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Gestell für Kolbenmaschinen Die Erfindung betrifft ein Gestell für
Kolbenmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen. Sie besteht darin, daß für die
Übertragung der Kräfte die Verbindung zwischen Zylinder und Lager durch ein U-förmig
ausgebildetes Tragband aus geschmiedetem Material oder Stahl erfolgt, von dem die
für die Standfestigkeit des Gestelles notwendigen Versteifungen sowie die den Zusammenhalt
bewirkenden Verbindungen ausgehen. Das Tragband kann einen profilierten, z. B. einen
rechteckigen, einen T-förmigen mit nach innen oder außen gerichtetem Steg, einen
kreuzförmigen, einen U-förmigen mit nach innen oder außen gerichteten Flanschen,
einen doppel-T-förmigen oder einen mit einem Schenkel nach innen oder außen gerichteten
winkelförmigen Querschnitt aufweisen.
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Vorteilhafterweise wird der offene Teil des U-förmigen Tragbandes
durch einen besonderen Einsatzkörper abgeschlossen. Auch dieser Einsatzkörper kann
einen profilierten, z. B. rechteckigen, T-förmigen, kreuzförmigen, U-förmigen, doppel-T-förmigen
oder winkelförmigen Querschnitt aufweisen. Dieser Einsatzkörper und die Tragbänder
können zur Kräfteübertragung von den Zylindern auf die Tragbänder mit entsprechenden,
ineinandergreifenden Stufen ausgebildet sein. Der Einsatzkörper und die Kreuzkopfgleitbahn
können jedoch auch voneinander unabhängig mit dem Tragband verbunden sein.
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Zweckmäßig besteht das Tragband aus schmiedbarem Material, mit welchem
die für die Standfestigkeit des Gestelles notwendigen Versteifungen sowie die den
Zusammenhalt bewirkenden Verbindungen durch Verschweißung oder Verschrauben oder
Vernietung verbunden sind. Der Einsatzkörper kann vom U-förmigen Tragband mindestens
teilweise durch einen zum Durchfluß eines Kühlmittels dienenden Zwischenraum getrennt
sein.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsg eg, e nstandes ist auf der
Zeichnung für eine stehende Brennkraftmaschine schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt vergleichsweise ein Schema eines bekannten Kastengestelles.
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Abb.2 veranschaulicht ein nach der Erfindung gebautes Gestell.
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Abb.3 zeigt das Gestell in vergrößertem Maßstab, und zwar im Schnitt
nach der Linie III-III von Abb. 4..
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Abb. ,4 entspricht einem Schnitt nach der Linie IV-IV von Abb. 3 und
zeigt die Auslaßseite der Maschine.
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Abb. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V von Abb. 4.
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Abb. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI von Abb. 3; a bis h stellen
weitere mögliche Ouerschnittsformen des Tragbandes und des Einsatzkörpers dar.
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Im Gegensatz zu dem in Abb. i dargestellten Kastengestell erfolgt
nach der Erfindung zur Übertragung der Kräfte die Verbindung zwischen dem Lager
2 und dem Zylinder 3 durch ein U-förmig ausgebildetes Tragband i.
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Aus Abb. 3 ist zu ersehen, daß der Zylinder
mittels
der Bolzen 6, welche in Augen 4. und 5 (Abb. q.) angeordnet sind, mit dem Tragband
i verbunden ist. Die Augen .f der äußersten Zylinder sind als Ganzes mit diesen
zusammengegossen, während die zwischen zwei Zylindern liegenden Augen 5 je durch
zwei Hälften 7 benachbarter Zylinder gebildet werden. Je zwei Hälften 7 von einem
Auge 5 sind an besonders geformten Flanschen 8 mittels Schrauben g miteinander verbunden,
um die Zylinder in ihrer gegenseitigen Lage zu sichern. Diese Verbindung kann jedoch
auch dadurch erfolgen, daß alle Zylinder der Maschine oder auch nur einzelne Gruppen
von Zylindern durch z. B. in besonderen Augen ruhende, in Richtung der Wellenachse
verlaufende Ankerschrauben miteinander verschraubt sind.
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Die in den Zylindern 3 beweglichen Kolben io (Abb. 4.) übertragen
die auf sie ausgeübte Kraft durch die Kolbenstangen i i, die Kreuzköpfe i2 und die
Schubstangen 13 auf die Kurbeln 15 der Maschinenwelle 14.. Die Welle 14 ist in den
in die U-förmigen Tragbänder i eingebetteten Lagern 2 gelagert. Die Deckel 16 dieser
Lager sind mit Keilen 17, die einerseits in Keilbahnen der U-förmigen Tragbänder
i und andererseits in Keilbahnen der Lagerdeckel 16 eingeschoben sind, auf die Lagerschalen
2 gepreßt.
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Der offene Teil .des U-förmigen Tragbandes i ist durch einen Einsatzkörper
18 von z. B. doppel-T-förmige Gestalt aufweisendem Querschnitt abgeschlossen, dessen
Flanschen als Gleitschienen ig für die Kreuzköpfe 12 ausgebildet sind. Zwischen
dein Tragband i und dem Einsatzkörper 18 sind Hohlräume 2o vorgesehen, die von einem
die Gleitschienen kühlenden Kühlmittel durchströmt werden.
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Die Einsatzkörper 18 können dadurch zur Übertragung von Kräften zwischen
den Zylindern 3 und den Tragbändern i herangezogen werden, dar die Einsatzkörper
und die Tragbänder durch entsprechende Ausbildung von Stufen 21 gegeneinander in
der Längsrichtung festgelegt und durch Zugbolzen 22 (Abb. 3) mit den Zylindern 3
verbunden werden. In besonderen Fällen kann das Tragband i selbst als Gleitschiene
verwendet werden.
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Durch eine fachwerkartige Konstruktion 23 aus Blech, welche verschraubt,
zusammengenietet oder -geschweißt sein kann, wird nicht nur die für die Standfestigkeit
notwendige Versteifung des Gestelles erreicht, sondern auch der Zusammenhalt der
Tragbänder i bewirkt. Zugleich übernimmt der untere Teil dieser Konstruktion 23
das ganze Gewicht der Maschine und bildet eine Standfläche 24 für diese, indem die
einzelnen, das Maschinengewicht tragenden Rippen durch quer zur Maschinenachse liegende
Bänder 25 oder ganze mit Bohrungen versehene Bleche zusammengehalten sind. Die Befestigung
dieser fachwerkartigen Versteifungskonstruktion an den Tragbändern kann entweder
durch Verschweißung oder durch Niet- oder Schraubenverbindung erfolgen.
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Die Kastenverschalung 26 des Gestelles ist entweder durch Vernietung
oder durch Verschweißung mit der fachwerkartigen Konstruktion 23 verbunden, wodurch
eine vollständige Verschalung der Antriebsteile erreicht wird. Zwischen den Tragbändern
i sind zu beiden Seiten des Gestelles Türen 27 (Abb. 5) in der Blechverkleidung
26 vorgesehen, welche eine gute Zugänglichkeit zu den beweglichen Teilen der Maschine
gewährleisten.
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Die in der Zeichnung dargestellte Maschine ist als Schiffsmaschine
gedacht, welche mit ihren Standflächen 2d. unter Zwischensetzen von Beilageschienen
28 auf solchen Stellen des Schiffsdoppelbodens 29 steht, welche durch Spanten
30 gestützt sind. Da der Schiffsboden 29 zugleich als Boden für das Kurbelgehäuse
der Maschine dient, sind die Beilageschienen 28 zu gleicher Zeit als Dichtung zwischen
Kurbelgehäuse und Maschinenraum ausgebildet, um Ölverluste zu verhindern.
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An Stelle der fachwerkartigen Konstruktion 23 kann auch eine Konstruktion
aus Leichtmetallguß zur Erreichung der Standfestigkeit und des Zusammenhaltens des
Gestelles, zur Aufnahme des Maschinengewichtes und zur Bildung einer Standfläche
verwendet werden. Die Tragbänder würden in diesem Falle an den entsprechenden Flächen
bearbeitet und in entsprechende, ebenso bearbeitete Flächen des Leichtmetallgußstückes
eingesetzt. Für kleine Maschinen z. B. können auch Zylinder und Tragband aus einem
einzigen Stück bestehen.
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Der Querschnitt der Tragbänder i kann natürlich auch mit Rücksicht
auf Größe und Beanspruchung, wie in Abb. 6a bis h gezeigt, ein profilierter, z.
B. ein T-förmiger mit nach innen oder außen gerichtetem Steg, ein kreuzförmiger,
ein U-förmiger mit nach innen oder außen gerichteten Flanschen, ein doppel-T-förmiger
oder ein mit einem Schenkel nach innen oder außen gerichteter winkelförmiger sein.
Der Einsatzkörper, der gegebenenfalls von der Gleitbahn der Kreuzköpfe unabhängig
ausgebildet sein kann, kann den Querschnittsformen der Tragbänder entsprechende,
z. B. ähnliche wie oben bereits für die Tragbänder angegebene Formen aufweisen.
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Ein nach der Erfindung gebautes Gestell für Brennkraftmaschinen ermöglicht,
ohne dabei von der Fertigung abhängig zu sein,
die Verwendung von
der Beanspruchung der einzelnen Teile angepaßten Formen bzw. die Verwendung von
Einzelteilen, die aus bestimmten Beanspruchungen angepaßtem Material bestehen. Es
wird dadurch auch möglich, die hauptsächlichsten Gestellkräfte nicht wie bisher
auf einenf mehr oder weniger ungünstigen, indirekten, gebogenen und daher große
zusätzliche Spannung im Gestell veranlassenden Weg, wie in Abb. i, sondern auf dem
einfachsten geraden Weg zwischen Zylindern und Lager, wie in Abb. 2 angegeben, zu
übertragen. Weiter besitzt ein so aufgebautes Gestell für Brennkraftmaschinen den
Vorteil eines gegenüber den Gestellen der herkömmlichen Bauart bedeutend geringeren
Gewichtes und die Möglichkeit einer rascheren Herstellung und eignet sich infolgedessen
besonders für Schiffs- und Fahrzeugmaschinen, bei welchen ein möglichst leichtes
Gesamtgewicht angestrebt wird.