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Ölmaschinenkraftanlage mit wenigstens zwei selbständigen mehrzylindrigen
Ölmaschinen. DieErfindung bezieht sich auf Olmaschinenkraftanlagen mit wenigstens
zwei selbständigen mehrzylindrigen Ölmaschinen, bei denen die Kurbelwellen durch
Zahnräder mit einer Arbeitswelle gekuppelt sind. Bei derartigen Maschinen war es
bisher allgemein üblich, die Kurbelwellen der beiden Maschinen zueinander zu versetzen,
um ein möglichst gleichförmiges Drehmoment zu erhalten. Die Zündungen verteilen
sich bei dieser versetzten Anordnung abwechselnd auf beide Maschinen, so daß die
Drehkräfte der Maschinen von den Ritzeln der Kurbelwellen abwechselnd auf gegenüberliegenden
Seiten auf das Zahnrad der Arbeitswelle übertragen werden. Bei einer Anlage, die
aus zwei sechszylindrigen Viertaktmaschinen besteht, verteilen sich also die drei
Zündungen jeder Maschine so, daß während einer Umdrehung der beiden Kurbelwellen
das Zahnrad der Arbeitswelle dreimal von der einen Seite und dreimal von der anderen
Seite angetrieben wird. Man erreicht bei dieser Anordnung zwar ein sehr gleichförmiges
Drehmoment, aber der Gang des Rädergetriebes wird sehr unruhig. Die Schläge iin
Getriebe werden um so größer, je höher die Belastung steigt und können so stark
werden, daß die Lagerschrauben brechen. Das Getriebe arbeitet mit donnerndem Krachen.
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Um einen stoßfreien Gang zu erreichen, werden gemäß der Erfindung
die Kurbeln der beiden Maschinen mit Bezug auf die Zylinderachsen unter gleichem
Winkel eingestellt und durch die Zahnräder dauernd gegeneinander in derselben Stellung
gehalten. Die Zündung erfolgt in den jeweilig arbeitenden Zylindern der beiden Maschinen
gleichzeitig. Infolgedessen werden auf beiden Seiten der Arbeitswelle zu allen Zeiten
gleiche Kräfte von den Ritzeln der Kurbelwellen auf das Zahnrad der Arbeitswelle
übertragen. Die, Drehkräfte der Maschine bilden also immer gleiche Kräftepaare,
so daß die Achsdrücke auf das Rad der Arbeitswelle je nach dem Angriffspunkt der
Ritzel sich mehr oder weniger aufheben.
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Am geringsten «-erden die Achsdrücke; wenn die Kurbelwellen der ülmaschine
und die Arbeitswelle in einer Ebene liegen, da sich dann die Umfangskräfte am Getrieberad
der Arbeitswelle gegenseitig vollständig aufheben.
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Zur Erreichung gleichzeitiger Zündung in den jeweilig arbeitenden
Zylindern beider Maschinen ist nicht erforderlich, daß die Kurbelwellen der beiden
Maschinen so stehen, daß zugleich auch die gleichnamigen Kurbeln dieselbe Winkelstellung
mit Bezug auf die Zylinderachsen einnehmen; die gleichnamigen Kurbeln können auch
gegeneinander versetzt sein.
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Als Ausführungsbeispiel einer Ölmaschinenkraftanlage gemäß der Erfindung
sind zwei sechszylindrige Ülmaschinen in stehender Anordnung parallel zueinander
auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
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Abb. i ist eine Seitenansicht, Abb.2 ein Grundriß der Anlage.
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Abb. 3 und 3a zeigen schematisch die Anordnung der Kurbel«-ellen im
Grundriß und Seitenansicht bei gleicher Winkelstellung der gleichnamigen Kurbeln.
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Abb. 4 und 4a sind entsprechende Darstellungen
bei
versetzter Winkelstellung der gleichnamigen Kurbeln.
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a, & bezeichnen zwei selbständige Ölmaschinen mit sechs Zylindern,
deren Kurbelwellen c, cl je ein Zahnrad d, dl tragen, das mit einem Zahnrad e der
Arbeitswelle h in Eingriff steht. Die Kupplung der Kurbelwellen mit ihren Ritzeln
kann starr oder elastisch sein.
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Die Kurbeln der Kurbelwellen haben mit Bezug auf die Zylinderachsen
die gleiche Winkelstellung, sind also bei der parallelen Lage der Zylinderachsen
unter sich parallel. Sie werden durch das Getriebe dauernd gegeneinander in derselben
Stellung gehalten, d. h. es laufen immer zwei Kurbeln jeder Kurbelwelle zu gleicher
Zeit durch die Totpunktlagen. Nimmt man Viertaktmaschiren an, so findet in je einem
der zugehörigen Zylinder Zündung statt, während in dem anderen das Ansaugen beginnt.
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Die parallele Anordnung der Kurbeln braucht aber nicht mit der parallelen
Lage der gleichnamigen Kurbeln zusammenzufallen. Die gleichnamigen Kurbeln der beiden
Kurbelwellen können. wie die Abb. 3 und 3a zeigen, die gleiche Winkelstellung haben,
so daß also die Kurbeln i bis 6 beider Maschinen zu gleichen Zeiten durch die Totpunktlagen
laufen, oder nach Abb.4 und 4a gegeneinander versetzt sein. Nimmt man in beiden
Fällen eine Zündfolge i-5-3-6-2-4 an, so sind folgende Betriebsweisen möglich: i.
Fall (Abb. 3 und 3a) a) In beiden Maschinen erfolgen die Zündungen in den Zylindern
in der Reihenfolge 1-5-3-6-2-4, b) in der einen Maschine wird im Zylinder i und
in der anderen Maschine im Zylinder 6 gleichzeitig gezündet. Es ergibt sich dann
die Reihenfolge: in der einen Maschine 1-5-3-6-2-4, in der anderen Maschine 6-2-d.-1-5-3.
2. Fall (Abb.4 und 4a).
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Da hier die gleichnamigen Kurbeln der Kurbelwellen versetzt sind,
sind vier Betriebs-«-eisen möglich, nämlich: a) erste Maschine 1-5-3-6-2-4 zweite
Maschine 2-4-1-5-3-6 b) erste Maschine 1-5-3-6-2-4 zweite Maschine 5-3-6-2-4-1 c)
erste Maschine 6-2-:I-1-5-3 zweite Maschine 2-4-1-5-3-6 d) erste Maschine 6-2-4-i-5-3
zweite Maschine 5-3-6-2-4-i In jedem Falle werden also immer zwei Kurbeln jeder
Maschine sich in. der oberen Totpunktlage befinden. In je einem Zylinder wird gezündet,
während in dem anderen Zylinder gesaugt wird. Die drei Zündungen jeder Maschine
während einer Umdrehung der beiden Kurbelwellen erfolgen also gleichzeitig, so daß
zu allen Zeiten die gleichen Drehkräfte auf die Ritzel und von diesen auf das Zahnrad
der Arbeitswelle übertragen werden.
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Die Kräfteübertragung wird besonders günstig, wenn die Kurbelwellen
und 'die Arbeitswelle in einer Ebene liegen. In diesem Falle wird ein reines Kräftepaar
ohne irgendwelche Achsdrücke auf das Getrieberad der Arbeitswelle übertragen.
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Im Ausführungsbeispiel sind die Zylinderachsen einander parallel.
Infolgedessen ergibt sich auch für die Kurbeln eine parallele Lage. Müssen aber
mit Rücksicht auf die Raumverhältnisse, z. B. auf Kriegsschiffen oder Baggerschiffen,
die Zylinderachsen der Maschinen gegeneinander geneigt werden, so werden die Kurbelwellen
jeder Maschine so eingestellt, daß die Kurbeln mit Bezug auf die Zylinderachsen
die gleiche `Winkelstellung einnehmen, um die Übertragung gleicher Drehkräfte auf
beiden Seiten des Getrieberades der Arbeitswelle zu erreichen.
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Die Anordnung der Kurbelwellen nach der Erfindung ist sowohl bei Dieselmaschinen
als auch bei Glühkopf- und Vergasermaschinen mit gleichem Vorteil möglich, gleichgültig,
ob diese Maschinen als Viertakt- oder Zweitaktmaschinen ausgebildet sind.