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Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie durch eine mehrzylindrige
Brennkraftmaschine Die Erfindung besteht in der besonderen, in den Ansprüchen gekennzeichneten
Art des Einbaues einer Dynamomaschine in eine Brennkraftmaschine bekannter Art mit
mehreren in Form eines Prismas angeordneten Zylindern mit gegenläufigen Kolben.
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In der Zeichnung ist Abb. i eine Seitenansicht (zum Teil im Schnitt)
durch eine Lokomotive mit Energieaggregaten gemäß der Erfindung; Abb. 2 ist eine
Seitenansicht (zum Teil im Schnitt) einer der Motorensätze der Anordnung nach Abb.
i ; der Schnitt ist nach der n_ unktierten Linie II-f1 in Abb. 3 geführt; Abb. 3
ist eine Aufsicht auf das Aggregat nach Abb. z (zum Teil im Schnitt), und Abb. d.
ist eine der Abb. 2 ähnliche Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform. In
Abb. i bedeutet ro den Wagenkasten einer Lokomotive, der auf Fahrgestellen i i ruht,
an denen Triebmotoren vorgesehen sind, die als an sich nicht wesentlich für die
13rfindung nicht dargestellt sind. In größerer oder gering:rer Höhe, vorzugsweise
über jedem Fahrgestell, ist eine Brennkraftniaschine 12 angeordnet, die im einzelnen
an Hand der Abb. 2 beschrieben sei. Innerhalb j<Aer Kraftmaschine liegt ein Stromerzeuger,
und diese arbeiten über entsprechende Fahrschalter auf die Antriebsmotoren der Fahrgestelle.
Gemäß Abb. a und 3 weist die Brennkraftmaschine eine Vielecksrahmenanordnung 13
auf, die vorzugsweise aus Platten aus Stahl o. dgl. besteht und einen prismatischen
Kasten bildet, dessen Hauptlängsachse im wesentlichen senkrecht angeordnet ist.
Vom Rahmen 13 springen Flanschteile 14 und 15 derart vor, daß Kraftkolben der Gegenlaufbauart
dazwischen angebracht werden können. Im besonderen Falle sind je vier Zylinder in
der in Abb. 3 dargestellten Anordnung vorhanden, die zusammen ein Quadrat bilden,
und es sind sechs derartige Sätze übereinandergelegt, wie Abb. 2 zeigt, so daß im
ganzen in dem besonderen Beispiel die Brennkraftmaschine 24 Zylinder- enthält.
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Kurbelwellen 16 sind än den Ecken der erwähnten Quadratsätze von Kraftzylindern
angeordnet, und jede Kurbelwelle ist durch Schubstangen mit dem unmittelbar benachbarten
Kolben verbunden.
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Die verschiedenen Kurbelwellen sind am Fuße der Maschine durch Getriebe
17, 18, 19 gekuppelt, so daß die Kurbelwellen immer eine bestimmte Phasenbeziehung
gegeneinander beibehalten müssen, Innerhalb der so beschriebenen Kraftmaschine ist
ein elektrischer Generator 2o angeordnet, bestehend aus einem Feldrahmen 21 mit
senkrecht darin angeordnetem Anker; die senkrechte Ankerwelle führt das Zahnrad
r9
und ruht in einem Stützlager, das bei 23 dargestellt ist.
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Am oberen Ende trägt der Anker 22 einen Kommutator 24, auf dem Stromabnehmerbürsten
schleifen.
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Der Kraftmaschinenrahmen ist nach oben über den Kommutator 24 hinaus
fortgesetzt und ergibt ein oberes Lager 25. Weiter ist der Rahmen in der bei 26
gezeigten Weise so ausgebildet, daß eine Ventilatoröffnung entsteht, in der Ventilator
27 kreist, der an der Ankerwelle sitzt.
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Im Rahmen der Feldmagnetanordnung 21 sind Luftöffnungen 28 vorhanden,
so daß ein durch den Ventilator 27 erzeugter Luftstrom durch den Spalt des Generators
hindurchfließt und durch die Öffnungen 28 zur Ventilation des Feldrahmens nach außen
strömt, wonach er durch die Spülöffnungen zu den verschiedenen Zylindern über Hauben
29 geleitet wird; diese Spülhaubenanordnung ist in der älteren Anmeldung im .einzelnen
dargestellt und beschrieben.
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Da häufig die Luftmenge, die durch den Luftspalt getrieben wird, zum
Spülen der Zylinder nicht ausreichend sein kann, sind Drosseleinrichtungen 3o am
oberen Ende des Gehäuserahmens angeordnet, die Luft unmittelbar vom Ventilator 27
zu den Spülöffnungen der Zylinder durch den Spalt zwischen Kraftmaschinenrahmen
und Feldmagnetrahmen hindurchlassen. Nach der Darstellung sind diese Drosseleinrichtungen
einstellbar. Sie tragen Zahnstangen 30a, in die Trieblinge 30b an vertikalen Wellen
3r angreifen. Die Wellen ragen durch die Deckplatte des Rahmens hindurch und endigen
in Handrädern 32. Durch Einstellung der Schieber kann ein größerer oder geringerer
Teil der Gesamtluftzufuhr unmittelbar zur Kraftmaschine geleitet werden.
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Aus dem Vorangegangenen ergibt sich, daß durch die Zahnradgetriebe
17, 18, 19 nicht nur eine richtige Phasenbezeichnung der Kurbelwellen geschaffen
wird, sondern daß gleichzeitig das Zahnrad z9 den Anker des Stromerzeugers treibt,
wodurch eine äußerst leichte, gedrungene und billige Kraftmaschineneinheit gebildet
wird.
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Bei der Anordnung nach Abb.2 und 3 wird offenbar die Spülluft mehr
oder weniger vorgewärmt, indem sie durch den Generator hindurchgetrieben wird; weiter
ergibt es sich häufig, daß der zweckmäßige Spüldruck höher ist, als es für die Generatorkühlung
zweckmäßig ist. Deshalb kann die Anordnung gemäß Abb.4 so getroffen werden, daß
der Feldrahmen 21' keine radialen Ventilationsöffnungen aufweist, sondern längsgerichtete
Ventilierkanäle, die bei 35 punktiert eingezeichnet sind. Luft vom Ventilator 27'
strömt dann abwärts durch den Luftspalt und durch die Kanäle 35 und verläßt die
Maschine durch den Maschinensockel an Öffnungen 36. Spülluft beliebig gewünschten
Drukkes wird durch ein Spülgebläse erzeugt und wird dem Raum zwischen Kraftmaschinenrahmen
und Generatorrahmen zugeführt und strömt von hier in der vorbeschriebenen Weise
zu den Spülkanälen der verschiedenen Zylinder. So lassen sich die beiden Luftzufuhrsysteme
in der zweckmäßig erscheinenden Weise durchführen. Die Spülluft wird dann nicht
so stark vorgewärmt wie im vorher beschriebenen Beispiel und kann in beliebiger
Pressung erhalten werden.
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Die Erfindung ist im vorliegenden Fall für eine Kraftmaschine mit
quadratischer Zylinderanordnung beschrieben, jedoch können beliebige Zylinderzahlen
um die Mittelachse herum angeordnet werden, ohne daß damit der Erfindungsbereich
verlassen wird.
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Die beschriebene Brennkraftmaschinengeneratoreinheit ist besonders
für Lokomotivenantrieb geeignet, weil der Raum in der Längsrichtung eines Eisenbahnfahrzeuges
häufig beschränkt ist. Kraft- und Stromerzeugungssätze der beschriebenen Bauart
können so angeordnet werden, daß sie bis auf die notwendigen Durchgangswege die
ganze Breite des Wagenkastens ausfüllen und gänzlich bis zur Decke emporreichen,
so daß der Raum äußerst zweckmäßig ausgenutzt wird.