-
Schutzvorrichtung für Lager- und Wellendichtung Die Erfindung betrifft
@Vorrichtungen, um das Eindringen von Fremdkürpern in Lager; insbesondere in das
Kurbelgehâuse von Verbrennungskraftmaschinen, zu verhindern.
-
Bei der Verwendung von Verbrennungskraftmaschinen zum Antrieb von
Fahrzeugen ist es erwünscht, im Kurbelgehâuse und den Ventilkammern einen Unterdruck
zu schaffen, um unter anderem einen Luftstrom durch das Kurbelgehüuse zu führen,
um Verbrennungsgase, O1dâmpfe u. dgl. abzuführen. Bei manchen Bauarten wird dieser
Unterdruck im Kurbelgehause und in den Ventilkammern durch Ausnutzung des Unterdrucks
in der EinlaBleitung des Motors im Betrieb erzeugt, wobei der Sog in der Einlafeitung
ausgenutzt wird, um Frischluft durch das Kurbelgehâuse und die Ventilkammern zu
saugen. Die Wirksamkeit einer derartigen Ventilation eines Kurbelgehâuses und der
Ventilkammern hingt davon ab, daB die Austrittsstelle der Kurbelwelle aus dem Kurbelgehüuse
wirksam abgedichtet ist. Es hat sich nun gezeigt, dal in manchen Fâ11en, wo das
Fahrzeug durch schlammiges Wasser, Schlamm, Sand o. dgl. führt, der vordere Teil
der Maschine sich mit verunreinigtem Wasser bedeckt, welches auch zur Kurbelwellendichtung
an der Vorderseite des Motors gelangt. Es hat sich gezeigt, daB unter gewissen Arbeitsbedingungen
eine KurbeIwellendichtung eine sehr geringe Luftmenge in das Kurbelgehâuse eintreten
lâBt, welche das normale Arbeiten des Motors nicht beeintri;chtigt. Wenn dagegen
im Wasser enthaltene Fremdk&rper sich auf den Motorblock neben der Dichtung
absetzen, so hat sich gezeigt, daB durch den Unterdruck im
Kurbëlgehâuse
Wasser und Frèmdkorper in die Dichtung eingesaugt bzw. gedrückt werden. Eine geringe
Menge Sand, Schlamm oder kdrniger Fremdkôrper genügt, um die Dichtung zu beschâdigen,
so daB nach verhâltnisntâflig kurzer Zeit die Dichtung ausfâllt, so dag grtiBere
Mengen von Fremdkôrpern in das Kurbelgehâuse eindringèn künnen und das in ihm befindliche
Schmiermittel verunreinigen.
-
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, die Kurbelwellendichtung zu
schützen und das Eindringen von Fremdkürpern in das Kurbelgehâûse und die Ventilkammern
zu verhindern.
-
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung Biner Prallvorrichtung,
durch welche das mit Fremdktirpern versetzte Wasser vox< der Zone der Kurbelwellendichtung
abgeleitet wird, wodurch die Lebensdauer der Dichtung wesentlich vergrüBert und
Bine Beschâdigung der Maschine aus diesem Grunde verhütet wird.
-
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung von Vorrichtungen,
welche einem drehbaren Glied zugeordnet sind, welches auf eirner Verlângerung der
Kurbelwelle auBerhalb des Motors site, wodurch Wasser und Fremdkôrper von der Zone
der Kubelwellendichtung abgelenkt werden, und zwar durch die Zentrifugalkrâfte des
drehbaren G l i edes.
-
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung Bines relativ
ortsfesten Prallschildes, welches mit einem drehbaren Glied zusammenwirkt, um die
Fremdkôrper von der Kurbelwelle abzuleiten.
-
Weitere Zwecke und Vorteile im Rahmen der Erfindung, insbesondere
hinsichtlich der beschriebenen Anordnung, Betâtigung und Funktion der beschriebenen
Bauelemente, verschiedenen Einzelheiten der Bauart und der Kombination der Tëile
sowie der Elemente für sich; und der wirtschaftlichen Herstellung und zahlreiche
andere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen.
In diesen zeigt Fig. i Bine Seitenansicht des Vorderteils Bines Kraftfahrzeuges
mit einem Motor mit Biner Anordnung gemâO der Erfindung, Fig.2 einen Schnitt nach.Linie.2-2
von Fig. i, Fig.3 einen Schnitt nach Linie 3-3 von Fig. 2 in grügerem MaBstab, Fig.
4 einen Teilschnitt durch die ortsfeste Prallkonstruktion der Schutzvorrichtung,
Fig. 5 Bine Ansicht des drehbaren 'Elementes und Fig. 6 Bine Ansicht Biner der Prallplatten.
-
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung behandelt Bine
Verbrennungskraftmaschine als Antriebsmotor Bines Kraftfahrzeuges: Die Erfindung
ist jedoch nicht hierauf beschrânkt, sondern überall dort anwendbar, wo es erwünscht
ist, Fremdkürper von Flâchén Oder Zonen neben umlaufenden Elementen abzuwenden.
-
GemâB Fig. i und 2 ist auf dem Rahmen io des Kraftfahrzeuges die Karosserie
11, 12 befestigt, welche Bine Windschutzscheibe 14 und Bine Motorhaube 15 trâgt.
Das Fahrzeug hat einen Fahrersitz 17, einen Lenker 18 und Kotflügel i9, Am Rahmen
io sind Blattfedern 21 angeordnet, an welchen die Achsen mit den Râdern 22 befestigt
sind. Unter der Motorhaube 15 ist der Verbrennungsmotor 25 auf dem Rahmen io gelagert.
Der Motor 25 hat einen Zylinderblock 26, ein Kurbelgehâuse 27, Bine EinlaBleitung
30, einen Vergaser 31 und einen VentilatOr 32. Der Zylinderkopf 33 bat einen Kühlwasserstutzen
34, welcher durch das Rohr 35 mit dem Kühler 36 verbunden ist. Der Motor 25 ist
mit einem Luftfilter 39 ausgerüstet, von welchem die gereinigte Luft dem Vergaser
31 durch ein Rohr 40 zugeführt wird. Der Motor hat ferner Einrichtungen, um das
Kurbelgehâuse und die Ventilkammern zu lüften. Zu diesem Zweck hat der Motor ein
C)lfüllrohr 41, welches durch Bine Nebenleitung 42 mit dem.Luftrohr 40 verbunden
ist, wodurch gereinigte Luft aus dem Rohr 4o durch die Nebenleitung 42 und das ÔIfüllrohr
41 in das Kurbelgehâuse 27 strdmt. Die Einlafileitung 30 ist durch ein Rohr
44 über ein Ventil 45 mit dem Kurbelgehâuse verbunden. Durch den Unterdruck in der
EinlaBleitung 30 flieBt Luft durch das Rohr 44 und das Ventil 45 und erzeugt
einen Luftstrom durch das Kurbelgehâuse.
-
Durch diese Ventilationsanordriung entsteht beim Arbeiten der Maschine
ein Unterdruck im Kurbelgehâuse. Um daher Bine richtige Ventilation des Kurbelgehâuses
durch die Zirkulation gereinigter Luft sicherzustellen, müssen die Stopfbüchsen
oder Dichtungen der Kurbelwelle in einwandfreiem Zustand gehalten werden, um das
Eindringen von Fremdkdrpern in das Kurbelgehâuse zu verhinderq. Es hat sich gezeigt,
dafl bei beschâdigten oder abgenutzten Dichtungen Undichtigkeiten entstehen und
dann nicht nur Fremdkdrper in das Kurbelgehâuse eindringen, sondern auch die Wirksamkeit
der Zirkulation gereinigter Luft im Kurbelgehâuse beeintrâchtigt wird.
-
Es hat sich gezeigt, dafi die Kurbelgehâusedichtungen durch den Schlamm,
Sand oder andere im Wasser enthaltene Fremdkbrper beschâdigt oder abgenutzt werden,
welche auf den Motor gespritzt werden, wenn das Fahrzeug bei schlechtem Wetter fâhrt.
Die Erfmdung bezweckt die Schaffung Biner Vorrichtung, um zu verhindern, daB Fremdkôrper
die Dichtungszone der Welle erreichen.
-
GemâB Fig. 3 umschliedt das Kurbelgehâuse 27 Bine Kurbelwelle 49,
welche mit Kolben (nicht dargestellt) im Zylinderblock verbunden ist. Der vordëre
Teil 5o der Kurbelwelle ist in einem Lager 5i gelagert, welches seinerseits in einem
Lagerblock 52 mit Biner Lagerschale 53 sitzt, und welches durch Schrauben 54 festgehalten
wird. Die Kurbelwelle hat vor ihrem Lagerteil 5o einen Zapfen 57, welcher ein Zahnrad
58 trâgt, welches durçh Bine Kette 59 die Nockenwelle 82 antreibt. Das Zahnrad 58
ist auf dem Zapfen 57 durch einen Keil 6o in Biner Keilnut 61 des Zahnrades 58 befestigt.
Vor dem Zapfen 57 liegt ein zweiter Zapfen 64, welcher Rus dem Motor hervorragt
und Bine Nabe 65 trâgt, welche mit der Welle durch einen Keil 66 verbunden ist.
Auf der Nabe 65 sitzt Bine Riemenscheibe
68, welche mittels des
Keilriemens 69 den Ventilator 32 antreibt. Zwischen dem Zahnrad 58 und der Nabe
65 liegt eine Scheibe oder Platte 70, wëlche beim Umlauf der Kurbelwelle verhindert,
dafi sich ein SclimiermittelilberschüB neben der Nabe 65 ansammélt.
-
Eine Wellendichtung oder Stopfbüchse mit einem geeigneten Dichtungsmateria173
umgibt die Nabe 65 zur Bildung einer Dichtung, damit kein Schmiermittel aus dem
Kurbelgehâuse austritt und keine Fremdlcdrper in das Kurbelgehâuse eindringen. Das
Dichtungsmaterial 73 liegt in einem kreisfdrmigen Behâlter 75 von vorzugsweise U-fdrmigem
Querschnitt (Fig. 3). Die Vorderseite des Kurbelgeliâuses bzw. der Kettenraum ist
durch eine Platte 78 abgeschlossen, welche am Motorblock 26 mittels Schrauben oder
Bolzen 79 befestigt ist, welche durch einen Flansch 8o im Deckel 78 hindurclitreten.
Die Kette 59 lüuft über ein zweites Kettenrad 8i auf der Nockenwelle 82, um die
Ventile (nicht dargestellt) der Maschine zu betâtigen. Gem1B Fig. 2 und 3 umschlie8t
die Stirnplatte 78 die Kette 59 und die Zahnrâder 58 und 8i. Der I)eckel 78 hat
eine Wdlbung 85 zur Aufnahme der Dichtung und endet in einem Flansch 86, mit welchem
ein Winkelring 87 verschwei8t ist. Dieser bildet einen Halter für -den Behâlter
75 des Dichtungsniaterials 73.
-
Unter normalen Bedingungen v erhindert das Dichtungsmaterial 73 das
Entweichen von Schmiermittel 15ngs der Nabe 65 und das Eindrïngen von Stauli und
Fremdkdrpern. Mitunter wird die Dichtung jedoch mit Wasser bespritzt, welches Sand
Oder andere Fremdkdrper enthâlt. Dies geschieht, wenn das Fahrzeug mit grdBerer
Geschwindigkeit durcli schmutzige Pfützen fâhrt und dadurch der vordere Teil des
1Uotorblocks 26 und der Deckel 78 verspritzt werden. In der Praxis hat sich gezeigt,
dag Sand, Staub, Schlamm oder andere Frerüdkî#rper auf den Umfang der Nabe 65 gelangen
und zwisclien sie und die Diclitung 73 wandern. Nach verhâltuismâBig kurzer Zeit
nutzt sich dann das Dichtungsmaterial ab und wird unbrauchbar, so dag das Kurbelgeliâuse
niclit mehr wirksam abgedichtet wird.
-
Die Fremdk&rper werden daher durch den âuBeren Luftdruck, welcher
hdher ist als der Druck im Kurbelgehâuse und den Ventilkammern, in das Kurbelgeliâuse
gedrückt bzw. gesaugt. Dieser Druckunterschied ist dadurch vorhanden, daB die 1?insaugleitung,
wie früher bereits erwâlint, an das Kurbelgehâuse angeschlossen ist.
-
Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, werden erfindungsgemâB neben
den Dichtungsmitteln Vorriclitungen vorgesehen, um das durch Sand, Schlamin, Staub
u. dgl. verschmutzte Wasser von der Zone des Dichtungsmaterials 73 zu lenken. Zu
dieseni Zweck sind Prallflâchen in Form von einem Paar Prallscheiben 88 und 89 angeordnet,
welche durch PunktschweiBungen 9o miteinander verbunden sind. Die innere Scheibe
88 ist am Flansch 86 der Wdlbung 85 des Deckels 78 angeschweil3t. Gem5B Fig. 3 und
4 sind die Rânder 92 und 93 der Scheiben divergierend abgebogen und bilden eine
Ringnut 94 mit V-fdrmigem Querschnitt.
-
Die Riemenscheibe 68 auf dem Vorderteil der Nabe 65 ist an einem Teil
95 befestigt. Dieser hat einen scheibenfdrmigen Teil 96, welcher bei 97 mit dem
Riemenrad 68 punktverschweiBt ist. Der Teil 95 hat ferner einen axialen Umfangsflansch
98, welchër im geringen Abstand die Kanten der Teile 92 und 93 der Schëiben 88 und
89 umgibt. Am Obergang des Flansches 98 in die Scheibe 96 ist eine Anzahl Offnungen
99 angeordnet (Fig.3 und 5).
-
Wenn der Motor 15.uft, drehen sich die Riemenscheibe 68 und der mit
ihr verbundene Teil 95 riiit der Kurbelwelle 49. Wenn nun schmutziges oder schlammiges
Masser auf den Deckel78 Oder den Vorderteil des Motors gespritzt wird, so bewegen
sich die Fremdkdrper auf der AuBenflâche des Deckels 78 abwârts in Richtung des
Dichtungsringes. Das Wasser und die Fremdkdrper kommen in Berührung mit den divergierenden
Teilen der Scheiben 88 und 89, welche durch ihre Formgebung und gegenseitige Lage
in bezug auf den Flansch 95 das Schmutzwasser sofort gegen den umlaufenden Flansch
95 richten. Da die AuBenkanten der Scheiben 88 und 89 sehr dicht an der Innenflâche
des umlaufenden Flansches 95 liegen; ist nur ein verhâltnismâBig enger Ringspalt
zwischen den Kanten der Scheiben 88, 89 und dem Flansch 98 vorhanden. Hierdurch
gelangen die Fremdkdrper und das Wasser, welche durch den Ringspalt hindurchtreten,
direkt in den Bereich des umlaufenden Teils 95. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft
des Elements 95 werden der Schlamm, das Wasser, der Sand usw. nach auf3en durch
die Offnungen 99 des Teils ioo des Elements 95 und damit aus dem Bereich der Dichtung
73 gedrückt. Fremdk5rper im Wasser kdnnen in der V-Nut 94 der Platten 88 und 89
abwârts flieBen. Wenn sie zu den unteren Teilen der Scheiben gelangen, so fallen
sie durch Schwerkraft auf den Teil95 und werden ebenfalls durch die Offnungen 99
des Teils ioo gedrückt. Mittels dieser ortsfesten Prallplatten, deren Kanten neben
einem umlaufenden Element liegen, werden die Fremdkdrper durch die Zentrifugalwirkung
des Elements 95 von der Dichtung 73 ferngehalten. Bei der praktischen Anwendung
dieser Bauart hat sich ergeben, daB Fremdkdrper dem Bereich der Dichtung 73 praktisch
vollstândig ferngehalten werden und daB die Lebensdauer der Dichtung wesentlich
verlângert wird. Durch die Aufrechterhaltung einer wirksamen Dichtung arbeitet die
Ventilation des Kurbelgehâuses einwandfrei, so daB kein Sand, Staub oder Schlamm
in das Kurbelgehâuse- eindringen kdnnen, wo sie sonst die Lager und sonstigen Teile
des Motors abnutzen bzw. beschâdigen würden.