DE909245C - Motorkompressor - Google Patents

Description

• Motorkompressor Die E, rfindung bezieht sich auf einen aus einem Kolbenkompressor und einer diesen mit ihrer ganzen Leistung antreibenden Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einem Einzvlinder-Dieselmotor, bestehenden -Nfotorkompresso#, bei welchem der Antrieb des Kompressors von der gleichen Kurbel der Kurbelwelle aus erfolgt, an welcher die Pleuelstange des Motorkolbens angreift, und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Motorzylinder horizontal und der Kompressorzylinder vertikal innerhalb eines gemeinsamen Kühlwasserraumes angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Kühlwasserraum von einer Außenwandung und dem Kurbelgehäuse begrenzt ist und die Zylinder den Kühlwasserraum von der Außenwandung zum Kurbelgehäuse durchsetzen. Die Anordnung des Motorzylinders und des Kompressorzylinders in einem solchen gemeinsamen, als Kühlwasserraum dienenden Raum ermöglicht sowohl eine ausreichende Kühlung als auch eine einfache Konstruktion. Da der Motorzylinder horizontal und der Kompressorzylinder vertikal, höher als der Motorzylinder angeordnet ist, steht für die Kühlung des Motorzylinders das kältere Wasser im unteren Teil des Kühlwasserraumes zur Verfügung, und es wird eine intensive Kühlung des Motorzylinders jedenfalls gesichert, so daß die Ausbildung des Kühlwasserraumes als für Motor- und Kompre - ssorzylinder gemeinsamer Raum, in welchem eine gerichtete Kühlwasserströmung nicht gewährleistet ist, die Betriebssicherheit der Maschine nicht gefährdet. Es wird hierbei auch der Vorteil ausgenutzt, daß der verhältnismäßig schwerere liegende Motorzylinder der -Maschine eine große Stabilität verleiht. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Maschine mit einem einzigen den Motor- und den Kompressorzylinder umfassenden gemeinsamen Kühlwasserraum ermöglicht eine besonders einfache und billige Konstruktion und eine glatte und gedrängte Bauform. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dieAusbildung so getroffen, daß im Querschnitt senkrecht zur Kurbelwelle das Kurbelgehäuse und der Kühlwasserraum die Form von verschieden großen Rechtecken aufweisen, welche derart ineinanderliegen, daß sie eine gemeinsame untere und eine gemeinsame seitliche Begrenzungslinie aufweisen, wobei Motor- und Kompressorzviinder den zwischen beiden Rechtecken verl)leil;enden Zwischenraum durchsetzen. Ein solches# den einzigen Kühlwasserraum und das Kurbelgehäuse bildendes Motorgestell stellt ein einfaches Gußstück dar, mit glatten ebenen Oberflächen, welche leicht rein gehalten werden können, und die gemeinsame Unterfläche von Kühlwasserraum und Kurbelgehäuse bietet eine gute und sichere Standfläche für die Maschine. Motorkompressoren mit horizontal angeordnetem Motorzylinder und vertikal angeordnetem Kompressorzylinder sind an sich bekannt, jedoch ist es für die Erfindung wesentlich, daß gerade bei einer solchen Zylinderanordnung Motorzylinder und Kompressorzylinder in einem gemeinsamen mit Kühlwasser erfüllten Raum liegen, wodurch erst die Vorteile der Erfindung erreicht werden können. Diese erfindungsgemäße Anordnung eines horizontalen Motorzvlinders und eines vertikalen Kompressorzylinders in einem gemeinsamen einheitlichen Kühlwasserraum bietet auch in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, dieselbe Motortype ohne besondere Veränderungen für andere Zwecke zu verwenden. Es kann z. B. durch einen einfachen Umbau das Triebwerk und der Zylinder des Kompressors entfernt und die dem Kompressorzylinder entsprechende Öffnung des Motorgehäuses durch einen Deckel abgeschlossen werden, wobei dann an die Kurbelwelle eine Kupplung, eine Riemenscheibe od. dgl. angesetzt -,verden kann. Die Vorteile dieser Anordnung kommen aber auch dann zur Geltung, wenn von vornherein der Motor für verschiedene Verwendungszwecke gebaut wird. Es ist dann lediglich erforderlich, den Kompressor samt seinem Triebwerk wegzulassen und das Kurbelgehäuse ohne die für den Anschluß des Kompressorzylinders erforderliche öffnung zu gießen, oder diese Öffnungen abzuschließen, wobei alle übrigen Teile des Motors unverändert bleiben und daher in einer gemeinsamen Serie hergestellt werden können. Bei stehender Anordnung des Motorzylinders -w-äre eine völlige Umkonstruktioli erforderlich, da dann die Basis der Maschine, welche vom liegenden Motorzylinder gebildet wird, wegfällt. Zweckmäßig ist derKompressor von einer andieMotorpleuelstange selbst angelenkte --\',el)eripleuelstange getrieben, so daß die Lagerlänge der Kurbel nur entsprechend dem Pleuelstangenlager der Motorpleuelstange bemessen werden muß und unabhängig davon ist, ob die Pleuelstange des Kompressors weggelassen wird oder nicht. Dadurch wird auch eine Veränderung der Kurbelwelle bei Weglassen des Kompressors und Verwendung des Motors als gewöhnlicher Antriebsmotor überflüssig gemacht. Durch die Ausbildung der Kompressorpleuelstange als Nebenpleuelstange wird aber auch die Länge der Kurbelwelle selbst auf ein Mindestmaß reduziert und damit die Konstruktion vereinfacht und die Baulänge der Maschine verringert. Es werden auch die Laufeigenschaften der Maschine wesentlich verbessert und Schwingung-en, welche bei größerer Länge der Kurbelwelle auftreten, vermieden.
• Die Kühlung ist hierbei zweckmäßig als Umlaufkühlung init einem Wasserrückkühler ausgebildet, oder es kann gegebenenfalls auch eine Verdampfungskühlung vorgesehen sein, Wenn die hin und her gehenden -.Massen des ' Nfotortriebwerkes und die hin und her gehenden '\,lassen des Kompressortriebwerkes angenähert gleich groß bemessen werden, so kann auch ein besonders günstiger Massenausgleich erzielt werden. Da die Achse des Motorzylinders und die Achse des Kompressorzylinders im rechten Winkel zueinander stehen, ist es möglich, durch ein an der rotierenden Kurbel angebrachtesAusgleichsgewicht ,einen nahezu vollständigen Massenausgleich zu erzielen.
• Die Erfindung bietet besondere Vorteile für Einzvlindermotoren, in welchern Falle der Motor einen einzylindrigen Kompressor treibt, Da in einem solchen Fall die Verkürzung der Kurbelwelle besonders ins Gewicht fällt, da an Stelle von zwei Kurbeln nunmehr nur eine Kurbel der Kurbelwelle erforderlich ist, wird die wirksame Länge der Kurbelwelle nahezu auf die Hälfte reduziert. Gegebenenfalls können in der erfindungsgemäßen Weise jedoch auch Maschinenaggregate mit mehreren Motorzylindern ausgebildet sein, wobei jedem Motorzylinder ein Kompressorzylinder zugeordnet ist bzw. an jeder Kurbel der Kurbelwelle eine Motorpleuelstange und eine Kompressorpleuelstange angreift.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Die Kraftmaschine ist als einzylindriger Dieselmotor ausgebildet, dessen Zylinder i liegend angeordnet und an das Kurbelgehäuse 2 angesetzt ist. Der Kompressorzvlinder3 ist oben auf das Kurbelgehäuse:2 aufgesetzt, wobei die Achsen des Motorzylinders i und des Kompressorzylinders 3 zueinander im rechten Winkel stehen. Motorzylinder und Kompressorzylinder liegen innerhalb des Kühlwasserraumes 4. Die Kurbelwelle, deren Achse mit 5 bezeichnet ist, weist eine einzige Kurbel 6 auf, an welcher die Pleuelstange 7 des Motors angreift. Die Pleuelstange 7 trägt einen Zapfen 8, an welchem die Nebenpleuelstange 9 des Kompressors gelagert ist. Die hin und her gehenden Massen des Motortriebwerkes einschließlich des Motorkolbens io und die hin und her gehenden Massen des Kompressortriebwerkes einschließlich des Kompressorkolbens i i sind angenähert gleich groß bemessen ' so daß durch ein Ausgleichsgewicht an der Kurbelwelle ein einwandfreier Massenausgleich erzielt Nverden kann.
• Da der Motorzylinder i im Kühlwasserraum 4 tiefer angeordnet ist als der Kompressorzylinder, erfolgt eine intensivere Kühlung des Motorzylinders, was den Erfordernissen entspricht. DerKühlwasserraum 12 im Zylinderkopf des Motorzylinders i und der Kühlwasserraum 13 des Kompressorzylinderkopfes steht mit dem Kühlwasserraum 4 in Verbindung. Vom Kühlwasserraum 13 gelangt das Kühlwasser züi dem nicht gezeichnetenWasserrückkühler, von wo aus es in den Kühlwasserraum 4 wieder an der tiefsten Stelle desselben 7urückgeleitet wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Motorkompressor, der aus einem Kolbenkompressor und einer diesen mit ihrer ganzen Leistung antreibenden Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einem Einzvlinder-Dieselmotor, besteht, bei welchern der Antrieb des Kompressorkolbens von der gleichen Kurbel der Kurbelwelle aus erfolgt, an welcher die Pleuelstange des Motorkolbens angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorzylinder horizontal undderKompressorzylinder vertikal innerhalb eines gemeinsamen von Kühlwasser erfüllten Raumes angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Kühlwasserraum von einer Außenwandung und dein Kurbelgehäuse b-egrenzt ist unddieZylinderdenKühlwasserraum von der Außenwandung zum Kurbelgehäuse durchsetzen.
2. 2. Motorkompressor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt senkrecht zur Kurbelwelle das Kurbelgehäuse und der Kühlwasseraum die Form von verschieden großen Rechtecken aufweisen, welche derart ineinanderliegen, daß sie eine gemeinsame untere und eine gemeinsame seitlicheBegrenzungslinie aufweisen, wobei Motor- und Kompressorzylinder den zwischen beiden Rechtecken verbleibenden Zwischenraum durchsetzen. 3. Motorkompressor nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor durch eine an der Pleuelstange des Motorkolbens angelenkteNebenpleuelstange getrieben wird. 4. Motorkompressor nach Anspruch i oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her gehen-den Massen des Motortriebwerkes und des Kompressortri,ebw,erkes angenähert gleich groß sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 724 651, 705 025.