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Kolbenbrennkraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylindern Die Erfindung
bezieht sich auf eine Kolbenbrennkraftmaschine mit V-förmig oder parallel nebeneinander
angeordneten Zylindern, zwischen denen Gasführungs-Elemente eingesetzt sind, die
mit mindestens zwei einander gegenüberstehenden Zylindern verbunden sind. Man ist
bestrebt, den Winkelraum zwischen den Zylindern auszunutzen, insbesondere die Abgasleitungen
zwischen den beiden Zylindern anzuordnen. Gegenüber den außen angeordneten Abgasleitungen
hat man den Vorteil, daß ein Bedienungsgang dicht neben dem Motor entlang geführt
werden kann, was bei Platzmangel, beispielsweise auf Lokomotiven oder auf Schiffen,
beachtet werden muß. Weiterhin können zwischen den Zylindern angeordnete Gasführungs-Elemente
auch für beide Zylinderreihen gemeinsam benutzt werden, so daß man beispielsweise
mit einer einzigen Abgasleitung auskommt. Die einzelnen Gasführungs-Elemente möchte
man möglichst tief in den V-Winkel hineinziehen, damit die Höhe der Zylinder nicht
wesentlich durch eine Leitungsanordnung zwischen den Zylindern überschritten wird.
Allerdings war es bisher äußerst schwierig, die Gasführungs-Elemente fest und dicht
an den Zylindern zu befestigen, da keine Möglichkeit bestand, mit den erforderlichen
Werkzeugen in den Raum zwischen dem Element und dem Kurbelgehäuse zu gelangen, wenn
- wie dies im allgemeinen üblich ist - jeweils eine Anzahl Zylinder und deshalb
auch eine Anzahl der Gasführungs-Elemente nebeneinander angeordnet sind. Zwar kann
man bei kleinen Maschinen, bei denen beispielsweise Zylinderblöcke und Kurbelgehäuse
auch bei V-Motoren eine gegossene Einheit bilden,
die Gasführungs-Elemente
mit eingießen; dies ist jedoch bei großen Einheiten nicht mehr möglich.
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Eine wesentliche Vereinfachung ergibt sich durch die Erfindung, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gasführungs-Element und jeder Zylinder an der
Verbindungsstelle mit Flanschen ausgestattet sind, daß aufeinanderliegende Flansche
von einem mindestens zweiteiligen Spannrahmen umfaßt sind, dessen Teile zusammengezogen
werden. können, und daß wenigstens ein Teil der einander berührenden Flächen von
Spannrahmen und Flanschen derart geneigt oder gekrümmt ist, daß das Zusammenziehen
des Spannrahmens ein Pressen der Flanschen aneinander bewirkt. Die Teile des Spannrahmens
können beispielsweise durch Schrauben zusammengezogen werden, deren Kopf sich in
dem offenen Bereich des Winkelraumes befindet, so daß sie mühelos festgezogen werden
können.
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Die Form des Spannrahmens richtet sich nach dar Form der Flansche.
Wenn man viereckige Flanschewählt, so kann der'Spannrahmen aus zwei geraden Nutenstangen
bestehen, die an gegenüberliegenden Seiten an den Flanschen anliegen und mittels
parallel zu den freien Flanschseiten verlaufenden Schrauben zusammengezogen werden
können. Sind dagegen die Flansche kreisrund, so wird man den Spannrahmen aus zwei
halbkreisförmigen Teilen oder mehreren Kreissegmenten zusammensetzen, die lediglich
an den Enden zur Aufnahme der Zugschrauben verdickt sind. In diesem Fall kann man
mindestens ein Paar aufeinander liegender Flächen von Spannrahmen und Flanschen
als Kegelflächen gleicher Neigung ausbilden. Besondere Vorteile bietet es jedoch,
wenn die Flächen der Flansche Kugelflächen und die des Spannrahmens die Kugelflächen
tangierende Kegelflächen sind. In diesem Fall können nämlich die Flansche ohne Beeinträchtigung
der Dichtwirkung parallel zu sich verschoben werden, wodurch Bearbeitungsungenauigkeiten
ausgeglichen werden können, die sonst beim Zusammenziehen des Spannrahmens zu schädlichen
Spannungsspitzen führen könnten.
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Zum weiteren Ausgleich von Bearbeitungsungenauigkeiten, von unterschiedlichen
Wärmedehnungen, von Erschütterungen und anderen Einflüssen ist es vorteilhaft, wenn
das Element wenigstens auf einer Seite elastisch mit einem Zylinder verbunden ist.
Dies kann ohne Einschaltung eines Zwischengliedes geschehen, wenn wenigstens ein
Flansch membranartig in sich elastisch ist. Hierbei kann der Flansch aus einem inneren,
an dem Gasführungs-Element befestigten Teil, und aus mindestens einem äußeren, von
dem Spannrahmen gefaßten Teil bestehen, welche durch einen Abschnitt aus dünnwandigem,
elastischem Material miteinander verbunden sind. Insbesondere kann ein kreisförmiger
innerer Teil mit einem kreisringförmigen, äußeren Teil durch einen Ring mit gewelltem
Profil verbunden sein.
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Als Gasführungs-Elemente im Sinne der Erfindung werden nicht allein
Abgassammelleitungen mit ihren von den V-förmig stehenden Zylindern kommenden Zuleitungen
verstanden, sondern insbesondere auch Gehäuse für Drehschieber, die einerseits mit
den Zylindern und andererseits mit der Abgasleitung verbunden sind. Schließlich
ist die Erfindung aber auch für alle anderen Teile zu verwenden, die zwischen V-förmig
oder parallel nebeneinander angeordneten Zylindern befestigt werden sollen., gleichgültig,
ob diese einander direkt oder versetzt gegenüberstehen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung, das an Hand der Zeichnung näher erläutert werden
soll. Hierin zeigt Fig. i die Seitenansicht eines Kolbenmotors mit V-förmig stehenden
Zylindern und zwischen diesen angeordnetem Drehschieber teilweise im Schnitt, Fig.
2 einen Schnitt längs .der Linie II-II in Fig. i und Fig. 3 eine besondere Form
der Flansche und des Spannrahmens. -Gemäß Fig. z stehen die Zylinder i und 2 einer
Zweitakt-Brennkraftmaschine paarweise in V-Form. Ihre Kolben 3 und 4 arbeiten über
Schubstangen von einer gemeinsamen Kurbel 5 auf die Kurbelwelle 6. Das auszustoßende
Gas kann durch die Auspuffschlitze 6 und 7 der beiden Zylinder in einen gemeinsamen
Drehschieber S und von dort in die nicht dargestellte Abgasleitung strömen.
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Das Gehäuse 9 des Drehschiebers ä muß fest und dicht mit den beiden
Zylindern i und 2 verbunden sein. Zu diesem Zwecke besitzt das Gehäuse 9 die beiden
Flansche iound ii, die auf beliebige Weise - beispielsweise durch Schweißen oder
Schrauben - mit dem Gehäuse verbunden sein können, und der Zylinder i ist mit einem
Flansch 12 und der Zylinder 2 mit einem Flansch 13 ausgestattet. Die Flansche werden
durch die zweiteiligen Spannrahmen 14 und 15 zusammengehalten. Spannrahmen
und Flansche liegen mit kegelförmigen Flächen gleicher Neigung, beispielsweise den
Kegelflächen 16, aufeinander. Wird nun der Spannrahmen 15 etwa parallel zu der Achse
des Zylinders 2 zusammengezogen, so werden die beiden Flansche ii und
13 infolge der an den Kegelflächen auf tretendenKräfte zusammengepreßt. Man
kann gegebenenfalls zwischen den Flanschen noch eine Dichtung anbringen.
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In Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Spannrahmen i5 aus den beiden halbkreisförmigen
Teilen i5, und i5b besteht, welche an den Enden verdickt sind, so daß die Schrauben
17 Platz finden, mit denen die beiden Teile zusammengezogen werden können.
Es könnte auch ein dreiteiliger Spannrahmen verwendet werden, von dem zwei Spannschrauben
im zugänglichen Bereich angeordnet sind. Die dritte Verbindungsstelle liegt dann
zwar gerade im inneren Teil des Winkelraumes, kann aber vor dem Festspannen im oberen
Teil des Winkelraumes fertiggestellt und dann in ihre endgültige Läge gedreht werden.
Dies hat den Vorteil, daß bei der Montage der untere Abschnitt des Spannrahmens
nicht in den Winkelraum hineinfallen kann. Bei mehrteiligen Rahmen können die
Teile
auch gelenkig miteinander verbunden sein und beispielsweise eine nur an einer Stelle
spannbare Kette bilden.
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In Fig.3 ist schematisch gezeigt, wie man es erreichen kann, daß eine
feste und dichte Verbindung zwischen Drehschiebergehäuse und Zylinder erzielt werden
kann, wenn - beispielsweise infolge von Bearbeitungsungenauigkeiten -die Teile parallel
zur Zylinderachse verschoben sind. Man kann nämlich einen Spannrahmen 18 mit Kegelflächen
i9 ausrüsten und die Flansche 2o und 21 mit Kugelflächen 22 versehen, die von den
Kegelflächen i9 tangiert werden. Sowohl der Mittelpunkt M2, der Kugelfläche des
Flansches 2o als auch der Mittelpunkt M21 der Kugelfläche des Flansches 2i liegen
auf der Mittellinie A-B des Spannrahmens 18. Die Mittellinien C2, des Flansches
2o und C21 des Flansches 21 verlaufen in einem Abstand voneinander, der die Verschiebung
der beiden Flansche gegeneinander anzeigt. Hier ist nur eine Parallelverschiebung
der Flansche angenommen. Wenn man zwischen den Flanschen ein nachgiebiges Dichtmaterial
anordnet, können die Flansche sogar um einen geringen Winkel gegeneinander geneigt
sein.
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Weiterhin kann das Gehäuse wenigstens auf einer Seite elastisch mit
dem Zylinder verbunden sein (Fig. i). Der Flansch io besteht aus einem inneren Teil
und einem äußeren Teil, die durch einen Ring 23 mit gewelltem Profil verbunden sind.
Hierdurch besitzt das Gehäuse auch eine Beweglichkeit senkrecht zur Achse des Zylinders
i. In diesem Fall besteht das Profil aus einer einzigen Welle. Das schließt nicht
aus, daß die Wellung aus mehreren Wellen gebildet wird.