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Kurbelschleifengetriebe, insbesondere für Brennkraftmaschinen Die
Erfindung betrifft eine insbesondere für Brennkraftmaschinen geeignete Vorrichtung
zum Umwandeln einer hin und her gehenden Bewegung in eine Drehbewegung oder umgekehrt
mittels eines Kurbelschleifengetriebes.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Gleitfläche des Führungsstückes
zur Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens geneigt ist und beiderseits über den Kolbendurchmesser
hinausragt und daß das Führungsstück unmittelbar am Kolbenkörper selbst gebildet
oder unmittelbar bzw. gegebenenfalls mittels einer Zwischenstützplatte auf ihm angeordnet
ist.
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Bei einer Verbrennungskraftmaschine, bei der die Gleitfläche senkrecht
zur Bewegungsrichtung des Kolbens steht, entstehen, insbesondere während des Arbeitshubes
des -Kolbens, bei der Bewegung des Führungskopfes unter dem Einfluß der Reibung
auf der Gleitfläche starke seitliche Drücke auf dem vom Kolben und vom Führungsstück
gebildeten Block, welche den Kolben im Zylinder zu verkanten suchen. Das von dem
Reibungswiderstande auf den Kolben ausgeübte Kippmoment wird noch durch das gleichgerichtete
Moment, das der Führungskopf auf den Kolben ausübt, vergrößert, wenn der Kopf sich
nicht in seiner mittleren Stellung befindet. Auf Grund dieser zusammenwirkenden
Momente entsteht, insbesondere während des Arbeitshubes, ein sehr schädlicher örtlicher
Druck des Kolbens auf die Zylinderwand, wodurch der Verschleiß an dieser Stelle
sehr groß ist, insbesondere wenn, wie an sich bekannt ist, das Führungsstück länger
als der Durchmesser des Kolbens ist. Bei einem großen Kurbelkreis «erden die Drücke
so groß, daß besondere Maßnahmen nötig sind. So ist z. B. eine Bauart bekannt, bei
der die Gleitfläche schräg zur Kolbenbewegungsrichtung liegt. Bei dieser Ausbildung
ist das Führungsstück mit dem Kolben durch Stangen verbunden, und es sind zwei Kolben
je Kurbelzapfen an derselben Seite des Zapfens, damit das Führungsstück besser gestützt
wird. Die geneigte Stellung des Führungsstückes dient dabei zur Vermeidung der Totpunktlage.
Ein Fiihrungskopf ist hier nicht vorhanden, Aus Vorstehendem geht hervor, daß die
Teile des Erfindungsgegenstandes an sich bekannt sind und deshalb die Kombination
dieser Teile die Erfindung bilden. An erster Stelle ist die Kombination einer schrägen
Lage der Gleitfläche mit einem Führungskopf, dessen Berührungsfläche mit der Gleitfläche
ziemlich
groß ist, von grundsätzlicher Bedeutung. Bei dem Arbeitshub des Kolbens, d. h. wenn
der Axialdruck des Kolbens auf den Führungsblock -am größten ist, hat auch der Gegendruck
des Kopfes auf den Kolben seinen Höchstwert. Zerlegt man die Axialdruckkraft in
eine Kraft senkrecht zur Gleitfläche und eine Kraft in seitlicher Richtung zum Kolben,
so ist die Größe dieser Seitenkomponente durch die Neigung der Gleitfläche zur Bewegungsrichtung
bestimmt, während sie immer an derselben Seite der Achse des Kolbens liegt. Wenn
sich nun beim Arbeitshub des Kolbens der Führungskopf längs der Gleitfläche bewegt,
entsteht durch den Reibungswiderstand zwischen Kopf und Gleitfläche eine Kraft,
welche der vorgenannten seitlichen Komponente entgegenwirkt und selbst wieder eine
seitliche Komponente besitzt, die der anderen entgegengerichtet ist. Es ist deshalb
möglich, für einen bestimmten Reibungswiderstand des Kopfes eine derartige Winkellage
der Gleitfläche zu finden, daß die Resultante, d. h. der Unterschied zwischen diesen
einander entgegengesetzten Komponenten, klein ist. Außerdem kann man dem Führungskopf
in der Längsrichtung der Gleitfläche eine ziemlich große Abmessung geben, -weil
die Gleitfläche sich zu beiden Seiten bis außerhalb des Kolbendurchmessers erstreckt.
Natürlich -wird hierdurch das Biegemoment größer, aber dies bildet hier keinen Nachteil,
weil das Führungsstück ein Ganzes mit dem Kolbenkörper bilden oder wenigstens der
Druck des Kolbens über seinen ganzen Querschnitt unmittelbar auf das Führungsstück
übertragen wird.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen: Abb. i einen Längsschnitt durch einen liegenden doppelt
wirkenden Dieselmotor, welcher der Deutlichkeit halber nur soweit wie erforderlich
dargestellt ist, Abb. 2 eine Teilaufsicht des Gegenstandes von Abb. i, Abb.3 eine
Seitenansicht des genannten Teiles, Abb. 4 eine Ansicht auf die Befestigungsfläche
des Kolbens, an der das Führungsstück befestigt wird, Abb.5 eine Ansicht der Gleitfläche
des Führungsstückes, Abb. 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung bei einem
einfach wirkenden Dieselmotor.
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Abb. 7 ist eine Aufsicht auf den Führungskopf.
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In Abb. i arbeitet der Kolben i eines doppelt wirkenden Dieselmotors
in dem Zylinder 2. Der Kolben besitzt einen Ansatz 3, mit einer Anlagefläche 4.,
die über den Kolbenquerschnitt hinausgeht und ein Führungsstück 5 trägt, das mittels
Posaunenrohren 6 innen gekühlt wird. Die Gleitfläche 7 des Führungsstückes 5 dient
zur Führung eines Teiles ga eines Führungskopfes, dessen Gleitfläche mit 8 bezeichnet
ist.
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Der Führungskopf umfaßt den Kurbelzapfen io der Kurbel ii der Kurbelwelle
12. Wird der Kolben beim Arbeiten im Zylinder 2 bewegt, so wird auch der Führungskopf
ga, gb bewegt, und zwar auf und nieder und- hin und her; er gleitet dabei auf der
Gleitfläche 7 des Führungsstückes derart, daß mittels der Kurbel i i die Kurbelwelle
12 gedreht wird.
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Auf der rechten Seite der Zeichnung ist der Kolben mit ia bezeichnet,
der Zylinder mit :2a, der Ansatz mit 3a, die Anlagefläche mit 4a, das Führungsstück
mit 511, die Posaunenrohre mit 6a, die Gleitfläche des Führungsstückes mit 7a, die
Gleitfläche des Führungskopfes mit 811 und die zweite Hälfte des Führungskopfes
mit gb. .
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Die Kolben i und ia sind durch Distanzstücke i3 verbunden, die durch
Augstücke 14 und i4a gehalten werden, welche an den Ansätzen 3 und 3a angegossen
sind. Diese Verbindungen sind einzeln einstellbar und können ausgewechselt werden,
ohne daß die gegenüberliegenden Gleitflächen des Führungskörpers wieder eingestellt
werden müssen. Es sind daher die Distanzstücke einstellbar und einzeln entfernbar.
Jedes.Distanzstück besitzt daher -wenigstens drei Muttern, obwohl es zweckmäßig
ist, vier Muttern 15, 16, 17 und 18 zu verwenden.
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Die Hälften ga und g° des Führungskopfes ---erden miteinander durch
Bolzen und Muttern i g verbunden und umfassen Kurbelzapfenlager 2o, die mittels
eines Keiles 21 einstellbar sind.
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Kaltes Ö122 und 23 -wird andauernd zum Kühlen der Führungsköpfe, Führungsstücke,
Gleitflächen und Kolben so zugeführt, daß ein Strom kalten Öles dauernd zwischen
den aufeinanderarbeitenden Gleitflächen fließt.
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Das sich in .dein Kurbelgehäuse 26 ansammelnde heiße Öl wird durch
ein Filter 27 und einen Kühler 28 mittels einer Ölpumpe angesaugt, um wieder den
Kolben, Gleitflächen usw. zugeführt zu -werden. Abstreichringe 30 und 30' verhindern
das Eindringen des Öles in die Zylinder.
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Bei der in Abb. 6 und 7 für einen einfach -wirkenden Dieselmotor dargestellten
Bauart ist der Kolben 49 derart angeordnet, daß er von außen herausgenommen -werden
kann, anstatt von innen, wie beim vorerwähnten Ausführungsbeispiel. Das Führungsstück
wird von einem besonderen Tragteil 51 getragen,
der teilweise innerhalb
des Kolbens .a.9 liegt und deren Anlagefläche für das Führungsstück mit 5o bezeichnet
ist. Der Arbeitskolben ia von Abb. i ist hier durch einen röhrenförmigen Körper
53 ersetzt, der sich in einem Zylinder 5? bewegt und eine Gleitfläche 54 besitzt.
Um das große Gewicht des Teiles zu tragen, sind Ansatzstücke 55 und 56 vorgesehen,
welche Tatzen 57 besitzen; diese besitzen entfernbare Gleitplatten 58, welche durch
eine Bahn 59 und Leisten 6o geführt sind.