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Aggregat für Stromerzeugung
Gegenstand der Erfindung ist ein Aggregat für
Stromerzeugung, welches vorzugsweise von Ver- brennungsmotoren angetrieben wird.
Derartige Aggregate sind in mehrfachen Aus- führungen bekannt. Es gibt Anordnungen, bei welchen sowohl der Stromerzeuger als auch der zum Antrieb verwendete Verbrennungsmotor auf einem gemeinsamen Rahmen montiert ist, wobei das Drehmoment vom Verbrennungsmotor über eine elastische Kupplung zum Stromerzeuger geleitet wird.
Besonders bei modernen, rasch laufenden Verbrennungsmotoren wird auch das Kurbelgehäuse des Motors unmittelbar mit dem Gehäuse des
Stromerzeugers verflanscht und bildet mit diesem zusammen einen biegung-und verdrehsteifen Tragkörper, wobei sich die Verwendung eines besonderen Tragrahmens erübrigt und eine rahmenlose Aufstellung des Aggregates möglich ist.
Es ist üblich, um mit einer gegebenen Zylindergrösse grosse Motorleistungen zu erreichen, Verbrennungsmotoren bis zu einer Zylinderzahl von etwa sechzehn zu bauen. Besonders bei Zweitaktmotoren mit diesen Zylinderzahlen erfordert schon die rein festigkeitsmässige Beherrschung des durchgeleiteten Drehmomentes eine erhebliche Verstärkung der Kurbelwelle. Auch die Rücksichtnahme auf die Drehschwingungslage von Sechzehnzylindermotoren erfordert verstärkte Abmessungen der Kurbelwelle.
Dies belastet jedoch baulich sehr stark die Motoren mit kleineren Zylinderzahlen, da man mit Rücksicht auf wirtschaftliche Fertigung innerhalb einer Typenreihe dieselben Kurbelwellen-und Triebwerksabmessungen beibehält. Ferner ist es schwierig, Kurbelgehäuse von Sechzehnzylindermotoren genügend dreh-und biegungssteif auszubilden.
Um die vorhin beschriebenen Schwierigkeiten beim Bau eines rahmenlosen Stromerzeugungsaggregates mit einem vielzylindrigen Motor zu vermeiden, könnte dieses auch durch zwei Aggregate halber Leistung mit je einem Motor halber Zylinderzahl ersetzt werden. Gegen diese Unterteilung spricht aber der geringere Raumbedarf, das kleinere Gewicht und der bis zu 40% geringere Bauaufwand eines einzigen Stromerzeugers doppelter Leistung.
Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen zwei Motoren je halber Leistung mit einem da- zwischenliegenden Stromerzeuger gekuppelt werden, wobei der induzierende Teil und der induzierte Teil des Stromerzeugers sich gegen- läufig drehen und mit je einem Antriebsmotor gekuppelt sind.
Dabei können induzierender Teil (Magnetfeld) und induzierter Teil (Anker) ent- weder jeweils frei fliegend mit dem zugehörigen
Motor gekuppelt sein oder sich gegenseitig in
Lagern aufeinander abstützen.
Diese Bauart hat aber, abgesehen davon, dass dafür eine Sonderbauart des Stromerzeugers mit besonderen Zusatzvorkehrungen für die Stromzu- und-abführungen erforderlich ist, den Nachteil, dass, wenn es sich nicht um ein auf festem Funda- ment montiertes Aggregat handelt, die beiden
Antriebsmotoren durch einen kräftigen gemein- samen Rahmen miteinander verbunden werden müssen, da der nur aus rotierenden Teilen bestehende Stromerzeuger als tragendes Verbindungsglied der Motoren nicht herangezogen werden kann.
Alle diese baulichen Nachteile werden vermieden, wenn man erfindungsgemäss an Stelle eines einzigen vielzylindrigen Motors zu beiden
Seiten eines normalen Stromerzeugers Verbrennungsmotoren gleicher Bauart mit je halber Zylinderzahl anordnet und deren Kurbelgehäuse mit dem dazwischenliegenden Gehäuse des Stromerzeugers verflanscht. Es wird also z. B. ein Sechzehnzylindermotor durch zwei Achtzylindermotoren gleicher Zylindergrösse ersetzt.
Dadurch ergeben sich gegenüber dem einmotorigen Aggregat erhebliche bauliche Vorteile.
Die Drehschwingungslage ist infolge der zwischen den Kurbelwellen der beiden Achtzylindermotoren angeordneten grossen Masse des Läufers sehr günstig, da jeweils nur die elastischen Längen der Achtzylinder-Kurbelwelle zu berücksichtigen sind. Die bei vielzylindrigen Motoren infolge des grossen durchgeleiteten Drehmomentes und mit Rücksicht auf die Drehschwingungslage erforderliche Verstärkung der Kurbelwellen-und Triebwerksabmessungen entfällt. Die Herstellung der Kurbelwellen selbst wird durch die geringere Baulänge wesentlich vereinfacht. Das Kurbelgehäuse des halb so langen Motors ist dreh-und biegungssteifer als das eines einzigen
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Motors doppelter Zylinderzahl.
Durch die für ein Aggregat gleicher Leistung bei der Unterteilung in zwei Motoren erfolgte Verdoppelung und gleichzeitige Vereinfachung der Hauptbauteile sind die Grundlagen einer wirtschaftlichen
Fertigung gegeben. Dabei ist man nicht auf die Verwendung zweier Motoren mit gleicher
Zylinderzahl beschränkt, es kann bei Vorhanden- sein einer Typenreihe ebenso wirtschaftlich sein, beispielsweise die Leistung eines Zehnzylindermotors in einen Sechs-und einen Vierzylindermotor zu beiden Seiten des Stromerzeugers aufzulösen.
Diese Bauart gemäss der Erfindung hat noch den Vorteil, dass die Lager des Stromerzeuger-
Läufers entfallen können, da die Läuferwelle sich in den Kurbelwellen beider Verbrennungsmotoren abstützen lässt.
Die Fig. l-3 zeigen ein solches Strom- erzeugungsaggregat gemäss der Erfindung. Fig. 1 stellt eine teilweise im Schnitt dargestellte Längsansicht, Fig. 2 einen Querschnitt durch den
Stromerzeuger und Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie A-B der Fig. 2 dar.
Beiderseits des Stromerzeugers a sind die beiden Verbrennungsmotoren gleicher Bauart b und c angeordnet. Die Verbrennungsmotoren b und c sind mittels der Verbindungsflansche d und e mit dem Stromerzeuger a verflanscht und bilden mit ihm eine biegung-und verdrehungssteife Tragkonstruktion. Der Stromerzeuger a selbst ist ohne Lager ausgebildet und sein Läufer f mit den Kurbelwellen g und h der beiden Verbrennungsmotoren verflanscht. Dadurch stützt sich der Läufer f unmittelbar auf die Kurbelwellen g und h ab und es ergibt sich eine besonders billige und kurze Bauweise des Stromerzeugers.
Um den Läuierf vor Anbau der Verbrennungsmotoren b und c in Stellung zu halten, sind beim Stromerzeuger, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, verstellbare Auflageflächen 1 vorgesehen, auf die sich der Läufer im Ruhezustand abstützen kann.
Nach Anbau der Verbrennungsmotoren b und c werden die Auflageflächen 1 abgesenkt. Bei der dargestellten Ausführung wird dies dadurch erreicht, dass die Auflagefläche 1 einen Teil eines Hebels m bildet, der um einen im Gehäuse des Stromerzeugers a gelagerten Bolzen n drehbar ist.
Der Hebel m ist an seinem Ende nach Fig. 3 gabelförmig ausgebildet und kann mittels eines Exzenters o in kleinen Grenzen gehoben oder gesenkt werden. Der Bolzen des Exzenters o ist im Gehäuse des Stromerzeugers a drehbar gelagert. Das Exzenter o bewegt sich in einer Büchse p des Querhauptes q. Das Querhaupt q ist im Gabelkopf des Hebels m drehbar gelagert.
Um den Läuferf mit den Kurbelwellen g und h nach Anbau der beiden Verbrennungsmotoren b und c kuppeln zu können, ist das Stromerzeugergehäuse mit Öffnungen versehen, die nachträglich durch die keilförmigen Deckel r und s abgeschlossen werden. Die keilförmige Ausbildung der Passflächen der Deckel r und s ermöglicht ohne Passungsschwierigkeiten das Einschieben dieser Deckel zwischen den Stromerzeuger a und den Verbindungsflanschen d und e der Verbrennungsmotoren b und c.
Nach dem Verschrauben der Deckel r und s bildet das Gehäuse des Stromerzeugers zusammen mit den beiden Motorgehäusen eine verdrehung-und biegungssteife Tragkonstruktion, die das Reaktionsmoment in sich aufnimmt. Aus diesem Grunde kann auf einen gemeinsamen Fundamentrahmen verzichtet werden.
Bei der dargestellten Ausführung ist das Aggregat an den Enden in den Zapfenlagern t elastisch aufgehängt. Bei Aggregaten für Schienenfahrzeuge kann man, wie dargestellt, mit Rücksicht auf Schienen-und Rangierstösse unterhalb des Stromerzeugers eine zusätzliche Lagerung durch elastische Auflagen u vorsehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttragendes, rahmenloses Aggregat für Stromerzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelgehäuse zweier Verbrennungsmotoren (b und c) mit dem in der Mitte zwischen den Verbrennungsmotoren befindlichen Gehäuse des Stromerzeugers (a) zu einem selbsttragenden, dreh-und biegungssteifen Tragkörper verflanscht werden.
2. Aggregat für Stromerzeugung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass beim Stromerzeuger (a) eine Einrichtung (lbisq) vor- gesehen wird, um den Läufer (f) vor Anbau der Verbrennungsmotoren in Stellung zu halten und dass diese Haltevorrichtung nach Zusammenbau in einfacher Weise gelöst werden kann.
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