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Mehrzylindrige Maschine. Es ist bekannt, Gasmaschinen als Drillingsmaschinen
mit Schwungrad außerhalb der Maschine auszubilden, wobei sämtliche Lager der Kurbelwelle
zu einem Gestellrahmen vereinigt sind und, zwischen je zwei Maschinen ein Lager
für beide vorgesehen ist. Diese bei Kleinmotoren übliche Anordnung läßt sich nicht
auf Großgasmaschinen übertragen, z. B. würden die Lager solche Abmessungen annehmen,
daß ihre Wartung und die Abführung der Wärme unmöglich würde. Auch spielt bei Kleinmotoren
die Frage des Fundamentes keine Rolle, während sie bei Großgasmaschinen von der
größten Bedeutung ist. Es ist deshalb auch hinsichtlich der allgemeinen Anordnung
kein Vergleich zwischen Kleinmotoren und Großgasmaschinen möglich. Letztere werden
in der Regel als liegende Maschinen mit zwei hintereinander angeordneten und doppeltwirkenden
Viertaktzylin dern, und zwar hauptsächlich zum Zwecke der Raumersparnis als Zwillingsmaschinen
ausgeführt. Die Anordnung der Einzelmaschinen zueinander ist alsdann gemäß Abb.
I so, daß das Schwungrad bzw. die Dynamo a zwischen beiden Maschinen b1, b2 gelagert
ist. Jede Einzelmaschine erhält zwei zu einem Rahmen i vereinigte Lager k,
hl und einen besonderen Steuerungsantrieb von der Kurbelwelle, dessen Welle l und
sonstige Steuerungsteile in dem freien Raum zwischen den beiden Maschinen untergebracht
sind. Die Rohrleitungen e liegen an den beiden Außenseiten des Fundamentes f.
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Diese Ausführung der Zwillingsmaschinen hat besonders bei großen Zentralen
manche \ achteile.
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z. Die für die Dynamos notwendige Grube stellt eine erhebliche Schwächung
dar, die um so nachteiliger ist, je größer die hin -und' her gehenden Massen, je
größer also,die Maschinen sind. Zwischen den Maschinen ist das Fundament geteilt,
so daß es nicht als einheitliche große Masse zur Wirkung kommt.
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Die Breite der Maschinenanlage setzt sich zusammen aus dem Raumbedarf
für die Rohrleitung jeder Einzelmaschine, der Fundamentbreite jeder EinzelmaschIne
und dem Raumbedarf für :das Schwungraid. Eine aus derartigen Zwillingsmaschinen
bestehende Zentrale erfordert aber einen großen Raum, einerseits weil ider Abstand
zwischen den Einzelmaschinen infolge der Anordnung des Schwungrades zwischen denselben
verhältnis
mäßig groß sein muß und anderseits, weil die Fundamente
der einzelnen Maschinensätze infolge der Anordnung der Steuerungen beider Einzelmaschinen
zwischen denselben nicht nahe aneinandergerückt werden können. Diese Anordnung der
Steuerungen ist aber notwendig, weil man sonst zwei Bedienungsgänge für die Zwillingsmaschine
gebrauchen würde.
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3. Die Einzelmaschinen sind als Rechts-und Linksmaschinen ausgeführt,
was eine Verteuerung in der Herstellung und die Notwendigkeit bedingt, mehr Reserveteile
auf Lager legen zu müssen, als bei gleichen Maschinen notwendig wäre.
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4. Beim Zwilling nehmen die inneren Hauptlager das ganze Schwungradgewicht
auf und müssen entsprechend bemessen werden. Auch die äußeren Rahmenlager werden
ungünstig beansprucht, indem erfahrungsgemäß als Folge der auftretenden Durchbiegung
der Welle die oberem Lagerschalen im Lagerdeckel zum Warmlaufen neigen. Infolge
der Rahmenausbildung der Lager und der beschränkten Raumverhältnisse ist eine ausreichende
Bemessung zumal bei großen Maschinen mit Schwierigkeiten verbunden und man hat schon
durch Anwendung von Wasserkühlung einer zu großen Lagererwärmüng Einhalt zu bieten
versucht.
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Diese Nachteile sind u. a. die Ursache, daß es bis jetzt nicht möglich
gewesen ist, die Leistung der Maschinen erheblich zu steigern, obwohl hierfür ein
dringendes Bedürfnis vorliegt, sogar die ganze Zukunft der Gasmaschinen davon abhängig
ist.
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Durch Verwendung der Drillingsanordnung könnte natürlich die Leistung
vergrößert wenden, jedoch würde eine Drillingsmaschine, wenn man die Drillingsanordnung
bisher bekannter Gasmotoren auf liegende Großgasmaschinen übertragen wollte, so
schwerwiegende Nachteile haben, daß man bisher stets davon abgesehen hat, Drillingsmaschinen
zu bauen. Insbesondere sind hervorzuheben: infolge der unmittelbaren Nebeneinanderlagerung
der großen Zylinder die Unzugänglichkeit derselben, sowie ihrer Ein-und Auslaßventile
usw. und die Anwendung des bei Drillingsmaschinen üblichen gemeinsamen Rahmens.
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Die Erfindung ermöglicht nun die Verwendung der Drillingsanordnung
auch bei liegenden Maschinen mit zwei hintereinander angeordneten, doppeltwirkenden
Viertaktzylindern der größten Leistung durch eine neuartige Anordnung der Einzelmaschinen.
Es werden gemäß Abb. 2 drei Einzelmaschinen d1, d2, d2 als völlig gleiche Maschinen
ausgebildet und so zueinander angeordnet, daß zwischen je zwei Maschinen lediglieh
ein schmaler, zur Bedienung erforderlicher Raum verbleibt. Das Schwungrad c wird,
nicht zwischen den Maschinen, sondern seitlich gelagert.
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Eine derartige Anordnung der Einzelmaschinen bietet wesentliche Vorteile.
Ein großer Vorzug liegt zunächst in der Verringerung der Schwungmassen. Das Schwungrad
einer Drillingstandemmaschine fällt wesentlich leichter aus als das einer Zwillingstandemmaschine
mit 2/3 der Leistung. Dieser Nachteil ist vorwiegend wichtig für Maschinen für Drehstromdynamoantrieb,
welche wegen des hohen Ungleichförmigkeitsgrades besonders schwere Schwungmassen
benötigen.
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Die Fundamentsscbwierigkeiten werden durch d!ie Anordnung der Einzelmaschinen
nebeneinander völlig behoben. Erfabrungsgemäß sind die 2t1ßerord'entlich großen
freien Mas=senkräfte d=er bisher größten Maschinen durch :das Fundament kauen noch
zu beherrschen und die Aufstellung derartiger Maschinen ist überhaupt nur bei lyestem
Baugrund denkbar. Bei einer Einzelmaschine mit i 5oo mm Hub und mit einer Leistung
von etwa 5 ooo P.S. besitzen die Massenkräfte eine Größe von etwa 25o ooo kg. Nach
,den vorliegenden Erfahrungen können aber für solcheKräfte keine noch so großenFundamente
eine Haltbarkeit gewährleisten, wenn nicht ein außerordentlich fester Baugrund zur
Verfügung steht. Baut man zwei derartige Maschinen zusammen, so erhöhen sich die
Massenkräfte auf etwa 31o 00o kg, die sich dann allerdings auf ein etwa doppelt
so großes Fundament verteilen. Die große Masse des Fundaments kommt aber bei den
bekannten Ausführungen der Zwillingsmaschinen nicht voll zur Wirkung, weil es geteilt
und durch die Schwungradgrube geschwächt ist. Bei einer Drillingsmaschine mit der
neuen Anordh-ung der Einzelmaschinen ist es dagegen möglich, das Fundament als einheitliches
Ganzes auszubilden, während die freien Massenkräfte praktisch Null sind.
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Die Fund'amentfrage kann also der Größe der Einzelmaschinen bei Drillingsanordnung
keine Grenzen setzen. Auch nehmen die Fundamente bei dieser Anordnung in Zentralen
im Verhältnis zur Leistung einen viel geringeren Raum ein als bei der Zwillingsanordnung,
da die Maschinen infolge der Anordnung eines einzigen Schwungrades außerhalb des
Maschinensatzes gedrängter neben-,einander liegen urnd d'ie Fundamente der einzelnen
Maschinensätze mehr aneinandergerükt werden können, zumal da hier in dem Raum zwischen
zwei Maschinen nur die Rohre einer Einzelmaschine (s. Abb.2) gelegt
sind.
Die bekannten Zwillingsmaschinen bestehen aus Rechts- und Linksmaschinen; für viele
Teile sind demnach doppelte Modelle erforderlich. Der Drilling gemäß der Erfindung
dagegen ist aus völlig gleichen Einzelmaschinen zusammengesetzt und verursacht infolgedessen
viel geringere Modellunkosten. Dasselbe gilt für die erforderlichen Reserveteile.
Da die Einzelmaschinen gleich sind, kann die Zahl der ReServeteile viel geringer
gewählt werden. Als besonders vorteilhaft ergibt sich für den Drilling die Reserve
der Kurbelwelle. Schon aus baulichen Gründeen wird man die Kurbelwellen der Drillinge
dreiteilig und mit angesetztem Wellenstumpf für das Schwungrad ausführen. Es genügt,
wenn als Reserve eineinzelnes Achsdrittel vorhanden ist, während bisher immer eine
vollständige Kurbelwelle auf Lager gelegt werden mußte.
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Durch die Drillingsanordnung wird die Anwendung großer Einzelmaschinen
überhaupt erst ermöglicht, denn die Ausführung größter Tandemmaschinen ist begrenzt
durch die Möglichkeit der Lagerung der Schwungräder. Beispielsweise würde die Einzelmaschine
bei der obenerwähnten Tandemmaschine mit I 500 Hub und einer Leistung von etwa 5
ooo P.S. über 15o ooo kg wiegen, die Einzelmaschine einer dreimal so starken Drillingsmaschine
mit gleich großem Zylinder aber nur 110 ooo kg. Während bei dem letzteren die Lager
noch eben innerhalb der zulässigen Beanspruchungen gehalten werden können, bereitet
die betriebssichere Lagerung des ersten größte Schwierigkeiten.
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Auch hinsichtlich der Gleichartigkeit der Diagramme und der Zündung
bietet die Drillingstandemmaschine erhebliche Vorteile, insbesondere für den Betrieb
empfindlicher Drehstrommaschinen, insofern als die Diagramme, deren vollkommene
Gleichmäßigkeit bei Gasmaschinen erfahrungsgemäß nicht zu erreichen ist, eine größere
Streuung zeigen dürfen als bei Tandemmaschinen, ohne den Parallelbetrieb zu stören.
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Auch einzelne Aussetzer in einem Zylinder können wegen des beim Drilling
sehr kleinen Leistungsausfalles, der, auf die Umdrehung bezogen, nicht größer werden
kann als1/6 der Gesamtleistung, keinen erheblichen Einfluß auf den Parallelbetrieb
ausüben, während bei anderen Maschinen Aussetzer ganz unzulässig sind.
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Besonders billig in den Anlagekosten und günstig in der Anordnung
gestaltet sich auch heim Drilling das Spülgebläse. Bei einer einzelnen Tandemmaschine
wird das Spülnebläse nur in den Kolbentatlagen während einer etwa 6o° Kurbelwinkel
entsprechenden Zeit, also bei der dbppeltwirkenden Maschine etwa während 1/3 des
Kurbelweges beansprucht, in der übrigen Zeit läuft es leer. Beim Drilling verteilt
sich die dreimal so große Leistung des Gebläses gleichmäßig auf den Kurbelweg; das
Gebläse braucht mithin nicht größer gewählt zu werden als bei einer Tandemmaschine
von 1/3 der Drillingsleistung.
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Man spart also an Anlagekapital und Kraftbedarf. Ferner läßt sich
das Gebläse g (s. Abb. a) beim Drilling in angenehmster Weise hinter dem Schwungrad
in unmittelbarer Nähe der Maschine an einer Stelle unterbringen, für die sonst keine
Verwendung besteht und ohne daß dadurch wichtige Maschinenteile unzugänglich werden.
Ein solcher Platz ist bei einer Zwillingsmaschine bekannter Ausführung nicht vorhanden,
weil der Raum hinter dem Schiwu@ngrad für die Bedienung der Maschine unbedingt freigehalten
werben muß. Würde man das Gebläse seitlich, vor oder hinter der Maschine aufstellen,
so würde es in jedem Falle im Wege stehen und den freien Verkehr auf dem Maschinenflur
behindern; ganz abgesehen davon, daß umständliche, lange und teure Rohrleitungen
für die Gebläseluft sich ergeben würden. Auch die Leitung lt der Gebläseluft zu
den einzelnen Zylinidern gestaltet sich; auffällig einfach und ohne Hinld@rnis für
,die Zugänglichkeit. Bei, der Zwillingsmaschine ist schon wegen des größeren Durchmessers
am Schwungrad und Dynamogehäuse eine derartige Rohrführung nicht möglich, Man ist
hier gezwungen., eine viel umständlichere und kostspieligere Leitung zu wählen.