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Kraftmaschine mit gegenläufigen Kolben.
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30Die Erfindung bezieht sich auf die bekannten Maschinen mit zwei in einem Zylinder gegenläufig bewegten Kolben und einem Zwillingsquerhaupt, das einerseits zwischen seinen Enden mit einem der
Kolben (bei lotrechten Maschinen mit dem oberen Kolben) sehwingbar verbunden ist, beispielsweise dadurch, dass es im Endteil einer zum Kolben feststehenden Kolbenstange mittels eines am Haupt orts- fest verbundenen Drehzapfens drehbar gelagert und mit seinen Enden an parallele Kurbeln einer Welle angeschlossen ist. Bei derartigen Maschinen zeigt sich eine grössere Abnutzung des vom oberen Kolben durchlaufenen Teiles des Zylinders bzw. des Zylinderfutters gegenüger der Abnutzung, die durch die
Bewegung des unteren Kolbens hervorgebracht wird.
Die vom oberen Kolben verursachte Abnutzung findet in der Richtung des Hauptwellenverlaufes statt und wird durch die in dieser Richtung vor sich gehenden seitlichen Schwingungen hervorgebracht, die auf den oberen Kolben mittels des Querhauptes übertragen werden. Diese Schwingungen von kleiner Amplitude und hoher Frequenz entstehen vermutlich durch die Reaktion einesteils des Kolbens (der nachstehend stets als oberer Kolben bezeichnet werden soll), andernteils seines Verbindungsgestänges mit den parallelen Kurbeln, sowie durch Änderungen im
Drehmoment der Kurbelwelle der Maschine.
Obwohl man das Zwillingsquerhaupt gewöhnlich im Scheitelende der Stange des oberen Kolbens schwingbar gelagert hat, damit das Querhaupt die erwähnten kleinen Schwingungen machen könne, ohne den Kolben zum Mitschwingen zu veranlassen, erwies sieh diese Lagerung selbst bei in gutem Zustande befindlichen Lagern unwirksam, dies um so mehr. wenn Verhältnisse eintraten, welche die Freiheit und
Beweglichkeit der Verbindung zwischen Haupt und Kolben beeinträchtigten, z. B. bei Zutritt von Salz- wasser oder von Wasser aus den Kolbenkühleinrichtungen zu den Lagern.
Zweck der Erfindung ist, die Abnutzung des Zylinderteiles, in dem der obere Kolben arbeitet, dadurch hintanzuhalten oder zumindest wesentlich zu vermindern, dass man Lager von grösserer Gesamtiläche als bisher und in solcher Anordnung verwendet, dass sie mit dem Zapfen eine scharnierartige Ver- bindung ergeben, deren Spiel oder Beweglichkeit selbst unter ungünstigen Verhältnissen weitaus grösser als bisher ist, und dass man auf diese Weise dem Haupt durch die Seharnierverbindung soviel Bewegung- freiheit belässt, dass keine Gefahr mehr besteht, dass das Haupt bei seinem Schwingen die Kolbenstange und damit den Kolben zum Mitschwingen veranlasst, welche Kolbenschwingungen die Ursache des iiber- mässigen Verschleisses des zugehörigen Zylinderteiles bilden.
Die Erfindung besteht demzufolge darin, dass die Seharnierverbindung zwei oder mehrere gleich- achsige Lager enthält, von denen jedes eine schwingende Bewegung des Querhauptes in bezug auf den
Kolben zulässt und von denen jedes so bemessen ist, dass auch im Augenblicke ihrer grössten Belastung der spezifische Lagerdruck den für die oberen Endlager des Verbindungsgestänges zulässigen Druck nicht übersteigt.
Das Querhaupt ist ein aus zwei parallelen Gliedern bestehendes Zwillings-oder Doppelquerhaupt und die Lager können Kugellager, Walzenlager oder frei drehbare Ringe sein.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. u. zw. ist Fig. 1 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile der vorerwähnten bekannten Maschinenart : der Zylinder ist hiebei im Schnitt veranschaulicht. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1. in dem der obere Kolben und der Bolzen der Scharnierverbindung in Ansicht und das Zwillingsquerhaupt im Schnitt veranschaulicht ist. Fig. 3 ist eine Ansicht gleich der Fig. 2 einer anderen Ausführung der Scharnierverbindung. Die Fig. 2 und 3 sind in grösserem Massstabe als die Fig. 1 gezeichnet.
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Gemäss den Fig. 1 und 2. die eine Ausführung der erfindungsgemässen Bauart zeigen, enthält die Maschine zwei Kolben 4 und 5, die in entgegengesetzten Richtungen in demselben feststehenden Zylinder 6 beweglich sind.
Der untere Kolben ist unmittelbar durch eine übliche Pleuelstange 7 mit einer Kurbel 8 verbunden.
An den beiden anderen Kurbeln 9 und 10 greifen Lenker 11 und 12 an, die mittels Stangen 13 und 14 mit den einander gegenüberliegenden Enden des Zwillingsquerhauptes 15 verbunden sind, das zwischen seinen Enden eine Seharnierverbindung aufweist, mittels der es mit dem oberen Ende der Kolbenstange 16 verbunden ist, die am oberen Kolben 4 ortsfest sitzt. Soweit bis jetzt beschrieben, ist die Maschine bekannt.
Der Bolzen 17 der Seharnierverbindung ist in seiner Mitte an dem oberen Ende der Kolbenstange 16 des Kolbens 4 gegen Drehung festgehalten und trägt beiderseits dieser Befestigung auf seinen Enden 18 und 19 zwei gleiehaehsige Laufbahnen 20 und 21, auf denen Walzen 22 und 2. 3 laufen, welche die beiden Teile 24 und 25 des Zwillingsquerhauptes tragen ; dieses Zwillingsquerhaupt ist durch die Walzen 22 und 2. 3 auf den Endteilen 18 und 19 des Bolzens gelagert und kann um diese schwingen.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Bolzen 124 der Seharnierverbindung in seiner Mitte im oberen Ende der Kolbenstange 16 mittels eines Gleitlagers 125 drehbar. Auf den beiden
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unter Zwischenschaltung von Walzen 28, 29, die beiden Teile 30 und 31 des Zwillingsquerhauptes, die um die Enden des Bolzens 124 schwingen können ; in diesem Falle kann sich also der Bolzen 124 selbst in seinem Träger drehen.