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Titel: Hubkolbenmaschine nach dem Baukastenprinzip.
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Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine insbesondere
Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Arbeitszylinder, einer einseitig gelagerten
Kurbelwelle, welche in einem Gehäuse, dessen Gehäuseteilungsebene schräg zur Kurbelwellenachse
verläuft, fliegend gelagert ist und wobei ein Gehäuseteil kurbelwellenlagerslos
ausgebildet ist: Zweck: Um den stark differenzierten und speziellen Bedürfnisseii
bei rationalisierter Großstückzahlenfertigung nachkommen zu können, ist eine vor
montierbare und betriebsbereite Maschineneinheit erforderlich, die nach Bekanntgabe
des Bedürfnissen auf- /oder nachriislbar und zu mehr Zylindereinheiten kombinierbar
ist.
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Stand der Tcchnik mit Fundstellen und Kritik Hubkolbenmaschinen konventioneller
Bauart lassen durch das Vorhandensein von maximal zwei Wellenstummeln lediglich
eine beschränkte Auf- und Nachrüstbarkeit zu. So kann z. B. die Montage der Kurbelwelle
in endgültiger Ausführung erst nach Klärung der Reglerfrage (Regler oder kein Regler,
Feinregler oder Grobregler) vorgenommen werden. Das gleiche gilt für die Ausbildung
des Wellenstummels (Konus oder Zylinder, Durchmesser und freie Länge desselbeii)
für das am Abtrieb zur Verfügung stehende maximale Drehmoment und die maximalmögliche
Drehzahl. Was bei konventionellen Bauarten ebenfalls unmöglich ist, ist die Kombinierfähigkeit
eines Grundmotors zu Mehrzylindermotoren der Twin- und Boxerbauart und zwar ohne
Verwendung bereits funktionsprobter Grundeinheiten bei gleichzeitiger Wahrung der
Auf- tind Nachrüstbarkeit. Erschwerend wirkt insbesondere bei Zweitaktmotoren die
Notwendigkeit komplizierter Abdichtungssysteme zwischen den Kurbelräumen. Allgemein
haftet diesen Hubkolbenmaschinen der Nachteil an, daß sie nach erfolgter Montage
zu einer lauffähigen Einheit weder in Ausführungsdetails
wie Reglergebläse,
Kühlung, Anlasser beeinflußt werden können.
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I'erncr sind allgemein bekannt: Fertigungsrationalisierte Hubkolbenmaschinen
mit fliegend gelagerter Kurbelwelle und die aus diesen Konstruktionen sich anbietende
Schrägteilung des Kurbelgehäuses zur Kurbelwellenachse mit einfachem Abschlußdeckel.
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Eine Hubkolbenbrennkraftmaschine obiger Bauart ist aus der US-Patentschrift
221 8322 bekannt.
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Sie sieht eine fliegend gelagerte Kurbelwelle und ein um 450 geteiltes
Kurbelgehäuse vor. z solche Einheiten sind bedingt dadurch die 45°Teilung zu einem
Boxermotor modifizierbar. Diese bekannte Ausführung benötigt hierzu allerdings eine
neue gemeinsame Kurbelwelle, wie sie in diesem Fall auch erforderlich ist. Damit
ist diese bekannte Einheit im Sinne der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung
keine vormontierbare betriebsbereite und lagerfähige Maschineneinheit, da sie bei
Kombinationsbedarf demontiert werden muß.
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Ferner sind selbstverständlich Vorgelegeausführungen bekannt, wie
sie z. B. die Deutsche Patentschrift 133013 anwendet. Dieses Patent spiiclit jedoch
keine Kombinierfähigkeit an.
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Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nac llteile
der bekannten Ausführung zu vermeiden un<l eine vormontierbare betriebsbereite
und lagerfähige Grundeinheit zu schaffen, die den verschiedenen lgedürfnisscn in
bezug auf Aufrüstbarkeit, Nachrüstbarkeit und Kombinierfähigkeit zu mehr Zylinderanordnungen
Rechnung trägt.
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Lösung: Die Aufgabe word erfindungsgemäß dadurch gelöst.
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daß der Leistungsabtrieb über ein Vorgelege erfolgt und das Gehäuse
ein Kurbelgehäuse sowie ein Vorgelegegetriebegehäuse umfaßt Weitere Ausgestaltung
der Erfindung: Um eine Kombination zu Mehrzylindereinheiten zu erreichen, sind entsprechend
einer weiteren A sführung der Erfindung mehrere Grundbaueinheiten durch Zwischenschaltung
eines oder mehrere@
Zwischengehäuse zusammenbaubar, wobei die einzelnen
Grundbaueinheiten über das Vorgelege miteinander in Wirkverbindung stehen und der
Abtrieb direkt oder durch Zwischenschaltung von Getriebe- und/oder Kupplungsteilen
erfolgt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele: In den Zeichnungen ist der
Erfindungsgedanke in schematischer Darstellung aufgezeigt; weitere vorteilhafte
Merkmale ergeben sich aus der Anspruchsformulierung, den Zeichnungen und der nachfolgenden
Beschreibung: Fig. 1 zeigt die vormontierte und lagerfähige Grundeinheit 10 bestehend
aus Arbeitszylinder 1, im Gehäuse mit fliegend gelagerter Kurbelwelle 3 und dem
Vorgelege 4 Das Vorgelege kann ebenfalls fliegend gelagert scin im Vorgelegelager
5. Das Gehäuse 2 umfaßt den Vorgelegegehäuseraum 6 und den Kurbelgehäuseraum 7.
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Beide Räume sind insbesondere bei 2-Takt-Verbrennungskraftmaschinen
durch eine Dichtung voneinander getrennt. Die Trennebene 9 verläuft schräg zur Kurbelwellenachse
11 und damit ebenfalls schräg zur Vorgelegeachse 11. Diese Einheit in Fig. 1 ist
ihren funktionskritischen arbeitserzeugenden Teilen (Kolben, Plenel, Kurbelwelle)
bereits vormontiert und kann einen Probelauf absolviert haben.
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Fig.2 zeigt die in Fig. 1 beschriebene Grundeinheit in Schrägansicht.
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Fig. 3 zeigt die Normalausführung 20, bestehend aus der unter Fig.
1 beschriebenen Grundeinheit 10, die durch einen kurbelwellenlagerlosen Abschlußdeckel
13 zu einer leistungsabgabefähigen Maschine ergänzt ist. Der Abschlußdeckel 13 umfaßt
wic das Gehäuse 2 den abgeschlossenen Kurbel raum 7 und den Vorgelegeraum G. Es
kann sowohl der linke Abtricbsstummel 14 wie auch der rechtc Abtriebsstummel 15
für den Leistungsal>trieb verwendet werden. Die Vorgelegeabtriebswelle kann als
Verlängerungswelle für ein fliegend gelagertes Vorgclege ausgebildet sein oder durchgehende
einteilige Vorgelegewelle. Ferner können auf der Vorgelegeabtricbswelle Kupplungsteile
17 oder Getriebeteile angebracht sein.
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Das Kurbelwellenende ist in Fig. 3 mit einer Zündanlage 19 aufgerüstet.
Es kann jedoch noch zusätzlich als Leistungsabtrieb Verwendung finden.
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Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 beschriebene Grundeinheit in Schrägansicht.
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Fig. 5 und 6 zeigen eine Zweizylinderausführung durch Kombination
zweier Grundeinheiten mit einem Zwischen gehäuse 21, bzw. 22, das den Abschlußdeckel
13 ersetzt. Dadurch ist eine Twin-Ausführung 40.
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resp. Boxerausführung 50, geschaffen.
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Fig. 7 und 8 stellen die Twin-Ausführung 40 und die Boxerausführung
50 in Schrägansicht dar.
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Fig. 9 u. 12 zeigt eine 4-Zylinder-Ausführung kombiniert aus zwei
Boxereinheiten 50, die mit einem Sonderzwischengehäuse 24 aufgebaut sind. Die Zwischengehäuse
können Getriebe- und/oder Kupplungselemente enthalten. Ebenso eine Variation der
Abtriebsstummel links und rechts.
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Fig.10 u. 11 zeigt eine Ausführung mit ausgerüstetem Lüfter 61 62
und Starter, welche bei sämtlichen Baueinheiten durchgeführt werden kann.
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Erzielbare Vorteile: Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß statt einer Vielzahl von unterschiedlichen Grundtypen von
Motoren für die verschiedenen Anwendungen nur wenig verschiedene Hubkolbenbaueinheiten
hergestellt und auf Lager gehalten werden müssen. Dadurch vereinfacht sich die Disposition
insbesondere im Hinblick auf eine gleichmäßige Kapazitätsauslastung.
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Die jeweils günstigste Ausführung und Kombination einer oder mehrerer
Hubkolbenbaueinheiten braucht erst bei Bedarf bestimmt und kann vom Lager weg ohne
Demontage der Baueinheit durch einfache Ergänzung hergestellt werden. Zu den Besonderheiten
der Ausführungen und Kombination gehören
die nachträgliche Aus-
und Aufrüstung mit Zündlichtanlagen, Rcglern der unterschiedlichsten Bauart, J,ilftern
sowie sonstigen Abtriebsorganen sodann die Kombinierbarkeit der Baueinheit zu Zweizylindermotoren
der Twin- und Boxerart sowie Vierzylindermotoren der Boxerart. Ein weiterer Vorteil
besteht in der freien Vcrfügbarkeit von mindestens 3 Wellenenden, die iiir Links-oder
Rechtslauf sowie für unterschiedliche Drehzahlen benutzt werden können, da Kurbelwelle
und Vorlegewelle im allgemeinen mit unterschiedlicher Drehzahl laufen. Als Vorteil
gilt auch, daß die Kurbelräume ohne besondere Maßnahme voneinander getrennt sind,
was für 2-Taktmotoren von besonderer Bedeutung ist und allgemein komplizierte Labyrinthdichtungen
erfordert. Vorteilhaft ist auch die Möglichkeit des Einbaus eines Sekundärgetriebes
innerhalb des Vorgelegegehäuses. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus
der Anspruchsformul ierung, den Zeichnungen und der -Beschreibung.
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Patentansprüche: 'Hubkolbenmaschine, insbesondere P,rennkraftschine,
bestehend aus einem Zylinder, einer einseitig gelagerten Kurbelwelle, welche in
einem Gehäuse fliegend gelagert ist, dessen Gehäuseteilung schräg zur Kurbelwellenachse
verläuft, wobei das eine Gehäuseteil kurbelwellenlagerlos ausgebildet ist.
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Es ist dadurch gekennzeichnet, daß a) der Leistungsabtrieb in an sich
bekannter Weise über ein Vorgelege erfolgt, b) das Gehäuse ein Kurbelgehäuse und
ein Vorgelegetriebegehäuse umfaßt.
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2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere
bei 2-Takt- Brennkraftmaschinen das Kurbelgehäuse einen vom Vorgelegegetriebegehäuse
abgedichteten Raum darstellt.