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Drei- oder mehrzylindrige Kolbenmaschine.
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der verschiedenen Wellen um ungefähr gleiche Winkel gegeneinander versetzt und mit entgegengesetzt zu den Kurbeln wirkenden schwingenden Massen (z. B. Gegengewichten, Kuppelstangen u. dgl. ) versehen sind, die den Ausgleich der Massenkräfte und-momente der bewegten Teile der Maschine bewirken, und zwar in dem Sinne, dass sie in den Kolbentotlagen die Beschleunigungskräfte der hin und her gehenden Teile des Kurbelgetriebes ausgleichen und in den Kolbenmittellagen, in denen bekanntlich diese Kräfte gleich Null sind, einander entgegengesetzt gerichtet sind ; wodurch ihre Wirkung als freie Kraft aufgehoben wird. Der Winkel, um den die Kurbeln versetzt sind, beträgt z.
B. bei Dreizylindermaschinen mit drei Wellen 1200 odeur 2400, bei Vierzylindermaschinen mit vier Wellen goo oder 1800, bei Sechszylindermaschinen mit sechs Wellen 600 oder 1200 usw. Gegenüber den bekannten Zweizylindermaschinen mit zwei Kurbelwellen hat eine Maschine gemäss der Erfindung den Vorteil, dass auch die Massenkräfte zweiter Ordnung ausgeglichen sind.
Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf Maschinen mit gleich grossen Zylindern, d. h. nur mit Hauptzylindern, sondern auch auf Maschinen, bei denen, wie bei den Verbrennungskraftmaschinen mit Hilfspumpe, neben den Hauptzylindern auch Hilfszylinder angeordnet sind, wobei die Hilfskurbeln ebenso wie die Hauptkurbeln mit schwingenden Ausgleichmassen versehen werden, so dass beispielsweise unter einer Dreizylindermaschine gemäss der Erfindung auch eine Maschine mit zwei Hauptzylindern und einem Hilfszylinder verstanden werden kann.
In das Anwendungsgebiet der Erfindung gehören naturgemäss auch Maschinen mit je zwei oder mehreren in axialer Richtung der Kurbelwellen nebeneinander liegenden Zylindern, z. B. Sechszylindermaschinen mit drei Wellen, Achtzylindermaschinen mit vier Wellen u. dgl.
Da sich bei derartigen Aggregaten bereits infolge einer bestimmten Versetzung und Lage der Kurbelzapfen ein teilweiser Massenausgleich ergibt und nur die Massenmomente auszugleichen sind, so ist es nicht notwendig, dass sämtliche Kurbeln mit Ausgleichsgewichten versehen werden, sondern es genügt, nur auf einen Teil der Kurbeln Ausgleichgewichte wirken zu lassen.
Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsformen ; Fig. i zeigt eine Dreizylindermaschine mit drei Kurbelwellen, Fig. 2 die Lage der Kurbeln und Gegengewichte dieser Maschine nach jedem Drittel einer Umdrehung, Fig.. 3 eine Vierzylindermaschine mit vier Kurbelwellen, Fig. 4 die Lage der Kurbeln und Gegengewichte dieser Maschine nach jedem Viertel einer Umdrehung bei gleichem Drehsinn der
Kurbelwellen, Fig. 5 die Lage der Kurbeln und Gegengewichte nach jedem Viertel einer
Umdrehung bei entgegengesetztem Drehsinn der Kurbelwellen und Fig. 6 eine Sechszylindermaschinc mit drei Kurbelwellen.
In Fig. i bezeichnet 1 das Kurbelgehäuse und 2, 3 und 4. die drei Arbeitszylinder einer Dreizylindermaschine. Die drei Kurbelwellen 5, 6 und 7 sind um 1200 gegeneinander versetzt und drehen sich in gleicher Richtung. Zum Ausgleich der an den Kurbeln angreifenden Massenkräfte dienen die Gegengewichte 8, 9 und 10, die so gross bemessen sind,
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dass sie in den Kolbentotlagen sowohl die sich drehenden als auch die hin und her gehenden Teile des Kurbelgetriebes ausgleichen. Fig. 2 zeigt die Stellungen der Kurbeln und Gegengewichte nach jedem Drittel einer Umdrehung der drei Wellen. Stellung I bezieht sich auf die obere Totlage der Kurbel 5, Stellung II auf jene der Kurbel 7 und Stellung III auf jene der Kurbel 6.
Man sieht, dass die Gegengewichte der in den mittleren Kolbenlagen befindlichen Kurbeln einander entgegengesetzt wirken und sich ausgleichen.
In Fig. 3 ist eine Vierzylindermaschine mit vier um go0 gegeneinander versetzten Kurbelwellen dargestellt. Die Triebswerksteile der Zylinder 1. 2,3 und 4 werden von den Kurbeln 5. 6,7 und 8 bewegt, die mit den Gegengewichten 9, 10, 11 und 12 versehen sind.
Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen das Ausgleichsschema für diese Maschine, und zwar zeigt Fig. 4 die Ausgleichsverhältnisse für die gleichläufige Drehrichtung sämtlicher vier Kurbelwellen und Fig. 5 für die gegenläufige Drehrichtung von je zwei Kurbelwellen. Das Wesen des Massenausgleiches besteht in beiden Fällen darin, dass die in den Totlagen auftretenden Massenkräfte durch die Gegengewichte aufgehoben werden, die sich ihrerseits in den Kolbenmittellagen ausgleichen.
Die in Fig. 6 dargestellte Sechszylindermaschine mit den Zylindern 1, 2,3, 4, 5, 6
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die an den äusseren Schenkeln der Kurbeln angeordnet sind.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Drei-oder mehrzylindrige Kolbenmaschine mit drei oder mehreren Kurbelwellen. dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelzapfen jeder Welle gegenüber den Kurbelzapfen der nächsten Welle stets um den gleichen, entsprechend der Wellenzahl zu bestimmenden Winkel (z. B. bei drei Wellen um 120"oder 240", bei vier Wellen um 900 oder 180", bei sechs Wellen um 600 oder 120"usw.) versetzt und mit entgegengesetzt zur Kurbelrichtung wirkenden Ausgleichmassen versehen sind. die in den Kolbentotlagen die Massen der an den Kurbeln angreifenden, hin und her gehenden Teile und in den Kolbenmittellagen sich gegenseitig ausgleichen.