KÜHL- UND SCHMIERKREISLAUF EINES AXIALMOTORS COOLING AND LUBRICATING CIRCUIT OF AN AXIAL MOTOR
Zweck der Erfindung ist die Vereinfachung der Kreisläufe, die flexibel für unterschiedliche Kühlanforderungen (Flug¬ zeug- oder LKW-, Aggregats- oder Schiffsmotor) sein sollen, sowie die Anwendung einer wärmedämmenden Motorentechnologie für Kühlung und Schmierung von Axialmotoren.The purpose of the invention is to simplify the circuits, which should be flexible for different cooling requirements (aircraft or truck, unit or ship engine), as well as the use of a heat-insulating motor technology for cooling and lubricating axial motors.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das gleiche Medium für Kühlung und Schmierung verwendet wird, und in der Anordnung einer zentralen Verteilernut, bei der die ver¬ schiedenen Kühl- und Schmierkreislauf-Kombinationen durch einfaches Umstecken von Querschnittssperren frei gewählt werden können, ohne Bauteilvarianten.The solution to the problem is that the same medium is used for cooling and lubrication, and in the arrangement of a central distributor groove, in which the various cooling and lubricating circuit combinations can be freely selected by simply repositioning cross-section locks, without component variants .
Fig. 1 zeigt eine Hälfte eines Axialmotor, der die oszillie¬ rende Bewegung der Kolben (13) in den Zylindern (14) , die axial um eine Taumelwelle (15) herum angeordnet sind, in eine Drehung der Taumelwelle umsetzt . Die Zylinder werden durch Köpfe (16) abgedeckt und diese ihrerseits von einem Steuergehäuse (17) , welches gleichzeitig über den Lagerstuhl (18) mit dem Motorgehäuse (34) verbunden ist. Das Steuerge¬ häuse auf jeder Motorseite weist zwei Ölpumpen (1 ) und (2) auf, welche von der Kurbelwelle (15) angetrieben werden. Durch in Fig. 2 beschriebenes Verfahren gelangt das Öl in Pfeilrichtung entweder in die Kurbelwelle (über Raum (19) ) und bildet einen Schmier- und Spritzölkreislauf, oder es gelangt in Ringraum (20) und bildet den Kühlkreislauf.1 shows one half of an axial motor which converts the oscillating movement of the pistons (13) in the cylinders (14), which are arranged axially around a wobble shaft (15), into a rotation of the wobble shaft. The cylinders are covered by heads (16) and these in turn by a control housing (17), which is connected to the motor housing (34) at the same time via the bearing bracket (18). The control housing on each engine side has two oil pumps (1) and (2) which are driven by the crankshaft (15). By the method described in FIG. 2, the oil either reaches the crankshaft in the direction of the arrow (via space (19)) and forms a lubricating and spray oil circuit, or it reaches ring space (20) and forms the cooling circuit.
Kühlkreislauf : Vom Ringraum (20) fließt das Öl in die Ringräume (21 ) der einzelnen Zylinder. Diese Ringräume (21 ) dienen der Umspülung des Zylinderbereichs , der durch die Kolbenkrone vom Spritzöl (22) ständig abgedeckt ist. Das Öl gelangt in eine Ringsammeinut (23) im Kopf (16) . von der es durch eine Bohrung (24) in das Steuergehäuse (17) fließt, von wo es zurück in den Ölbehälter (25) gelangt. Die Ring¬ räume (20) auf beiden Seiten sind durch Rohre (26) verbun¬ den .
Schmier- und Spritzölkreislauf: Durch die Taumelwelle (15) kann das Öl von einer Seite von Ringraum (19) auf die andere Seite fließen und gewährleistet eine Schmierung der Grundlager. Im Kurbelzapfen befinden sich Bohrungen (27) , durch die das Öl in den Raum zwischen Zapfen und einer Hülse (33) gelangt, auf der einzelne Pleuel (29) schwenkbar gelagert sind. Durch in Fig. 3 beschriebenes Verfahren gelangt das Öl durch Pendelring (28) und Pleuel (29) in den Bolzen (30) und von da in das Verbindungsstück (31) beider Kolben. Hierdurch kann allen bewegten Teilen Schmierung zugeführt werden. Durch Spritzdüsen tritt das Öl am TeilCooling circuit: The oil flows from the annular space (20) into the annular spaces (21) of the individual cylinders. These annular spaces (21) serve to wash around the cylinder area, which is constantly covered by the piston crown from the spray oil (22). The oil reaches an annular collecting groove (23) in the head (16). from which it flows through a bore (24) into the control housing (17), from where it gets back into the oil container (25). The annular spaces (20) on both sides are connected by pipes (26). Lubrication and spray oil circuit: The oil can flow from one side of the annular space (19) to the other side through the swash shaft (15) and ensures lubrication of the base bearings. There are bores (27) in the crank pin through which the oil reaches the space between the pin and a sleeve (33) on which individual connecting rods (29) are pivotably mounted. By the method described in FIG. 3, the oil passes through the pendulum ring (28) and connecting rod (29) into the bolt (30) and from there into the connecting piece (31) of both pistons. This allows lubrication to be applied to all moving parts. The oil enters the part through spray nozzles
(31) aus und kühlt und schmiert Kolben und Zylinderwand durch einen darauf gerichteten Strahl (22) . Das so durch Schmieren und Spritzen verlorene Öl sammelt sich im Gehäuse (18) und wird dem Ölbehälter (25) zugeführt.(31) and cools and lubricates the piston and cylinder wall by a jet (22) directed thereon. The oil thus lost through lubrication and spraying collects in the housing (18) and is fed to the oil container (25).
Fig. 2 (Schnitt A-A) zeigt einen Schnitt des RingraumesFig. 2 (section A-A) shows a section of the annulus
(32) in Lagerstuhl (18) und schematisch die auf diesen Ringraum mündenden Bohrungen (Fig. 2) . Die im Steuergehäuse eingebauten Ölpumpen (1) und (2) saugen das Öl aus dem Ölbehälter und befördern es in den Ringraum (32) .(32) in the bearing bracket (18) and schematically the holes opening onto this annular space (FIG. 2). The oil pumps (1) and (2) installed in the control housing draw the oil from the oil tank and convey it into the annular space (32).
Die sternförmig nach außen führenden bzw. von außen kommen¬ den Bohrungen sind: Leitungen von Pumpe (1) und (2) und Lei¬ tungen (3) , (4) und (11 ) für Anschlüsse externer Geräte wie Filter, Kühler, Thermostat und Manometer. Die Bohrungen (10) führen das Öl ins Innere der Taumelwelle (15) über Raum (19) , und die Bohrung (9) verbindet den Ringraum (32) mit dem Ringraum (20) auf der Rückseite des Lagerstuhls (18) . Die Bohrungen (38) führen jeweils zu Überdruckventi¬ len. Der Ringraum ist durch fünf herausnehmbare Sperrklötze (5) , (6) , (7) , (8) und (12) in Ringabschnitte aufgeteilt. Folgende Anordnungen sind möglich, (Klötze (5) und (8) blei¬ ben dabei stets in der gezeigten Position) :
Anordnung 1 : Pumpe (1 ) und (2) als Schmierölpumpen (mit Fil¬ terung und Kühlung) . (6) wird entfernt (An¬ schluß (11 ) dicht) : Öl fließt über (3) zum Filter und Kühler nach (4) und durch Löchern (10) in die Taumelwelle. Bohrung (9) ist durch Klötze (12) und (8) gesperrt (wird nur eine Pumpe benutzt, werden die Anschlüsse der anderen verschlossen) .The bores leading to the outside or coming from the outside are: lines from pump (1) and (2) and lines (3), (4) and (11) for connections to external devices such as filters, coolers, thermostats and manometer. The bores (10) lead the oil into the interior of the swash shaft (15) via space (19), and the bore (9) connects the annular space (32) to the annular space (20) on the rear of the bearing bracket ( 18). The bores (38) each lead to overpressure valves. The ring space is divided into ring sections by five removable locking blocks ( 5 ) , ( 6 ) , (7), (8) and (12). The following arrangements are possible (blocks (5) and (8) always remain in the position shown): Arrangement 1: Pump (1) and (2) as lubricating oil pumps (with filtering and cooling). (6) is removed (connection (11) tight): oil flows via (3) to the filter and cooler to (4) and through holes (10) in the wobble shaft. Bore (9) is blocked by blocks (12) and (8) (if only one pump is used, the connections of the others are closed).
Anordnung 2: Pumpe (1 ) und (2) als Kühlölpumpe (ohne Filte¬ rung und Kühlung:Arrangement 2: Pump (1) and (2) as a cooling oil pump (without filtering and cooling:
(12) , (6) und (7) werden entfernt: Öl fließt direkt nach (9) . (3) , (4) und (11 ) werden dichtgemacht (wird nur eine Pumpe benutzt, wird der Ansaug der anderen verschlossen) .(12), (6) and (7) are removed: oil flows directly to (9). (3), (4) and (11) are sealed (if only one pump is used, the suction of the other is closed).
Anordnung 3: Pumpe (1 ) und (2) als Kühlölpumpe, mit Kühlung: (12) und (6) werden entfernt ((4) ist dicht): Öl fließt über (3) und Kühler nach (11 ) . • Arrangement 3: Pump (1) and (2) as cooling oil pump, with cooling: (12) and (6) are removed ((4) is tight): Oil flows over (3) and cooler after (11). •
Anordnung 4: Pumpe (1 ) als Schmierölpumpe mit Filterung und Kühlung, Pumpe (2) als Kühlölpumpe ohne Filte¬ rung und Kühlung:Arrangement 4: pump (1) as a lubricating oil pump with filtering and cooling, pump (2) as a cooling oil pump without filtering and cooling:
(12) und (7) werden entfernt ((11 ) ist dicht) : Öl fließt als Kühlöl direkt nach (9) . Öl fließt über (3) zum Filter und Kühler nach (4) und in Löchern (10) in die Taumelwelle.(12) and (7) are removed ((11) is tight): Oil flows directly after (9) as cooling oil. Oil flows through (3) to the filter and cooler after (4) and in holes (10) in the wobble shaft.
Anordnung 5: Pumpe (1 ) als Schmierölpumpe mit Filterung und Kühlung, Pumpe (2) als Kühlölpumpe mit Kühlung: (7) wird entfernt: Öl fließt als Kühlöl über (11) und Kühler nach Anschluß (11 ) der anderen Seite und Bohrung (9) der anderen Seite. Öl fließt als Schmieröl wie Anordnung 4.
Kombinationen dieser Anordnungen auf beiden Motorseiten sind beispielsweise Kombination der Anordnung 1 mit 2 oder 3. Es ist für die Fertigung der Bauteile von Vorteil, daß eine 100 % Dichtheit der jeweiligen Abschnitte und Kreis¬ läufe zueinander nicht erforderlich ist, da es sich um das gleiche Medium handelt .Arrangement 5: Pump (1) as a lubricating oil pump with filtering and cooling, pump (2) as a cooling oil pump with cooling: (7) is removed: Oil flows as cooling oil via (11) and cooler after connection (11) on the other side and bore ( 9) the other side. Oil flows as lubricating oil like arrangement 4. Combinations of these arrangements on both engine sides are, for example, a combination of arrangement 1 with 2 or 3. It is advantageous for the manufacture of the components that 100% tightness of the respective sections and circuits is not necessary with respect to one another, since it is the same Medium acts.
Fig. 3 zeigt einen Pendelring (28), über den das Öl aus der drehenden Taumelwelle (15) und die sich drehende Stützhülse (33) einen Weg findet in das eine Pendelbewegung ausfüh¬ rende Pleuel (29) . Dieser Pendelring (28) hat an seiner Innenseite eine umlaufende Sammelnut, von der aus über Stichbohrungen (35) das Öl in die Pleuelölbohrung (36) ge¬ langt. Die Anfasung der Bohrung (35) an der Kontaktfläche Pendelring/Pleuel ist so groß, daß auch bei maximalem Pen¬ delausschlag noch ständig Öl fließt. Der Ring (28) ist gegen Verdrehung durch die Stifte (37) gesichert, die ihm jedoch genügend Spiel zum Ausgleich der Pendelbewegung lassen.3 shows a pendulum ring (28) via which the oil from the rotating wobble shaft (15) and the rotating support sleeve (33) find a way into which the connecting rod (29) executes a pendulum movement. This pendulum ring (28) has a circumferential collecting groove on its inside, from which the oil reaches the connecting rod oil bore (36) via branch bores (35). The chamfering of the bore (35) on the contact surface of the pendulum ring / connecting rod is so large that oil continues to flow even at the maximum stroke. The ring (28) is secured against rotation by the pins (37), which, however, leave it enough play to compensate for the pendulum movement.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Ringraumsperre (Schnitt C-C ) : Ein zylinderförmiges Drehteil (12) oder eine zylindrische Hülse wird in eine Bohrung gesteckt, die größer und tiefer als der Ringraumquerschnitt ist. Eine Tellerfeder (39) sorgt dafür, daß die vordere Stirnseite dichtet.
Fig. 4 shows a cross section through an annular space barrier (section CC): A cylindrical rotary part (12) or a cylindrical sleeve is inserted into a hole that is larger and deeper than the annular space cross section. A plate spring ( 39 ) ensures that the front end seals.