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Maschine, insbesondere Verbrennungskraftmaschine, mit paarweise angeordneten,
parallelen Zylindern. Zweizylindrige Maschinen mit gegenläufigen Kolben sind bereits
bekannt, bei denen der obere Kolben jedes Zylinders durch eine diagonal gerichtete
Stange mit dem Kreuzkopf des benachbarten Zylinders verbunden ist.
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Die diagonal gerichteten Stangen sind bei den bekannten Maschinen
an ihren Enden mit den zugehörigen Kolben mit Hilfe von Kreuzköpfen fest verbunden.
Der untere Kreuzkopf dient dabei als Hauptkreuzkopf, d. h. als derjenige, an den
die Hauptkupplungsstange angelenkt ist.
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Dieser Bauart haften gewisse Übelstände an. Beispielsweise haben die
Gleitschuhe des Hauptkreuzkopfes nicht nur den Schub in einer Ebene aufzunehmen,
der aus den Schiefstellungen der Hauptkupplungsstange sich ergibt, sondern auch
den Diagonalschub in einer rechtwinklig dazu liegenden Ebene. Die Gleitschuhe mußten
daher mit zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Gleitflächen ausgestattet
werden. Deshalb wurden diese Gleittlächen als Ebenen ausgeführt, und da diese auf
Teilen ein und desselben Hauptkreuzkopfes anzuordnen waren, so war es schwierig,
den Kreuzkopf in seiner richtigen Stellung zur Zylinderachse zu erhalten, was doch
im Betrieb so überaus wichtig ist. Die beiden Gleitflächen des Kreuzkopfes mußten
ferner ziemlich weit voneinander angeordnet werden, damit zwischen ihnen Raum geschaffen
würde zur Anbringung der diagonalen Kupplungsstangen. Das hat zu Kreuzköpfen geführt,
die so groß waren, daß auf die Ausdehnung beim Warmwerden besondere Rücksicht genommen
werden mußte, d. h., daß zwischen den Führungsflächen am Kreuzkopf und den Gleitflächen
am Maschinengestell verhältnismäßig großes Spiel bleiben mußte, was dann wieder
zu verhältnismäßig großen Abnutzungen führte.
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Weiter sind bei den bekannten Maschinen die Diagonalstangen nicht
nur mit ihren oberen und unteren Enden an die Kolben angelenkt, sondern sie sind
auch zu zweien angeordnet: Die eine erstreckt sich an der Vorderseite der :Maschine
nach abwärts und die andere an der Rückseite der Maschine, aber in ungleichen Abständen
von der Ebene, in der die Achsen der vier Kolben liegen. Demgemäß muß jede Verlängerung
der beiden Kupplungsstangen, die aus irgendwelchen Ursachen eintrat, eine Schiefstellung
des Querkopfes herbeiführen, -,voraus Klemmungen und große Abnutzungen entstanden.
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Endlich sind bei Maschinen dieser Art die Fiauptkreuzköpfe und die
diagonalen Kupplungsstangen wenig zugänglich, weil dieTragsäulen für die Zylinder
auch gleichzeitig als Gleitflächen aasgebildet sind, nicht nur für die Schuhe, die
den Schub der diagonalen Kupplungsstaagen aufnehmen müssen, sondern auch diejenigen
für den Hauptquerkopf. Man konnte daher die Säulen nicht weiter auseinanderbringen,
als die Achsen der Kolbenpaare voneinander abstehen.
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Gemäß der Erfindung sind diese Schwierigkeiten durch eine besondere
Anordnung der sich kreuzenden Lenker beseitigt, mit denen je zwei, verschiedenen
Zylindern zugehörige, iin entgegengesetzten Sinne sich bewegende Kolben gekuppelt
sind. Diese Anordnung ist nebst besonderen, ihre zweckmäßige Ausführung sichernden
Einzelllenten in der Zeichnung dargestellt, die die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert.
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Abb. i ist eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt gezeichnet, bei
der gewisse Teile der Maschine weggenommen gedacht sind. Abb: 2 ist eine Oberansicht
einer Einzelheit der Abb. i, und Abb. 3 ist eine Seitenansicht, wiederum teilweise
im Schnitt und nach Wegnahme einiger "feile dargestellt, und zwar von der Richtung
von links her auf Abb. i.
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Die Maschine ist auf einer Grundplatte io aufgebaut. Das Gestell besteht
im wesentlichen aus zwei Vordersäulen i 1 und zwei Hintersäulen 12, die die Zylinder
und die übrigen Teile tragen. Die Maschine hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
vier Arbeitszylinder 13, 14, 15 und 16, die senkrecht und paarweise angeordnet sind,
und von denen das eine Zylinderpaar genau ebenso ausgeführt ist wie das zweite.
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Die Zylinder 13 und 1.1 stehen parallel miteiiiander. In jedem von
ihnen wirkt in an sich bekannter Weise ein Paar von Kolben 17, 18 und i9, 2o, die
gegenläufig sich bewegen. Die Kurbelwelle 21 hat je einen besonderen
Kurbelzapfen
22 und 23 für jeden Zylinder, die in Winkeln zueinander angeo'rd'net, im vorliegenden
Fall um igo° gegeneinander versetzt sind. Die Kurbelzapfen sind durch Schubstangen
2q., 25 mit den Hauptquerköpfen 26 verbunden, und -diese wieder sind durch Stangen
27, 28 mit dien unteren Kolben 17, 19 der beid!en Paare gekuppelt.
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Die beiden Gleitköpfe 26 sind jeder für sich in Abb. 2 in Oberansicht
dargestellt. Hiernach besteht jeder Kreuzkopf aus einem mittleren Block 29, finit
dem die Stange 27 verbunden ist, und weiter aus seitwärts vorstehenden Zapfen 30,
an denen die gegabeiten 'Enden der Kurbelstangen 2.4 angreifen. Außerdem sind die
Kreuzköpfe mit Gleitschuhen 31 von bogenförmigem Querschnitt versehen, die
auf Führni@ngen 32 (Abb. i und 3) in der üblichen Weise gleiten. Diese Gleitführungen
nehmen den Seitenschub auf, der von den Winkelstellungen der Kurbelstange herrührt.
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Ferner sind die Hauptquerköpfe 26 mit Armen 33, 34 versehen, die in
rechten @Ninkeln zu den Zapfen 30 seitlich hervorragen. Diese Arme sind so
lang, daß die zweckmäßig ku'gelförmig gestalteten Enden 35, 36 in einem größeren
Abstand von der Kolbenachse liegen als die Gleitfläche 31. Demgemäß ragt der Arm
34 durch einen Schlitz der Gleitführung 32 hindurch.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Verbesserung der Diagonalquerverbindung
zwischen den '.Kolbenpaaren zweier benachbarter Zylinder zu schaffen, d. h. den
Verbindungen, durch die die Kolben: 17 und 2o gezwungen werden, im Gleichtakt, aber
entgegengesetzt zu den anderen beiden miteinander verbundenen Koliben 19
und, 18 sich zu bewegen. Zur Herstellung der Verbindung ist eine Gelenkanordnung
getroffen, die aus einem Lenker ersten Grades 37 und, einem Lenker zweiten Grades
38 besteht. Der Lenker 37 greift mit seinem unteren Ende an dem kugeligen Endstück
35 des Armes 33 des Hauptquerkopfes an. Da dieser Hauptquerkopf starr mit dem Kolben
17 verbunden ist, so kann der Lenker 37 auch als drehbar verbunden mit dem Kolben
17 betrachtet werden. Diese Verbindung wird weiter unten bezeichnet als die Gelenkverbindung
ersten Grades, weil sie die Verbindung zwischen dem Kolben und dem Lenker ersten
Grades herstellt. Das Gelenk ist ein Kugelgelenk. Der Lenker 37 ist weiter an- seinem
oberen: Ende drehbar verbunden -mit dem unteren Ende des Lenkers 38, und zwar durch
eine Gelenkverbindung, die ein Zapfengelenk darstellt und mit 39 bezeichnet ist.
Der Lenker 38 seinerseits ist mit seinem oberen Ende ebenfalls mit einer Gelenkverbindung
versehen, die zweckmäßig als Kugelgelenk ausgebildet ist und an den Kalben 2o angeschlossen
ist. Diese Verbindung, ist in Abb. i mit 40 ,bezeichnet.
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Es ist demnach ersichtlich, daß die Lenkeranordnung zunächst den Lenker
ersten Grades 37, weiter den Lenker zweiten Grades 38 und endlich drei Gelenkverbindungen,
die erste am Kreuzkopf 26, die zweite zwischen den beiden Lenkern blei 39 und die
dritte zwischen dein zweiten Lenker und seinem Kolben bei 40 umfaßt.
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Das Gelenk 39 umfaßt ein Gleitstück 4, ,das mit einer Gleitfläche
4.2 und einer Hilf sgleitfläche 43 versehen ist. Diese gleiten auf Führungsflächen
d.¢ und ¢5. Die Führung 44, die den seitlichen Druck aufnimmt, der von der Zugbeanspruchung
des diagonal gerichteten Lenkers 38 herrührt, steht im rechten Winkel zu der Ebene
der Führung 32, die den seitlichen Schub der Hauptkupplungsstange 24 aufzunehmen
hat. Außerdem ist sie höher als diese'in -dem Maschinengestell anigebracht. Die
Hauptführungen 32, die sich an den rückwärts gelegenen Säulen 12 'befinden, bestehen
z. B. aus einem Stück mit diesen (Abb. 3) und werden an ihren unteren Endren -unterstützt
durch eine querlaufende Traverse, die sich zwischen den rückseitigen Säulen 1a erstreckt.
Die.Sätilen ri und i2 sind an ihren oberen Enden durch Brückenstücke miteinander
verbunden, und: die Hilfsführungen ,4 werden von diesen Brückenstücken getragen
in . beliebiger Weise, beispielsweise sind sie an diese angeformt.
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Die Vordersäulen i i sind, wie aus Nbb: r ersichtlich, in einem gewissen
Abstand zueinander angebracht, und zwar stehen sie weiter voneinander ab als die
Achsen der Kolbenpaare, deren Zylinder sie tragen. Die beiden Sätze von Führungen
32,44 .mit ihren zugehörigen Gleitscahuhen 3 r, d.2 sind voneinander getrennt und:
unabhängig voneinander leicht zugänglich angebracht. Jede Nachstellung infolge Abnutzung
zwischen. Gleitschuh und zugehöriger Führung q4. ist unabhängig von einer Einstellung
des Hauptkreuzkopfes 26, da eine solche Nachstellung des Gleitschuhes d.2 von dem
Kugelgelenk 36 am unteren Ende des Lenkers 37 aufgenommen werden kann, ohne daß
,dadurch ,die Ausrichtung des H.auptkreuzkopfes 26 mit dem zugehörigen Kolben 17
gestört würde.
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Weiter b@eeinflußt irgendeine Wärmeausdehnung des äußerenEndes des
Armes 34 des Kreuzkopfes 26 in keiner 'Weise die Stellung des Kreuzkopfes 26 zur
Führung 32, da diese Einstellung nur durch, die Ausdehnung des vergleichsweise kurzen
.Stückes zwischen -der Achse des Kreuzkopfes und dem Gleitschuh 32 verändert werden
kann. Die Ausdehnung des anderen Endes des Armes 34 bewirkt
nur,
däß der Lenker 37 aus seiner Richtung kommt. und eine solche Verschiebung des 1_enkers
wird durch das Kugelgelenk 36 zugelassen.
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Die Lenkerverbindungen sind doppelt aus-"eführt, in der Weise, daß
die beiden Glie:ier jedes Lenkers auf entgegengesetzten Seiten des Kolbens liegen.
In Abb. i also ist beispielsweise das eine Glied des Lenkers 37 an der Vorderseite
des Zylinders 13 und sein 7t'-gehöriges Glied 37* in entsprcohender Lage hinter
dem Zylinder angeordnet. Sie liegen also in der Ebene der Achse des Kolbens, zu
dem sie gehören, tirld auf entgegengesetzten Seiten clesselben. Besonders deutlich
geht das aus Abb. 3 hervor. Die Lenkeranordnung fiäch Ab:b. i ist in ihrer Anwendung
auf den Zylinder 13 verdoppelt, und deshalb ist der 1@reuzkopf 26 gemäß Abb. 2 finit
den beiden nach seitwärts Nerv orstreckenden Armen 33 und 34 versehen. Der Gleitschuh
31 ist aber eicht doppelt ausgeführt. Dieser Gleitschub erfüllt den Zweck eines
Ha,uptkreuzkopfes. der clen seitlichen: Schub aufnehmen muß, der von den Winkelstellungen
der Kupplungsstange herrührt.
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Der Lenker zweiten Grades 38 der Gelenkverbindung ist, wie aus Abb.
3 bei 38 und 38Y ersichtlich, ebenfalls verdoppelt, und die Verbindung dieses Zwillingslenkers
ist an seinem oberen Ende finit dein zugehörigen Kolbenebenfalls am besten aus Abb.
3 bei Kolben 18 zu erkennen. Die Zwillingslenker 38 und 38Y sind an den Kolben 2o
angeschlossen, aber ihre Verbindung liegt hinter dem Kolben 18 in Abb.3 und ist
deshalb nicht sichtbar. Die Verbindung der entsprechenden Zwillingsglieder 5o, 51
sind indessen dargestellt. Jedes dieser Glieder ist durch ein Kugelgelenk 52 mit
einem Querstück 53 verbunden, das all dein Kolben mittels eines Gelenkzapfens 5.1
befestigt ist, der quer liegt zur Kolbenachse. Der Gelenkzapfen 5.4 liegt bei dem
Ausführungsbeispiel horizontal und in der Ebene der Achsen der beiden zusammengehörigen
Zyliit<ler. 1'r ist befestigt an einem Gleitschuh 56, der in Führungen 57 gleitet.
Dieser Gleitschuh 56 ist starr verbunden mit dein zugehörigen Kolben, und die Führung
57 nimmt den Seitenschub auf, der von den Winkelstellungen des Lenkers zweiten Grades
herrührt. Irgendein Unterschied in der Länge der beiden Glieder eines Zwillingslenkers
bringt daher nur eine kleine Verstellung des Querstücks 53 auf seinen Zapfen hervor,
eine solche Verstellung aber wird ohne weiteres zugelassen durch die Kugelgelenke
52 und Ledingt keinerlei Beansprtichun@gen des Hauptkretizkopfes, wie es sonst bei
derartigen Altordnungen der Fall ist.
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Die beiden Glieder 38, 38* des Lenkers zweiten Grades sind in ähnlicher
Weise mit einem Querstück 55 verbunden. Die beiden Querstücke 53, 5 5 sind in ihrer
Mitte befestigt an ihren Gleitschuhen und Kolben. Infolgedessen stehen die beiden
Glieder eines Lenkers zweiten Grades gleich weit ab von der Achse des zugehörigen
Kolbens: Es findet also stets eine gleichmäßige Beanspruchung beider Glieder statt,
was bei den hiherigen Ausführungen keineswegs der Fall <<.-ar. Ahb. i zeigt,
daß an beiden Seiten der Maschine, nämlich vorn und hinten, die Glieder der Lenker
zweiten Grades, z. B. 38, 5o, einander kreuzen; damit nun diese Glieder aneinander
vorüber gehen können, ist eines Gier Querstücke 55 länger als der andere 53. Vorzugsweise
ist der seitliche Abstand der Gelenke 39 an ihren unteren Enden, wie aus Abb. 3
ersichtlich, so bemessen, daß beide Glieder 38, 5o die gleiche Neigung zur Senkrechten
haben, aber nach entgegengesetzten Seiten. Alle Gelenke 39 mit ihren Gleitschuhen
42 an der Vorderseite der Maschine können demgemäß in einer Ebene liegen, ebenso
diejenigen an der Rückseite der Maschine. Diese Ebenen sind parallel zu der senkrechten
Ebene sämtlicher Zylinderachsen.
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Es ist ersichtlich, daß bei diesem Aufbau der Maschine die verschiedenen
Gleitschuhe und ihre Führungen leicht zugänglich sind. Die Hauptkreuzköpfe 26 sind
direkt von vorn her zugänglich, zwischen -den Vordersäulen i i, die zu diesem Zweck
weit voneinander abstehen. Ebenso sind die Gleitschuhe d2, 43 mit ihren Führungen
44, 45 zugänglich, obgleich sie zweckmäßig mit einer abnehmbaren Platte 6o abgedeckt
sind, die in A11. i auf der rechten Seite sichtbar ist. Endlich sind die obersten
Gleitschuhe 56 mit ihren Führungen 57 durch einen abnehmbaren Deckel 61 abgedeckt,
der ebenfalls in Abb. i rechts, aber auch in Abb.3 dargestellt ist. Dieser Deckel
ist bei 62 geschlitzt, so claß die kugeligen Enden der Querstücke 53, 5; daraus
hervorragen können. Demgemäß sind auch die drei Gelenkverbinchmgen in der Lenkeraif#--)rclnung
leicht zugänglich und können ohne weiteres nachgesehen und eingestellt «erden.
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Für die zweckmäßige Durchführung des Aufbaus einer :Maschine nach
vorstehenden Grundlagen sind einige der schon oben erwähnten Einzelheiten von erheblicher
Bedeutung. Dieses sind die folgenden: Die Gelenke 39, durch die die Lenker ersten
Grades 37 mit denen zweiten Grades 38 verbun.rl.en sind, sind zur Aufnahme der in
der Zeichmingsebene Abb. i verlaufenden Seiten-Kl:rücke von den Gleitbahnen .L1
-Lind .15 geführt. Weiter müssen aber Einrichtungen zur Aufnahine derjenigen Seitendrücke
vorhauc:eil sein, die senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufen,
also
in der Zeichnungsebene der Abh. 3. Vors vornherein würde man diese Führungen so
anordnen, daß sie Verschiebungen in Richtung der Drücke gänzlich verhindern. Das
aber würde unzweckmäßige Reibungen hervorrufen, weil bei der Eigenart des Aufbaus
kleine Verschiebungen in dieser Richtung möglich sein müssen. Die Führungsbahnen
zur Aufnahme dieser Seitendrücke sind daher, wie aus Abb. 3 deutlich ersichtlich,
so angeordnet, daß sie jene geringen Z'erschdebungen gestatten-Weiter von Bedeutung
ist die Übertragung der Bewegung zwischen der K.urbeilstange 24 und den Lenkern
ersten Grades 37. Diese erfolgt, wie schon dben beschrieben, durch den Kreuzkopf
26 mit den Armen 33. 34, an deren Enden die Lenker 37 angreifen. Nun muß der Kreuzkopf
geführt werden. Es wäre unzweckmäßig, renn man -diese Führung, wie zunächst natürlich
wäre, noch außerhalb der Lenker 37 vorsehen wollte. Deshalb ist das eigenartige
Hilfsmittel .getroffen worden, den Kreuzkopf durch die Gleitbahn 32 zu führen, durch
die das Ende des Armes 34 durch einen Schlitz hindurchragt. Auf diese Weise kommt
die Führung näher a21 -die Zylinderachse heran, als von vornherein möglich erscheint.
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Die Anordnung dieser Führung hängt zusammen mit dem Aufbau der ganzen
Maschine. Zweckmäßig ist die Anordnung daher so getroffen, daß die sämtlichen Zylinder
von Säulen 1i getragen werden, die weiter voneinander abstehen als die Achsen der
Kolbenpaare, während weitere Säulen an der Hinterseite der Maschine die oben erwähnten
Führungen für die Kreuzköpfe tragen, ebenso aber auch -die Führungen für d'ie Gelenke
zwischen den Lenkern ersten und: denjenigen zweiten Grades, :diese letzteren. liegen
dabei höher als die ersteren.
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Es hat sich die Anordnung als besonders zweckmäßig erwiesen, die in
Zwillingsanordnung ausgeführten Glieder zweiten Grades 38, 38*, 5o und 51 nach beiden
Seiten gleich weit von der Zylirnderachse zu verlegen. Dadurch wird der ganze Aufbau
bekannter Maschinen symmetrisch.