerkanä:en
7 versehene Deckel 8 des Zylinderkopfes dient auch als Lagerdeckel für die Schieberweile
i, und seine Kanäle 7 sind mit denjenigen des Zylinderkopfes durch eine biegsame
Leitung 9 verbunden. Der Deckel 8 ist am Zylinderkopf 2 durch Schraubenbolzen i
o unter Vermittlung von Druckfedern 12 befestigt, die sich einerseits gegen den
Deckel, anderseits gegen die Muttern 12 der Schraubenbolzen stützen. Zwischen Deckel
und Zylinderkopf 2 befindet sich ein Zwischenraum 13. Die Abdichtung zwischen dem
Deckel 8 und dem Zylinderkopf 2 erfolgt durch eine Filzeinlage 14. Durch den Spielraum
13 erfolgt die Zuführung des Schmieröles, das zwischen den Filze_nlagen festgeha:ten
wird, so daß eine nachhaltige Schmierung der Welle i gewährleistet ist.
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Die Schieberwelle i ist hohl und von versetzt gegeneinander angeordneten
Rohren 15, 16 durchquert, welche die Einlaß- bzw. Auspuffkanäle bilden. Die Rohre
sind durch Verschweißung, Hartlötung :o. dgl. mit der Welle i verbunden und kommen
bei Drehung der Welle abwechselnd einerseits mit den Abzweigungen 17, 18 einer mit
dem Innern der einzelnen Zy:inder in Verbindung stehenden gemeinsamen Aussparung
i 9 des Zylinderkopfes 2, anderseits mit den Auslaßkanälen 2o bzw. den Abzwe'gungen
21 eines für beide Zylinder gemeinsamen Einlaßkanals 22 des Deckels 8 zur Deckung.
Die Reihenfolge dieser Vorgänge wird nachstehend näher erläutert. Zwischen den Mündungen
der Querkanäle ist die Welle i mit Abflachungen 23 versehen, deren Zweck ebenfalls
nachstehend dargelegt wird.
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Durch die Hohlweile i wird das Kühlwasser hindurchgeleitet, das von
den Kanälen 7 des Deckels 8 aus durch eine lediglich mit dem Deckel fest verbundene
Leitung 24 (Abb. i) und durch den in Abb. i rechts befindlichen Endstutzen 25 derWelle
i eingeführt wird. Zwecks guter Abdichtung zwischen der Umleitung 24 und den Endstutzen
25 ist die erstere mit einer äus einem Stück mit ihr bestehenden Stopfbüchse 26
versehen, deren Packung 27 durch einen Gewindestopfen 28 angepreßt werden kann.
Den Zugang zum Gewindestopfen 28 ermöglicht ein zweiter Gewindestopfen 29 im Mantel
der Umleitung 24. Die Abdichtung der letzteren gegen den Deckel 8 erfolgt durch
eine zwischen den Be:estigungsflansch 3o der Umleitung und den Deckel 8 eingefügte
Filzeinlage 31.
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Die Rückführung des Kühlwassers erfolgt durch den in Abb. i linksseitigen
Endstutzen 32 der Welle i, an den die Rückleitung 33 durch eine Stopfbüchse 34 angeschlossen
ist, deren d=e Packung 35 zusammenpressende hohle Preßschraube 36 durch eine Gegenmutter
37, welche gleichzeitig die Dichtung der Rückleitung durch einen zwischengefügten
Dichtungsring bewirkt, in ihrer Lage gesichert wird. Die Stopfbüchse 34 dient auch
als Deckel eines zwischen ihr und dem Zylinderkopf 2 angeordneten Gehäuses 38, das
die zum Antrieb der Welle i dienenden Kegelräder 39, 40 einschließt. Ersteres ist
auf den Wellenstutzen 32 aufgekeilt, während das letztere fest auf einer Welle 41
sitzt, welche ihren Antrieb durch nicht besonders dargestellte Zahngetriebe o. dgl.
von der Motorwelle aus erhält. Das die Stopfbüchse 34
tragende Gehäuse
38 ist lediglich am Zylinder bzw. am Zylinderkopf 2 befestigt, während es gegen
den Deckel 8 nur durch eine Filzzwischenlage 42 abgedichtet ist.
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Die Zuleitung des Gasgemisches zum Kanal 22 erfolgt durch das Rohr
43 (Abb. 2). Entsprechend dem Umdrehungsverhältnis` von vier zu eins zwischen Motorwelle
und Schieberwelle i darf die Breite der Kanäle 15 und 16 beim Betriebe des
Motors als Viertaktmotor in der Umdrehungsrichtung ledig.ich ein Sechzehntel des
Schieberumfanges betragen, und um mindestens die gleiche Strecke müssen die Kanäle
gegeneinander versetzt sein, wie aus Abb. 3 und 4 ersichtlich.
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Abb. 3 zeigt den Beginn des Auspuffs. Der Kolben befindet sich in
der unteren Totiage, und bei Drehung der Welle i in Richtung des eingezeichneten
Pfeils ge:angt der Kanal 15 bei b in Verbindung mit dem Auspuffkanal 2o des Deckes
B. Nach einer halben Umdrehung der Motorwelle, der eine Achteldrehung der Schieberwelle
i entspricht, kommt der Kolben in die obere Tctpunktlage, und der Auspuff ist beendet.
Dementsprechend hat gleichzeitig die in der Bewegungsrichtung hintere Karte a des
Kanals 15 die obere Kante bi des Kanals 17 erreicht, während die obere öffnung
den Kanal 2o passiert hat. Der Kanal 15 ist demnach geschlossen. Unmittelbar darauf
erreicht die Kante u1 des Einlaßkanals 16 die Kante b des Kanals 18, und oben tritt
der Kanal 16 mit dem Einlaßkanal 2i, 22 in Verbindung. Eei der Umkehr des Kolbens
begannt somit der Einlaß, der nach einer weiteren Achteldrehung der Wehe am Ende
des Kolbensaughubes beendet ist. Während des Wiederhochganges dies Kolbens und einer
weiteren Achteldrehung der Weile i @erfo:gt bei geschlossenen Kanälen 15, 16 die
Kompression, bei deren Ende in der oberen Totlage des Kolbens die Zündung mit nachfolgenden
Kra taub einsetzt. Diese Stellung ist aus Abb. 4 ersicht.ich. Die vorderen Kanten
c der mit den Kanälen 17, 18
und über diese mit dem Explosionsraum i 9 in
Verbindung tretenden Abflachungen 23 der Wehe i liegen bei Beginn der Explosion
in Deckung m-t den Kanten b1 der Kanäle 17, 18. Die Abflachungen erstrecken sich
über etwa ein Achtel des Wellenumfanges, so daß kein den Explosionsgasen ausgesetzter
Teil. der Welle i mit den Lagerflächen in Berührung kommt. Nach einer halben Wellenumdrehung
wiederholen sich die gleichen Vorgänge für die umgekehrte Stellung der Kanäle 15
und 16. Die Welle läuft also bei zwei vollständigen. Arbeitsgängen des Motors,
d. h. bei vier Umdrehungen der Motorwelle, nur einmal um, so daß der Verschleiß
hinsichtlich der Umdrehungszahl ein sehr geringer ist.