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Ölmaschinenkraftanlage .mit mindestens zwei selbständigen mehrzylindrigen
Ölmaschinen Das Patent 423 737 stellt eine Anordnung unter Schutz, bei der die Kurbeln
einer ölmaschinenkraftanlage mit wenigstens zwei selbständigen, durch Zahnräder
mit seiner gemeinsamen Arbeitswelle gekuppelten Ölmaschinen die gleiche Winkelstellung
mit Bezug auf die Zylinderachsen einnehmen und durch das Getriebe dauernd gegeneinander
in. unveränderlicher Stellung gehalten werden, so daß bei gleichzeitiger Zündung
in beiden. Maschinen zu allen Zeiten gleiche Drehkräfte von den Ritzeln der Kurbelwellen
auf das Zahnrad der Arbeitswelle übertragen werden.
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Die genaue übereinstimmung in der Winkelstellung der Kurbeln ist praktisch
sehr schwer zu erreichen-. In der Tat ist auch eine mathematisch genaue Übereinstimmung
nicht erforderlich.
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Die vorliegende Erfindung gibt die Grenzen an, innerhalb deren Abweichungen
von der genauen Einstellung der Kurbeln möglich sind, ohne den erstrebten weichen
Gang des Getriebes in praktisch nachteiliger Weise zu verschlechtern.
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Um die Beziehungen zwischen den Drehkräften der Antriebsritzel und
der Kürbelstel= lung deutlich zu machen, ist eine Zeichnung beigefügt.
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Abb. i ist ein Grundriß einer Olmaschin.enkraftanlage mit zwei parallel
zueinander liegenden sechszylindrigen Ölmaschinen in stehender Anordnung; Abb. 2
ist die zugehörige Seitenansicht; Abb.3 ist eine Stirnansicht des Getriebes bei
verschiedener Kurbelstellung mit den eingezeichneten Drehkräften; Abb. q. zeigt
die entsprechenden Drehkraftdiagramme während einer Umdrehung jeder Kurbel für den
Fall, daß die Maschinen im Viertakt arbeiten.
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Wie in dem Hauptpatent bezeichnet u, a' zwei selbständige Viertaktölmaschinen,
deren Kurbelwellen c, c' je ein Ritzel d, d' tragen, die mit .einem Zahnrade der
Arbeitswelleb in Eingriff stehen. Im Gegensatz zum Hauptpatent haben aber die Kurbeln
mit Bezug auf die Zylinderachsen nicht die gleiche Winkelstellung, sondern sind
etwas gegeneinander versetzt. Wie durch Pfeile in Abb.3 angedeutet ist, werden beide
Zahnräder d, d durch die bezüglichen Maschinen a, u' im Sinne
des Uhrzeigers angetrieben, so daß das dazwischenliegende
Rad e
der Arbeitswelle eine der Drehung des Uhrzeigers entgegengesetzte Drehung ausführt.
Das Zahnrad c überträgt so eine abwärts gerichtete Kraft P, das Zahnrad c' eine
aufwärts gerichtete Kraft P' auf die Zähne des getriebenen Rades e. Beide Kräfte
sind während einer Umdrehung der Kurbel starken Schwankungen unterworfen. Die Kraftänderungen
sind in Abb. q. durch die Kurven U und D dargestellt. Diese beiden Kurven
kommen zur Deckung; wenn die Kurbeln der beiden Maschinen gemäß dem Hauptpatent
die gleiche Winkelstellung mit Bezug auf die Zylinderachsen einnehmen, sind aber
bei abweichender Stellung gegeneinander verschoben. Gemäß Abb. 3 sind die Kurbeln
:der Maschinen um etwa io° gegeneinander versetzt, so daß die Maschine a' .der Maschine
a um etwa i o° vorauseilt und ebenso auch die Zündung in den Zylindern ider Bersten
Maschine entsprechend früher erfolgt als in den Zylindern der zweiten Masclüne Dieser
Unterschied in der Kurbelstellung kommt in dem Diagramm mach Abb. q. durch eine
seitliche Verschiebung der an sich vollständig identischen Kurven U und D zum Ausdruck.
Die geraden senkrechten Linien V zwischen den Kurven U und D stellen die
Kraftdifferenzen P-P' während einer Umdrehung der Kurbelwellen dar. Diese Kraftdifferenzen
sind periodisch positiv und negativ, positiv, solange P größer als P' ist, negativ,
solange P' größer als P ist. Die positiven sind. abwärts gerichtet und werden durch
das Lager des Zahnrades e bzw. der Welle b aufgenommen. Die negativen. sind aufwärts
gerichtet und wirken dem Gewicht des Zahnrades und der Arbeitswelle entgegen. Wenn
die aufwärts gerichteten Kraftdifferenzen größer sind als die am Zahnrad e wirksamen
Schwerkräfte, so wird das Zahnrad e angehoben und gerät in Schwingungen, die nicht
nur heftige Schläge innerhalb des Lagers der Welle b verursachen, sondern auch heftige
Stöße auf die Zähne des Getriebes übertragen. Solange aber die aufwärts gerichteten,
von der verschiedenen Kurbelstellung herrührenden Kraftdifferenzen .gleich oder
kleiner bleiben als die am Zahnrade angreifenden Schwerkräfte, treten Kräfte, die
das Zahnrad in seinen. Lagern anheben könnten, nicht auf. Das Zahnradgetriebe läuft
daher verhältnismäßig ruhig. Bis zu diesem Wert sind daher Abweichungen in der Stellung
der Kurbeln der einzelnen Ölmaschinen zulässig.
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Es mag noch erwähnt werden, daß die in Abb. 3 dargestellten Kräfte
P und P' die Vertikalkomponenten der Zahndrücke sind. Die Zahndrücke selbst verlaufen
bei Krafträdern, also Zahngetrieben mit Evolventenverzahnung, in der Regel unter
einem Winkel von. 2o° zu der Tangente im Berührungspunkt der Teilkreise.