-
Gegenkolbenmaschine mit dreifach -gekröpfter Welle. Bei Einkolbenmaschinen
ist es bekannt, zur Lagbrung der Welle im Gehäuse die zu vollen Kreisscheiben ausgebildeten
Kurbelwangen zu benutzen. Hierbei besteht aber der -Übelstand, daß die auf die Welle
einwirkende Kolbenkraft stets durch eine ebenso große, durch das Lager hindurch
auf die Welle übergeleitete Gegenkraft im Gleichgewicht gehalten werden muß, so
daß das Lager hierbei eine sehr hohe Belastung erfährt, welche bei dem notwendigen
großen Durchmesser solcher Wangenlager'trotz der Anwendung von Wälzkörpern (Kugeln
oder Rollen) eine verhältnismäßig hohe Reibung und starke Abnutzung ergibt. Die
Anwendung derartiger Wangenlager bei Einkolbenmotoren vermag deshalb gegenüber den.
üblichen Zapfenlagern keine Vorteile zu bieten. Diese Nachteile der bekannten Anordnungen
werden vermieden bei Anwendung der Wangenlager in Verbindung mit Gegenkolbenmaschinen
mit dreifach gekröpfter Welle. Hierbei wird die betriebssichere Ausbildung der Lager
trotz der verhältnismäßig großen Durchmesser durch den Umstand ermöglicht, daß die
Lagerbelastung infolge des Kraftausgleichs zwischen den beiden Kolbentriebwerken
verhältnismäßig gering ist.
-
Die auf den Wangen der Welle angeordneten Lager haben also nur noch
geringe Kräfte zwischen Welle und Gehäuse zu übertragen, so daß trotz großen Lagerdurchmessers
die Reibungsarbeit klein und deswegen Erwärmung und Abnutzung durchaus beherrschbar
bleiben. Infolge dieser günstigen Umstände ist es deshalb
sogar
möglich, an Stelle der teueren Lager mit Wälzkörpern gewöhnliche Gleitlager anzuwenden,
ohne daß die Betriebssicherheit und der Wirkungsgrad der Maschine darunter leiden.
-
In manchen Fällen genügt es, das Wangenlager nur zwischen je zwei
Zylindern anzuordnen, während an den Enden der Maschine die Außenlager der Welle
als normale Zapfenlager ausgebildet sein können.
-
Von besonderem Vorteil ist es bei Anwendung der neuen Wellenlagerung,
wenn der äußere Kolben einen kleineren Hub ausführt als der innere Kolben, da in
diesem Falle die Wangen einen kleineren Durchmesser erhalten als wenn bei gleichem
Gesamthube beide Kolben gleiche Hübe ausführen würden. Infolge des kleineren Wangendurchmessers
ergeben sich für die Wangenlager günstigere Reibungsverhältnisse. Das Lager, namentlich
wenn es als Gleitlager ausgebildet ist, wird dadurch wesentlich betriebssicherer.
-
Bei der Ausbildung der Lager ist, namentlich bei größeren Maschinen,
auf die Formänderungen der Welle im Betrieb Rücksicht zu nehmen. Die Lager werden
also zweckmäßig so ausgeführt, daß kleine Neigungen der Wangenscheiben zwanglos
erfolgen können, indem die Lagerschalen beispielsweise in Kugelflächen eingebettet
werden, oder indem bei Kugellagern die Kugeln in bekannter Weise auf Kugelflächen
laufen. Bei Gleitlagern, namentlich bei solchen für kleinere Maschinen, genügt es
vielfach, eine gewisse Beweglichkeit der Lagerschale dadurch herbeizuführen, daß
dieselbe nur auf einer schmalen Fläche unterstützt wird.
-
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
-
Abb. i stellt eine zweizylindrige Gegenkolbenmaschine im Längsschnitt
dar; Abb. 2 ist ein teilweiser Querschnitt dieser Maschine nach Linie II-11 der
Abb. i ; Abb.3 zeigt eine Ausführungsform einer Kurbelwelle mit Wangengleitlager;
Abb. 4 zeigt die Lagerung der Wange nach Abb. 3 in vergrößertem Maßstab.
-
Die Abb. i und 2 zeigen eine zweizylindrige Gegenkolbenmaschine mit
dreifach gekröpfter Welle. Der innere und der äußere Kolben haben hierbei gleiche
Hübe, die Radien c der inneren und äußeren Kurbelkröpfungen sind also gleich. Die
Welle ist zwischen den beiden Kröpfungsgruppen und auch an ihren beiden Enden mit
zu Scheiben ausgebildeten Wangen i, 2, 3 versehen, welche mittels der Rollenlager
4, 5, 6 im Kurbelgehäuse 7 gelagert sind. Das als Riemenscheibe ausgebildete Schwungrad
io ist unmittelbar mit der Wange 3 verbunden. Ein kurzer Wellenstummel ix auf Wange
i dient zum Antrieb der Steuerung, der Hilfsmaschinen usw.
-
Der Einbau der Kugel- oder Rollenlager in das Gehäuse 7 erfolgt zweckmäßig
in der Weise, daß die Welle in achsialer Richtung in das Gehäuse hineingeschoben
oder aus diesem herausgezogen werden kann.
-
Abb. 3 zeigt eine Welle für eine Zweizylinder-Gegenkolbenmaschine,
bei welcher die Kolben je einer Zylindereinheit zwar zusammen den gleichen Gesamthub
ausführen wie die Kolben der Maschine nach Abb. i, bei welcher dieser Gesamthub
sich aber ungleich auf die Einzelkolben verteilt, und zwar derart, daß die Kolben
des äußeren Getriebes einen kürzeren Hub ausführen als die Kolben des inner-,a Getriebes.
Dementsprechend ist der Kurbelradius a des äußeren Getriebes kleiner als der Kurbelradius
b des inneren Getriebes. Wie aus der Abbildung leicht zu ersehen ist, ergibt sich
damit für die als Kreisscheibe ausgebildete mittlere Wange ein wesentlich kleinerer
Durchmesser d3 als bei den Wangen der Maschine nach Abb. i (Durchmesser dl), deren
Gesamthub sich gleichmäßig auf beide Kolben verteilt. Infolge des kleineren Durchmessers
der Wange und der bei gleichen Drehzahlen geringeren Gleitgeschwindigkeit, endlich
wegen der kleineren Ausschläge bei Formänderungen werden die Betriebsverhältnisse
für ein Gleitlager wesentlich günstiger als im ersten Falle.
-
Abb.4 zeigt in vergrößertem Maßstab die Stützung einer Lagerschale
für ein '\#."angengleitlager. Die Schale 15 trägt den kurzen Rippenfortsatz 16,
mit dem sie sich gegen den festen Gehäuseteil 2o stützt. Hierdurch ist eine gewisse
Einstellungsmöglichkeit der Lagerschale bei seitlichen Neigungen der Kurbelwange
gewährleistet.