-
Tauchschmierung für das Triebwerk eines Mehrzylinder-Luftverdichters
Es ist bekannt, durch eine Brennkraftmaschine angetriebene Luftverdichter, beispielsweise
die zur Erzeugung der Bremsluft in Fahrzeugen verwendeten Luftverdichter, an das
Druckschmiersystem der Antriebsmaschine anzuschließen. Das Drucköl wird dabei dem
Kurbelgehäuse des Luftverdichters von oben zugeführt und sammelt sich in dem Ölsumpf
am Boden des Kurbelgehäuses, wo es von den an den Kolbenstangen vorgesehenen Tauchern
geschöpft und auf die in Bewegung befindlichen Triebwerksteile verteilt wird. Die
Höhe des Ölspiegels im Kurbelgehäuse und damit die Eintauchtiefe der Taucher wird
durch die Höhe des Ölablaufstutzens über dem Boden des Kurbelgehäuses bestimmt.
Infolge der automatischen Ölzufuhr bedarf ein so an die Druckölschmierung des Motors
angeschlossener Luftverdichter keiner Wartung. Im allgemeinen genügen derartige
Einrichtungen den unter normalen Betriebsbedingungen auftretenden Anforderungen.
Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wenn der Luftverdichter längere Zeit unter
starker Schräglage arbeiten muß, beispielsweise bei in Fahrzeuge eingebauten Verdichtern
während des Befahrens von Steigungen oder Gefällestrecken. In diesem Fall bildet
sich der Ölsumpf in der tiefgelegenen Hälfte des Kurbelgehäuses mit entsprechender
Neigung des Ölspiegels zum Gehäuseboden aus, so daß die tiefer liegenden Triebwerksteile
zu viel, die höher liegenden Triebwerksteile
dagegen zu wenig oder
überhaupt nicht geschmiert werden. Beides ist von Nachteil, denn übermäßige Schmierung
führt zum Verkoken der Druckventile und der angeschlossenen Rohrleitungen, während
bei mangelnder Schmierung die Gefahr eines Fressens der aufeinander gleitenden Teile
besteht.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, bei Mehrzylinder-Luftverdichtern mit
Druckölschmierung die genannten Nachteile durch eine zwangläufige, bei verschieden
starken Schräglagen des Verdichters selbsttätig wirksam werdende Ölverteilung zu
vermeiden und das dem Kurbelgehäuse des Luftverdichters zugeführte Öl über eine
Verteilereinrichtung auf die den einzelnen Verdicliterkolben zugeordneten Triebwerke
derart zu verteilen, daß das Drucköl bei waagerechter Lage des Luftverdichters allen
Triebwerken gleichmäßig, von einer wählbaren Neigung des Luftverdichters ab jedoch
nur noch oder überwiegend dem höher liegenden Triebwerk zufließt. Bekannt ist eine
Tauchschmierung für das Triebwerk eines Mehrzylinder-Luftverdichters; dessen Ölsumpf
durch eine durch. das Kurbelgehäuse mündende öleintrittsöffnung eines Druckschmiersystems
gespeist wird, wobei das Kurbelgehäuse im Bereich des Ölsumpfes zwischen den Wänden
in einzelne Kammern geteilt ist und ein Ölverteiler angeordnet ist, von dem unabhängig
voneinander angeordnete Kanäle, von denen jeder zu einer Kammer führt, ausgehen.
Diese Kanäle sind teilweise schräg zur Kurbelwellenachse verlaufend angeordnet.
Nach der Erfindung kreuzen sich die von dem unterhalb der öleintrittsöffnung angeordneten
Ölverteiler ausgehenden, geneigt zur Kurbelwelle liegenden Kanäle.
-
Die erwähnte bekannte Tauchschmierung ist eine Tauchschmierung mit
eigener Ölumlaufpumpe. Diese Pumpe ist erforderlich. Der Behälter muß eine platzbeanspruchende
Ausbauchung nach hinten erhalten. Demgegenüber sind für die Schmierung nach der
Erfindung keine bewegten Teile erforderlich. Die Erfindung erfordert nur die genannte
sinnreiche Anordnung von Kanälen, die kaum Platz in Anspruch nehmen. Die Speisung
des Ölsumpfes findet von einem fremden Druckschmiersystem aus statt.
-
Zum Stande der Technik gehören Kurbelwannen an Brennkraftmaschinen,
bei denen die Ölsümpfe der Kurbelkammern durch Rippen voneinander getrennt sind,
die einen Ölüberlauf von der höher gelegenen Kurbelkammer des in Schräglage befindlichen
Luftverdichters zu der tiefer gelegenen verhindern, sowie Kurbelwannen, bei denen
die Kurbelkammern durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Rippen getrennt
sind. Neu ist das Sichkreuzen der von dem unterhalb der Öleintrittsöffnung angeordneten
Olverteiler ausgehenden, geneigt zur Kurbelwelle liegenden Kanäle.
-
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Ölverteiler durch
eine Trennwand in zwei Ölfangschalen aufgeteilt, wobei sich die Trennwand des Ölverteilers
bei waagerechter Lage des Luftverdichters lotrecht unter der Öleintrittsöffnung
des Druckschmiersystems befindet' Demnach fließt bei waagerechter Lage des Luftverdichters
das-ankommende Öl im wesentlichen zu gleichen Teilen in die beiden Ölfangschalen.
-
In der Zeichnung ist einAusführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
für einen Zweizylinder-Luftverdichter schematisch dargestellt. In der Zeichnung
ist Fig. i die Seitenansicht des Kurbelgehäuses eines Zweizylinder-Luftverdichters
nach der Erfindung im lotrechten Mittelschnitt, Fig. 2 ein Grundriß nach der Schnittlinie
A-B in Fig. i und Fig. 3 ein Aufriß nach der Schnittlinie C-D in Fig. 2.
-
Die bei 5 angedeutete Kurbelwelle ist in Wälzlagern 6 im Kurbelgehäuse
4 gelagert. Auf die Kröpfungen der Kurbelwelle sind die mit den Tauchern 7 versehenen
Kolbenstangen 8 aufgebracht, von denen der Übersichtlichkeit halber nur eine gezeichnet
ist. Öl wird durch die an das Druckschmiersystem des Antriebsmotors angeschlossene
Leitung 9 der Öleintrittsöffnung io zugeführt, während das verbrauchte
01 durch den am Boden des Kurbelgehäuses im Schnittpunkt der Diagonalen angeordneten
Ablauf i i wieder abfließt.
-
Unterhalb der Oleintrittsöffnung io ist an der Wand des Kurbelgehäuses
4 ein Ölverteiler 12 befestigt, der zwei schräg nach unten gerichtete, sich kreuzende
Kanäle 13, 14 enthält. Das Oberteil des Verteilers 12 ist als Auffangschale für
das aus der Öleintrittsöffnung io kommende Öl ausgebildet, das durch die Kanäle
13, 14 nach unten abgeleitet wird. Durch die in die Auffangschale hineinragenden
oberen Mündungen der Kanäle 13, 14 wird eine Trennwand 22 gebildet, die den Ölverteiler
in eine linke Ölfangschale 12" und eine rechte Ölfangschale 12b unterteilt. Der
Scheitelpunkt der Kanäle 13, 14 ist derart ausgebildet, daß normalerweise, d. h.
bei waagerechter Lage des Luftverdichters, das aus der Oleintrittsöffnung io herabtropfende
Öl gleichmäßig auf die rechte und die linke Ölfangschale des Verteilers 12 verteilt
wird, so daß die beiden Kanäle 13, 14 den beiden Kammern 23, 24 im wesentlichen
die gleiche Ölmenge zuführen. Von einer durch die Abflachung des Scheitelpunktes
der Kanäle bestimmten wählbaren Schräglage des Verdichters ab wird sich das von
der Öleintrittsöffnung io kommende Öl jedoch nur noch in der niedriger gelegenen
Ölfangschale des Verteilers 12 sammeln, von wo es ausschließlich nach der höher
gelegenen Kurbelkammer abfließt.
-
Der Spiegel des Ölsumpfes im Kurbelgehäuse stellt sich bei waagerechter
Lage des Luftverdichters entsprechend der Höhe des den Ölablauf i i aufnehmenden
Sockels 15 nach der strichpunktiert gezeichneten Linie I-I ein.
-
Um den Sockel 15 sind Rippen angeordnet, deren Oberkante derart geformt
ist, daß sie bei schräg-. liegendem Luftverdichter ein Überströmen des Öles von
einer Einzelkurbelkammer in die andere auf einen zulässigen Höchstwert beschränken
und dadurch in der höher gelegenen Kurbelkammer einen Teilölsumpf zurückhalten.
Der Sockel 15 ist auf
zwei Seiten von je einer bis an die Seitenwände
des Kurbelgehäuses q. geführten Rippe 16 eingefaßt, deren Oberkante von außen nach
innen bis auf die Höhe des Sockels abfällt, wobei auf dem Sockel in der Rippe 16
ein Ölüberlauf schlitz 17 gebildet wird. Auf die Längskanten des Sockels 15 sind
kurze Rippenstücke 18 aufgesetzt, die einerseits an die Rippen 16 und andererseits
an niedrige, quer über die Mitte d #s Sockels 15 verlaufende Rippen ig stoßen. Die
Rippen i9 wiederum bilden die Ränder einer quer über die Mitte des Sockels 15 gezogenen
flachen Nut 2o und enden an dem zentrisch von unten in den Sockel eingeschraubten
Ölablauf stutzen i i.
-
Wird der Luftverdichter um seine Querachse geneigt, so stellt sich
der Ölspiegel bei maximaler Schräglage nach den strichpunktierten Linien II-II bzw:
111-11I ein. Die Rippen i9 verhindern dabei ein Überströmen des Öles aus der höher
gelegenen in die tiefer gelegene Einzelkurbelkammer. Durch die zwischen ihnen angeordnete
Quernut 2o wird. das überströmende 01 teils nach dem Ablauf i i, teils in
die zwischen .den Rippen 16, 18 und der Außenwand des Kurbelgehäuses q. gebildeten
seitlichen Kammern 21 abgeleitet, so daß in der tiefer gelegenen Kurbelkammer kein
unzulässig hoher Ölspiegel entstehen kann. Andererseits sind die Abmessungen des
Sockels i 5 im Vergleich zu dem normalen Volumen des Ölsumpfes so gewählt, daß noch
ein zur Gewährleistung einer ausreichenden Eintauchtiefe des zugehörigen Tauchers
7 ausreichendes Ölvolumen in der höher gelegenen Kurbelkammer zurückgehalten wird.
Die maximal zulässige Neigung des Luftverdichters um seine Längsachse ist erreicht,
wenn der durch die strichpunktierten Linien IV-IV bzw. V-V angedeutete Ölspiegel
etwa von der Mitte des Sockels 15 bis zur Oberkante der an der Außenwand des Kurbelgehäuses
.4 anstoßenden Rippe 16 verläuft. Der günstigste Fall ergibt sich bei zentralem
Anschluß des Ölablaufs i i, wie er in der Zeichnung dargestellt ist. Bei seitlichem
Anschluß des Ölablaufs ist die Neigung des Verdichters nach der dem Ablauf gegenüberliegenden
Seite hin auf einen entsprechend kleineren Winkel beschränkt.
-
In der Zeichnung ist ein Zweizylinder-Verdichter dargestellt. Die
Erfindung ist auch auf andere Mehrzylinder-Verdichter anwendbar, sowohl mit Doppel-V-Anordnung
der Zylinder als auch mit nebeneinan.derliegenden Zylindern. Zwischen jeweils zwei
Zylindern wird ein Olverteider 12 und ein Sockel 15 mit Rippen angeordnet, so daß
beispielsweise für einen Dreizylinder-Verdichter mit zweifach gelagerter Kurbelwelle
je zwei Ölverteiler und Sockel mit Rippen erforderlich sind.