Geschweisstes ITastengestell für vertikale mehrzylindrige Brennkraftmasehinen. Die Erfindung bezieht sich auf ein ge schweisstes Kastengestell mit durchgehenden Zugankern fürvertikale, mehrzylindrige Brenn kraftmaschinen.
(gemäss der Erfindung sind zur Aufnahme der Ankerkräfte im obern Gestellteil zu bei den Seiten der Zylinder in der Längsrich tung des Gestelles durchlaufende Bleche zwischen den Zylinderlaufbüchsen und den Zugankern angeordnet und zur Kraftübertra gung im untern Teil des Gestelles Quer- blechä eingeschweisst, die von den Längs blechen durch eine wagrechte Zwischenwand getrennt sind.
Bei dieser Gestellausbildung verläuft die durch Vorspannung der Zuganker entstehende Druckbeanspruchung von den Zylindern auf geradem Wege über die Längsbleche im obern und Querbleche im untern Teil des Gestelles nach den Kurbelwellenlagern. Durch die Anordnung von Querblechen werden nen nenswerte Biegungsbeanspruchungen im Ge- stell vermieden. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde; dass im Gestenoberteil die zu beiden Seiten der Zylinder angeordne ten Längsbleche zur Übertragung der Ma schinenkräfte auf die Kurbelwelle und zur Aufnahme der Querkräfte vollauf genügen.
Denn den Querkräften wird durch die grosse Steifigkeit der Zylinderlaufbüchsen ein ge nügender Widerstand entgegengesetzt. Bei Maschinen mit Kreuzkopfführung sind durch gehende Längsbleche im Gestelloberteil erst recht ausreichend, da nennenswerte Querkräfte nicht auftreten.
Demgegenüber ist das von den Querkräf ten im Gestenunterteil ausgeübte Moment erheblich grösser, während die senkrecht wirkenden Maschinenkräfte die gleichen blei ben. Dieser Tatsache trägt die Erfindung durch Anordnung von Querblechen im Ge- stellunterteil Rechnung, welche demnach so wohl die senkrechten Kräfte, als auch die Querkräfte aufnehmen. Würden die im Unterteil des Gestelles angeordneten Querbleche zwecks Aufnahme der Maschinenkräfte über die ganze Gestell höhe durchlaufen, so müsste die wageechte Zwischenwand, in der die Laufbüchsen mit ihrem untern Ende gelagert sind, aus ein zelnen Stücken hergestellt und jedes für sich zwischen die Querbleche wasserdicht einge schweisst werden.
Ausserdem müssten für die Angrenzung des gühlwasserraumes besondere Längsbleche im Oberteil eingeschweisst wer den.
Die Anordnung der Längsbleche zwischen den Laufbüchsen und den Zugankern im Oberteile, des Gestelles erübrigt auch eine wasserdichte Durchführung der Zuganker durch die Zylinderkühlräume mit unzugäng lichen Dichtungsnäbten.
Zweckmässig besitzen die Längsbleche zwischen den Laufbüchsen Einbiegungen, in welchen die Zuganker liegen. Infolge dieser Einbiegungen lassen sich die Zuganker, ob wohl sie ausserhalb der Längsbleche liegen, so dicht an den Kurbelwellenlagern vorbei führen, dass ein geringstmöglicher Abstand der Anker eingehalten werden kann. Die Zuganker können selbst unmittelbar durch die Kurbelwellenlager hindurchgehen und die Längsbleche so weit eingebogen sein, dass die Zuganker ausserhalb der Kühlwasserräume liegen.
Infolge des geringen Abstandes der Anker von den Laufbüchsen sind dann die Biegungsbeanspruchungen im Lagerkörper einerseits und in der die Laufbüchse aufneh mende Deekplatte anderseits nur klein. Die Deckplatte stützt sich in der Nähe der Zug anker beiderseits auf die gebogenen Längs bleche, daher werden die Vorspannungskräfte der Zuganker unmittelbar auf die Längs bleche übertragen. Die Knickfestigkeit der auf Druck beanspruchten Längsbleche wird durch die Einbiegungen vergrössert.
Die Zeichnung betrifft ein Ausführungs beispiel der Erfindung und zeigt eine ein fachwirkende Viertaktmaschine mit mehr als 4 Zylindern. Fig. 1 zeigt rechts einen Teil einer Seitenansicht, und links einen Teil eines Schnittes durch die Zylinderasen. Fig. 2 stellt einen Querschnitt dar.
In dem Grund riss der Fig. 3 ist der erste Zylinder auf der linken Seite in der Ebene A-B der Nig. 2 gesehen, der nächste in -der Linie C--D der Fig. 2 geschnitten und das rechte Ende der Maschine in der Höhe der Linie .irF der Fig. 2 geschnitten dargestellt.
Die durchlaufenden Längsbleche 1 im Oberteil des Gestelles sind zwischen den Lauf büchsen 4 derart eingebogen, dass die bis zur Deckplatte 3 durchgehenden Zuganker 2 in den dadurch gebildeten Winkeln ausser halb der Längsbleche zu liegen kommen. Die Ebene der Zugankerreihen bildet etwa die Schwerebene der zickzackförmig gebogenen Längsbleche. Die Druckübertragung ist daber denkbar günstig. In die Deckplatte, die nach beiden Seiten hin nur bis über die Längsbleche die volle Stärke hat, sind die Laufbüchsen 4 mit einem Ansatz eingelassen und darüber die Zylinderdeckel 5 mittelst der in die Deckplatte eingeschraubten Stehbolzen 6 be festigt. Die Längsbleche reichen etwa bis zur halben Maschinenhöhe auf eine gleich falls durchlaufende wageechte Zwischenwand 7 hinab.
Diese wird von einem Blech ge bildet, das beiderseits der Zwischenwand heruntergebogen ist und die Aussenwände 8 und 9 des Gestellunterteils bildet. An den Stellen, wo die Laufbüchsen 4 durch die wageechte Zwischenwand hindurchgeführt sind, besitzt diese Verstärkungsringe 10.
Der Raum zwischen den Längsblechen 1 einerseits und der Deckplatte 3 und der wag eechten Zwischenwand anderseits bildet den gemeinsamen Kühlwasserraum für die Lauf büchsen 4. An der einen Gestellseite sind unmittelbar über der wageechten Zwischen wand Anschlüsse 12 für den Kühlwasserein- und -austritt vorgesehen. Im Kühlwasser raum sind die Längsbleche zwischen den Laufbüchsen durch Stege 11 verbunden, deren Oberkante mit der obern Deckplatte 3 ver schweisst ist. Würden diese Stege zwecks Unterteilung des Kühlraumes bis auf die wageechte Zwischenwand hinunterführen, so brauchten die erforderlichen Schweissnähte nicht wasserdicht zu sein.
Das ist wichtig für den späteren Betrieb, bei dem diese Nähte nicht mehr zugänglich sind.
Im untern Teil des Gestelles sind Quer bleche 13 U-förmig um je einen Zuganker herumgebogen. Je zwei einander gegenüber liegende Querbleche sind oberhalb der Kur belwellenlager durch eine eingeschweisste Zwischenwand 14 verbunden. Unterhalb die ser Zwischenwand ist der gebogene Teil der Querbleche weggeschnitten, so dass die Zug anker beiderseits unmittelbar neben dem La gerdeckel 15 liegen können. In Querbleche des Gestellunterteils sind Lager 16 zur Auf nahme der Steuerwelle 17 eingeschweisst.
Letztere betätigt über die Stossstangen 18 und am Zylinderdeckel 5 gelagerte Kipphebel 19 die Ein- und Auslassventile. Die ausser halb der Längsbleche durchgehenden Stoss stangen, wie auch die Zuganker liegen im obern Teil des Gestelles hinter einer auf jeder Seite angebrachten dünnen Seitenwand 20 und 21, die den äussern Abschluss bildet.
Die Grundplatte besteht aus zwei Längs trägern 22, zwischen denen die Kurbelwellen lager 23 enthaltende Querträger 24 einge schweisst sind. Den untern Abschluss bildet eine leichte Olwanne 25.
Welded key frame for vertical multi-cylinder internal combustion engines. The invention relates to a welded box frame with continuous tie rods for vertical, multi-cylinder internal combustion engines.
(According to the invention, in order to absorb the anchor forces in the upper frame part to the sides of the cylinder in the longitudinal direction of the frame continuous sheets are arranged between the cylinder liners and the tie rods and for power transmission in the lower part of the frame transverse sheets are welded, which from the Longitudinal sheets are separated by a horizontal partition.
In this frame design, the compressive stress caused by pretensioning the tie rods runs from the cylinders in a straight line over the longitudinal plates in the upper and transverse plates in the lower part of the frame to the crankshaft bearings. The arrangement of transverse plates avoids significant bending stresses in the frame. The invention is based on the idea; that in the upper part of the gesture the longitudinal plates arranged on both sides of the cylinder are completely sufficient to transfer the machine forces to the crankshaft and to absorb the transverse forces.
Because of the great rigidity of the cylinder liners, the lateral forces are opposed by sufficient resistance. For machines with cross-head guidance, continuous longitudinal sheets in the upper frame part are all the more sufficient, since significant transverse forces do not occur.
In contrast, the moment exerted by the transverse forces in the lower part of the gesture is considerably greater, while the machine forces acting vertically remain the same. The invention takes this fact into account by arranging transverse metal sheets in the lower frame part, which accordingly absorb both the vertical forces and the transverse forces. If the cross plates arranged in the lower part of the frame were to pass through the entire height of the frame in order to absorb the machine forces, then the true-to-scale partition, in which the lower end of the liners are stored, would have to be made from individual pieces and each individually inserted between the cross plates in a watertight manner be welded.
In addition, special longitudinal sheets would have to be welded into the upper part to adjoin the gühlwasserraumes.
The arrangement of the longitudinal sheets between the liners and the tie rods in the upper parts of the frame also makes a watertight implementation of the tie rods through the cylinder cooling chambers with inaccessible sealing hubs unnecessary.
The longitudinal sheets expediently have bends between the liners in which the tie rods lie. As a result of these bends, the tie rods, although they are outside the longitudinal plates, can be guided past the crankshaft bearings so close that the armature can be kept as close as possible. The tie rods themselves can pass directly through the crankshaft bearings and the longitudinal sheets can be bent in so far that the tie rods are outside the cooling water spaces.
As a result of the small distance between the armature and the liners, the bending stresses in the bearing body on the one hand and in the Deek plate receiving the liner on the other hand are only small. The cover plate is supported on both sides of the bent longitudinal plates in the vicinity of the tie rods, so the pre-tensioning forces of the tie rods are transferred directly to the longitudinal panels. The bending strength of the longitudinal sheets subjected to pressure is increased by the bends.
The drawing relates to an embodiment example of the invention and shows a specialist four-stroke engine with more than 4 cylinders. Fig. 1 shows a part of a side view on the right and a part of a section through the cylinder lugs on the left. Fig. 2 shows a cross section.
In the ground plan of Fig. 3, the first cylinder is seen on the left in the plane AB of Nig. 2, the next in -line C - D of Fig. 2 and the right end of the machine in height the line .irF of FIG. 2 shown in section.
The continuous longitudinal sheets 1 in the upper part of the frame are bent in between the barrel sleeves 4 in such a way that the tie rods 2 extending up to the cover plate 3 come to lie in the angles thus formed outside the longitudinal sheets. The plane of the rows of tie rods forms roughly the plane of gravity of the zigzag curved longitudinal sheets. The pressure transfer is therefore very cheap. In the cover plate, which has full strength on both sides only up to the longitudinal sheets, the liners 4 are embedded with a shoulder and above the cylinder cover 5 by means of the stud bolts 6 be screwed into the cover plate. The longitudinal sheets extend approximately up to half the machine height onto a weight-real partition 7 that also runs through.
This is formed by a sheet ge, which is bent down on both sides of the partition and the outer walls 8 and 9 of the frame base. At the points where the liners 4 pass through the true-to-scale partition, these have reinforcing rings 10.
The space between the longitudinal sheets 1 on the one hand and the cover plate 3 and the wag real partition on the other hand forms the common cooling water space for the rifles 4. On one side of the frame, connections 12 are provided for the cooling water inlet and outlet directly above the real intermediate wall. In the cooling water space, the longitudinal sheets between the liners are connected by webs 11, the upper edge of which is welded to the upper cover plate 3 ver. If these webs were to lead down to the true-to-size partition in order to subdivide the cooling space, the required weld seams would not need to be watertight.
This is important for later operation when these seams are no longer accessible.
In the lower part of the frame cross plates 13 are bent in a U-shape around a tie rod. Two opposing cross plates are connected by a welded partition 14 above the cure belwellenlager. Below this intermediate wall, the curved part of the transverse sheet is cut away so that the tension anchors can be located on both sides directly next to the bearing cover 15. In the cross plate of the frame base 16 bearings are welded to take on the control shaft 17.
The latter actuates the inlet and outlet valves via the push rods 18 and rocker arms 19 mounted on the cylinder cover 5. The push rods extending outside the longitudinal sheets, as well as the tie rods, are located in the upper part of the frame behind a thin side wall 20 and 21 on each side, which forms the outer end.
The base plate consists of two longitudinal beams 22, between which the crankshaft bearings 23 containing cross members 24 are welded. A light oil pan 25 forms the bottom end.