-
$rennkraftmaschine mit einem Ladeverdichter, insbesondere für Luftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen mit einem Ladeverdichter, insbesondere
für Luftfahrzeuge.
-
Bekanntlich hat die Suche nach Verbesserung des Arbeitens von Brennkraftmaschinen
im allgemeinen, und insbesondere von Luftschifffahrtsmotoren, zur Verwendung von
Ladeverdichtern geführt, die zur Erhöhung des Druckes im Einlaß bestimmt sind.
-
Um einen geeigneten Druck im Einlaß, entsprechend den Betriebsbedingungen
für den Luftschiffahrtsmotor zu sichern, so daß dieser Druck sich entsprechend der
Verwendungshöhe, d. h. entsprechend dem Umgebungsdruck bestimmt, ist es erforderlich,
die Verdichter bei veränderlichen Geschwindigkeiten arbeiten zu lassen.
-
Ist das Verhältnis der Geschwindigkeiten des Motors und des Verdichters
unveränderlich, so ist man zwecks Verhütung eines unter gewissen Umständen im Einlaß
möglichen übermäßigen Druckes angehalten, die Gase abzusperren, die Saugleitung
des Kompressors zu drosseln oder auch die Druck- und Einlaßleitung des Kompressors
unmittelbar miteinander zu verbinden.
-
Diese Arbeitsweise bietet aber den schweren Übelstand, daß zum Antrieb
des Kompressors ein Kraftaufwand erforderlich ist, der in keinem Verhältnis zu der
für den Motor erforderlichen Leistung und Druck steht.
-
Die gegenwärtig bekannten diesbezüglichen Einrichtungen verursachen
demnach einen beträchtlichen Kraftverlust und in der Folge einen zusätzlichen Brennstoffverbrauch.
-
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung betrifft nun
eine Brennkraftmaschine, bei der ein Zahnradübersetzungsgetriebe für mehrere verschiedene
Übersetzungsverhältnisse zwischen Kurbel- und Verdichterwelle vorgesehen ist, und
behebt die vorerwähnten Übelstände hauptsächlich dadurch, daß jedem Übersetzungsgetriebe
für die einzelnen Übersetzungsverhältnisse - gegebenenfalls mit. Ausnahme desjenigen
mit dem kleinsten bersetzungsverhältnis, das dann ein Freilaufrad enthält - je eine
Kupplung zugeordnet ist, die eine unbegrenzte Gleitung der Treibwelle gegenüber
der getriebenen Welle ermöglicht, und daß jede dieser Kupplungen von einem beliebig
durch den Führer betätigten Antriebsmechanismus gesteuert wird, und daß die einzelnen
Übersetzungsgetriebe, mit Ausnahme des die größte Übersetzung vermittelnden, je
eine Vorrichtung (beispielsweise eine bekannte Freilauf- und Sperrvorrichtung) besitzen,
die sich bei steigender Drehzahl der Verdichterwelle
infolge Einschaltens
eines eine höhere Übersetzung vermittelnden Übersetzungsgetriebes selbsttätig ausschaltet
und damit das den Verdichter bisher antreibende Übersetzungsgetriebe unwirksam macht.
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und
den Ansprüchen. In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung in einem-
Beispiel dargestellt.
-
Abb. i ist ein Längsschnitt nach I-I der Abb.2, wobei die obere Zeichnungshälfte
die Einrichtung zur Mitnahme des Kompressors mit kleiner Geschwindigkeit, und die
untere Zeichnungshälfte die Einrichtung zur Mitnahme des Kompressors mit mittlerer
Geschwindigkeit darstellt; Abb.2 zeigt eine Endansicht, teilweise im Schnitt nach
II-II der Abb. i, die Anordnung der Vorgelegewellen und -zahnräder für die große,
mittlere und kleine Geschwindigkeit sowie im Querschnitt die Schaltvorrichtungen
zum Übergang von der großen zur mittleren und kleinen Geschwindigkeit und umgekehrt;
Abb. 3 ist ein Schnitt nach III-III der Abb. 2, der die Anordnung zum Antrieb bei
großer Geschwindigkeit darstellt; Abb. 4 ist ein Schnitt nach IV-IV der Abb. i,
der die Freilaufradanordnung für die mittlere Geschwindigkeit veranschaulicht; Abb:.5
ist ein Längsschnitt der Schaltanordnung für die große Geschwindigkeit, die in Abb.
2 gezeigt ist; Abb. 6 zeigt im Grundriß Außenteile des die Schaltvorrichtungen nach
Abb.2 und 5 steuernden Gehäuses; Abb.7 zeigt eine bauliche Einzelheit im Schnitt;
Abb.8 stellt eine Ausführungsform der in Abb.2 und 5 veranschaulichten Schaltvorrichtung
dar, und Abb. g zeigt schematisch eine Ausführungsform, bei der mehrere Vorgelegewellen
den Kompressor durchqueren.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Abb. i) bezeichnet 21 die
Kurbelwelle eines Motors, welche mit Hilfe von Riffelungen 22 eine hohle Zwischenwelle
23 mitnimmt-, am entgegengesetzten Ende der letzteren sitzt ein Zahnrad 24
mit zwei Verzahnungen 25, 26 verschiedener Durchmesser, die gegebenenfalls am Rad
24 versetzt sind und mit einem Organ zur Begrenzung des Drehmoments versehen sein
können, welches im allgemeinen jener Verzahnung hinzugefügt ist, welche zum Antrieb
der Vorgelege bei kleiner Geschwindigkeit bestimmt ist. Die Hohlwelle 23 ist hinreichend
lang um den von der Kurbelwelle 2,1 an anzutreibenden Kompressor C ganz zu durchqueren,
ebenso wie die der Erfindung entsprechende Mitnahmevorrichtung, die in Abb. i allgemein
mit E bezeichnet ist. Übrigens ist die Welle 23 genügend elastisch um die durch
die Kurbelwelle 9,1 übertragenen, dem guten Zustand der Verzahnungen der unten angeführten
Zahnräder nachteiligen Schwingungen und Biegungen aufzunehmen. Die Welle 23 ist,
wie ersichtlich, an einem Ende in der sie antreibenden Kurbelwelle 2i und am anderen
Ende in einem Lager 27 abgestützt, das im Gehäuse 28 der Mitnahmevorrichtung E angeordnet
ist. Man ersieht, daß das Rad 24 und demnach die Verzahnungen 25, 26 ständig mit
der Geschwindigkeit der Kurbelwelle 21 mitgenommen werden. Diese Verzahnungen 25,
26 dienen zur Mitnahme des Kompressors mit kleiner, mittlerer oder großer Geschwindigkeit
unter Vermittlung von Vorrichtungen, die weiter unten beschrieben werden.
-
Die Anordnung zur Mitnahme des Kompressors C weist zwei symmetrisch
mit Bezug auf die Welle 23 angeordnete Vorgelegewellen iog (Abb. 2, 3) auf, deren
jede mit einer Reibungskupplung bekannter Art versehen ist. Da die beiden Vorgelegewellen
iog mit den von ihnen getragenen Organen einander gleichen (Abb. 2), so ist im nachstehenden
nur eine derselben beschrieben. Bemerkenswert ist hierbei die besondere Anordnung
dieser Kupplungen auf eine- Welle, die schneller als die Kurbelwelle läuft, so daß
die erhöhte Zentrifugalbeschleunigung günstig ausgenützt wird, da ein größeres Drehmoment
durch eine Kupplung kleinerer Abmessungen so übertragen werden kann. Die Vorgelegewelle
iog ist mit einem Trieb iio versehen, welcher mit der Verzahnung 26 des Zahnrades
24 in Eingriff steht und läuft innerhalb einer hohlen zweiteiligen Welle iii in
glatten Lagerbüchsen 112; die Hohlwelle iii lagert in Kugellagern 113, 114, gegebenenfalls
in glatten Lagern, die in innerhalb des Gehäuses 28 angeordneten Scheidewänden eingebaut
sind. Eines der vorerwähnten Lager kann eine axiale Beanspruchung aufnehmen. Die
Anordnung der beiden Wellen iog und iii ist derart, daß ihre relativen Geschwindigkeiten
möglichst klein sind. Die Welle iog ist, wie dargestellt, mit der Hohlwelle iii
durch eine Fliehkraft-Reibungskupplung bekannter Art verbunden, deren Beschreibung
bloß erläuterungshalber gegeben wird. Die Hohlwelle iii trägt zu diesem Behufe die
angetriebenen Scheiben 115, 116 der Kupplung, deren antreibende Scheibe 117 von
der Vorgelegewelle iog getragen wird. Die angetriebenen Scheiben 115, iiö sind,
wie in Abb. 3 dargestellt, zu den beiden Seiten der antreibenden Scheibe 117 angeordnet.
Übrigens werden die angetriebenen Scheiben 115, 116 an ihrem Umfang mittels einer
weiter unten beschriebenen Verbindung mit einer Pfanne iig verbunden, welche auf
der Hohfwelle iii festsitzt. Die beschriebene
Kuppelvorrichtung
wird durch zwischen die geführten und führende Kupplungsscheiben eingeschaltete
Reibungsscheiben lao vervollständigt, welche die Mitnahme der angetriebenen Scheiben
115, 116 durch die antreibende Scheibe 117 ermöglichen, sobald die Schwinghebel
i2i, 122, 123 sich in bekannter Weise gegen Köpfe 124 der Scheibe 116 abstützen.
Zwecks Entkuppelns, das heißt zum Abstellen der Wirkung der Schwinghebel 121, 122,
123 auf die Köpfe 124, werden die Schwinghebel durch einen Anschlag 125 gesteuert,
der auf der Welle iii verschiebbar ist und Finger 126 entgegen der Wirkung vonFedern
127 beeinflußt. Gemäß der Erfindung weist die Pfanne iig am Umfang eine Verzahnung
i28 auf, welche in Eingriff mit einem auf der Welle 5o des Kompressors C festsitzenden
Zahnrad 49 steht; die Welle 5o des Kompressors ist konzentrisch zur Welle 23 angeordnet.
-
Es ist leicht aus dem Vorhergehenden erkennbar, daß, sobald die beschriebene
Kupplung eingerückt ist, die Bewegung der Kurbelwelle 21 auf die Welle 5o des Kompressors
C durch die Hohlwelle 23, die Verzahnung 26, das Zahnrad iio, die Vorgelegewelle
iog, die Kupplung, die Verzahnung 128 und das Zahnrad 49 übertragen wird. Ist im
Gegenteil die Kupplung'ausgerückt, so wird der Pfanne iig keine Drehbewegung mitgeteilt
und die Kompressorwelle läuft mit einer Geschwindigkeit um, die von der großen,
durch andere Verbindungen bestimmten Geschwindigkeit verschieden ist. Zu bemerken
ist, daß die Verwendung der zwei Übertragungseinrichtungen der angedeuteten Art,
die mit Bezug auf die Kompressorwelle symmetrisch angeordnet sind, eine richtige
Verteilung der durch die Größe der zur Mitnahme des Kompressorrotors erforderlichen
Kräfte bedingten Reaktionen auf die Verzahnungen 128 der beiden Kuppeleinrichtungen
gibt. Es ist natürlich möglich, erforderlichenfalls mehr als zwei Kuppeleinrichtungen
vorzusehen.
-
Die Schwinghebel 121 und im allgemeinen die Kupplung werden derart
angeordnet, daß im Falle von zwei oder mehreren Kupplungen für eine und dieselbe
Geschwindigkeit die von den einzelnen Kupplungen übertragenen Drehmomente nur um
im vorhinein bestimmte, im allgemeinen möglichst kleine Werte untereinander verschieden
sein können, um jede unsymmetrische Verteilung der auf das Zahnrad 49 und die Welle
5o des Kompressors übertragenen Kräfte zu vermeiden.
-
Eine die Bauart der eigentlichen Reibungskupplung betreffende Einzelheit,
und zwar die Vereinigung der Pfanne iig und der Kuppelscheibe 115 ist in Abb. 7
dargestellt. Man ersieht aus derselben, daß die Scheibe 115 an ihrem Umfang Riffelungen
51 aufweist, welche mit entsprechenden Gegenriffelungen 52 innerhalb der Pfanne
zig in Eingriff gelangen, welcher mittels eines geschlitzten in eine Kreisnut der
Pfanne eingreifenden Stellringes 53 gesichert wird. Diese Sicherung bzw. Festlegung
bildet einen Teil der Erfindung.
-
Die Einrichtung zur Mitnahme des Kompressors C mit kleiner Geschwindigkeit
(obere Hälfte der Abb. i) weist eine Vorgelegewelle 54 auf, die an einem Ende mit
einem Zahnrad 55 -versehen ist, welches mit der Verzahnung 25 des Rades 24 kämmt.
Die hohle Welle 54 läuft in Kugel- oder Büchsenlagern 56, 57, die in Scheidewänden
58 des Gehäuses 28 vorgesehen sind, und wird ihrer ganzen Länge nach von einer Welle
59 durchquert, welche in Büchsenlagern 6o innerhalb der Hohlwelle 54 drehbar
ist, sich aber mit Bezug auf sie in der Längsrichtung nicht verschieben kann, da
ein Anschlag 61 sie daran hindert. Die Hohlwelle 54 und die Welle 59 werden
untereinander durch ein Gesperre verbunden, dessen Sperrad 62 auf der Hohlwelle
54 festsitzt, während die mit ihm zusammenwirkenden Klinken 63, die durch Federn
64 beeinfiußt werden, auf Zapfen 65 einer auf der Welle 59 festsitzenden
Scheibe 66 angelenkt sind. Die Anordnung ist eine solche, daß die Klinken 63 mit
dem Sperrad 62 nur dann in Eingriff sich befinden, wenn die Geschwindigkeit der
Scheibe 66 jene der Welle 54 nicht überschreitet. Die Scheibe 66 ist, wie dargestellt,
an ihrem Umfang mit einer Verzahnung 67 versehen, welche mit dem auf der Welle 5o
des Kompressors C festsitzenden Zahnrad 49 kämmt.
-
Man ersieht demnach, bloß bei Betrachtung der beschriebenen Einrichtung
zur Mitnahme mit kleiner Geschwindigkeit, daß, sobald die Klinken 63 sich in Eingriff
mit dem Sperrad 62 befinden, die Kompressorwelle 5o durch die Kurbelwelle 2i mitgenommen
wird, unter Vermittlung der Welle 23, der Verzahnung 25, des Zahnrades 55, der Welle
59, der Verzahnung 67 und des Zahnrades 49; diese Mitnahme hört, wie oben
gezeigt, auf, sobald die Klinken 63 außer Eingriff mit dem Sperrad 62 gelangen.
Das durch die Einrichtung zur Mitnahme mit kleiner Geschwindigkeit erhaltene Übersetzungsverhältnis
kann beliebig sein, ist aber stets derart, daß die Geschwindigkeit der Kompressorwelle
größer als die der Kurbelwelle, aber kleiner als die mit den Einrichtungen zur Mitnahme
mit großer und mittlerer Geschwindigkeit erhaltene Geschwindigkeit ist.
-
Im allgemeinen erfolgt die Loslösung der Klinken 63, sobald die Vorrichtungen
zur Mitnahme mit großer oder mittlerer Geschwindigkeit zur Wirkung gelangen, während
die Klinken wieder in Eingriff mit dem Sperrad kommen, sobald die Vorrichtungen
zur Mitnahme mit großer oder mittlerer Geschwindigkeit zu wirken aufhören, wobei
die Geschwindigkeit der Kompressorwelle
abnimmt und wieder eine
kleine wird. Auf diese Weise wird der Kompressor C ständig von der Kurbelwelle,
entweder unter Vermittlung der Vorrichtung für große Geschwindigkeit oder der für
mittlere oder der für kleine Geschwindigkeit angetrieben.
-
Die Einrichtung für die mittlere Geschwindigkeit weist ein Vorgelege
auf, auf dem paarweise ein Gesperre (Klinke und Sperrad) (Freilaufrad) und eine
Kupplung gleicher Art, wie die des Vorgeleges für große Geschwindigkeit (Abb. 3)
angeordnet sind. Das Vorgelege besteht im wesentlichen aus einer Hohlwelle 31 und
einer sie durchquerenden Hohlwelle 29, welche Wellen in gleicher Weise wie die Wellen
iog, 111 zusammengebaut sind. Die Welle 29 weist aber keine Verzahnung, sondern
ein auf der Achse angeordnetes, angelenkte Klinken tragendes Rad 13o auf, mit Rückführfedern,
ähnlich wie bei der beschriebenen Einrichtung für kleine Geschwindigkeit, während
das zugehörige Sperrrad 131 mit einer Verzahnung 132, ähnlich der Verzahnung iio
für große Geschwindigkeit, verbunden ist, die durch die Verzahnung 26 des Rades
24 betätigt wird. Das Sperrad 131 und die Verzahnung 132 sitzen auf einer Welle
133 fest, welche die Hohlwelle 29 durchquert und in ihr in zwei Lagern 13311 ruht.
Es besteht solcherweise eine einseitige Verbindung zwischen der Verzahnung 132 und
der Antriebsscheibe 37 der Kupplung für mittlere Geschwindigkeit; die Steuerung
der Kupplung bekannter Art erfolgt durch ein Hebelgestänge.
-
Wohlverstanden können für eine und selbst mittlere @ Geschwindigkeit
ein oder mehrere Vorgelege mit einer Kupplungssteuerung, wie für die große Geschwindigkeit
beschrieben wurde, vorgesehen sein. Andernteils können auch mehrere Zwischengeschwindigkeiten
ermöglicht sein, die zwischen der kleinen und der großen Geschwindigkeit liegen,
unter der Bedingung, daß für jede derselben zumindest ein Vorgelege der beschriebenen
Art als Vorgelege für mittlere Geschwindigkeit vorgesehen ist, welche Anordnung
drei, vier oder mehrere verschiedene Geschwindigkeiten des Kompressors bei einer
und derselben Geschwindigkeit des Motors zu erzielen gestattet.
-
Die beschriebene Gesamteinrichtung wird durch eine Anordnung zur gleichzeitigen
Steuerung der Kupplungen der beiden Vorgelege für große Geschwindigkeit vervollständigt.
Zu diesem Behufe trägt der Außenkäfig 68 jedes Anschlages 125, der die Finger 126
der Schwinghebel 121, 122, 123. einer der Kupplungen beeinflussen kann, rei Arme
69, die (Abb. 2 und 5) mittels drei Stangen 70 an eine Steuerscheibe
71 angeschlossen sind, welche einen Lagerbügel 72 trägt. In diesem Bügel ist ein
Ende eines Hebels 73 befestigt, welcher bei 74 um eine im Gehäuse 28 festsitzende
Achse schwingt; das andere Ende des Hebels 73 greift in einen gehöhlten Hebel 74',
welcher auf einer Achse 75 festsitzt, die in entsprechenden Lagern des Gehäuses
28 läuft und an einem Ende ein Kegelrad 76 angeordnet erhält. Die beiden Kegelräder
76, deren jedes einer der Kupplungen für große Geschwindigkeiten entspricht, kämmen
mit zwei weiteren Kegelrädern 77, deren Achse senkrecht zu der der Kegelräder 76,
zwecks Bildung eines Differentialgetriebes, angeordnet ist. Die Kegelräder 77 laufen
auf einem Kreuzstück 78, welches durch einen einen Mitnehmerfinger 79 tragenden
Teil mitgenommen wird. Der Finger greift in die Nut eines Hebels 8o, der auf einer
Steuerwelle 81 befestigt ist; die letztere durchquert das Gehäuse 28 und wird außen
durch irgendeine Steuervorrichtung beliebiger Art betätigt.
-
Außer der Steuerung der Kupplungen für große Geschwindigkeit ist eine
besondere Steuerung für jede Gruppe der Kupplungen für mittlere Geschwindigkeit,
das heißt für den Fall nach Abb. i und 2 vorgesehen, wobei eine einheitliche Steuerung
für mittlere Geschwindigkeit in eine Welle 81' ausläuft.
-
Die Vorrichtung zur Steuerung der Wellen 81, 81' kann beispielsweise
nach Art der in Abb.6 dargestellten sein. -Diese Vorrichtung nach Abb. 6 weist in
bekannter Weise einen Hebel 82 auf, der auf der Welle 81 angeordnet ist und mit
einer Rolle 83 versehen ist, welche sich gegen einen Daumen 84 abstützt, der mit
einem auf der Achse 86 angeordneten Stellhebel 83 fest verbunden ist. In bekannter
Weise ergibt der Daumen 84 eine Übersetzung ins Langsame, die zu Beginn der Entkupplung,
da die Beanspruchung die größte ist, sehr groß ist und hierauf in dem Maße abnimmt,
wie der auszuübende Kraftaufwand mit dem Hub abnimmt.
-
Die Wirkungsweise der Einrichtung zur Steuerung der Kupplungen ist
wie folgt Sind die Kupplungen in der Kuppellage (Abb. i), so nimmt der Hebel 85
die in Abb. 6 gestrichelt angedeutete Lage ein. Soll nun entkuppelt werden, so wird
der Hebel 85 derart verschwenkt, daß er in die mit vollen Linien in Abb.
6 angedeutete Lage gelangt. Bei dieser Verschwenkung des Hebels 85 dreht der Daumen
84 den Hebel 82 und demnach die Welle 81 im Sinne des Pfeils f. Die Welle 81 dreht
das Kreuzstück 78 unter Vermittlung des Hebels 8o, so daß in der Folge die Kegelräder
77, 76 und unter ihrer Vermittlung die Achsen 75 gedreht werden, bei deren Drehung
die Hebel 73 im Sinne der Pfeile f l (Abb. 5) verschwenkt werden. Die Bewegung
der Hebel 73 wird durch die Scheiben 71 auf Stangen 7o übertragen, die jeden
Anschlag 45 im Sinne der Pfeile f 2 .(Abb. i) verstellen, damit die Schwinghebel
41, 42, 43 von den Köpfen 44 entgegen den Federn abgerückt
werden.
Die Verkupplung erfolgt im entgegengesetzten Sinne. Während der Entkupplung der
Kupplungen üben die Federn 47 und die Schwinghebel 41, 42, 43 unter Vermittlung
der Finger 46 einen Schub auf die Anschläge 45 aus. Dieser auf den Hebel 82 durch
die Stangen 7o, die Scheiben 71 usw. übertragene Schub hält die Rolle 83 in Berührung
mit dem Daumen 84 und zwingt die Rolle dem Daumenumriß zu folgen, sobald der Hebel
85
von der Kuppellage in die Entkuppellage überführt wird.
-
Die allgemeine Wirkungsweise der Einrichtung zum Betrieb des Kompressors
C durch den Motor ist die folgende: Wird angenommen, daß der Motor läuft und daß
die Kupplungen der Mitnahmevorrichtung bei mittlerer und großer Geschwindigkeit
abgekuppelt sind, so nimmt die Kurbelwelle 21 die Hohlwelle 23 mit einer' Geschwindigkeit
= N mit; die Welle 23 nimmt ihrerseits die Welle iog mit der Geschwindigkeit N1,
die Welle 29 mit der Geschwindigkeit N' und die Welle 54 mit der Geschwindigkeit
N3 mit; die Geschwindigkeiten NI, N2 und N3 hängen hierbei nur von
der Bauart ab.
-
Kleine Geschwindigkeit: In diesem Falle, bei dem die Welle 5o des
Kompressors durch die betreffende, für kleine Geschwindigkeit bestimmte Vorrichtung
in Antrieb versetzt wird, sind die Schwinghebel 4i, 42, 43 und 121, 122, 123 von
den Köpfen 44, 124 durch Anschläge 45, 125 abgerückt und die angetriebenen Scheiben
der Kupplungen ebenso wie die Wellen 31 und iii laufen, infolge des Eingriffes der
Verzahnungen 48, 128 in 49, mit Geschwindigkeiten N4 der Welle iog und N5 der Welle
31, die von den Geschwindigkeiten NI der Welle io9 und N2 der Welle 29 verschieden
sind. Die Geschwindigkeiten N4 und N5 hängen von den baulichen Bestimmungen ab,
insbesondere von den Verzahnungen 48, 128 und 49, und sind überdies kleiner als
NI bzw. N2. Bei mit der Geschwindigkeit N3 umlaufenden Welle 54 nimmt das Sperrad
die Welle 59 und den gezahnten Kranz 66 unter Vermittlung der durch Federn 64 beeinflußten
Klinken 63 mit. Die Folge ist, daß die Kurbelwelle 21 die Welle 50 des Kompressors
C mittels der Verzahnungen 25, 55, 67 und 49 mit kleiner Geschwindigkeit antreibt.
-
Mittlere Geschwindigkeit: Läuft die Kurbelwelle 21 mit der gleichen
Geschwindigkeit, wie früher, weiter, das heißt, verbleibt die Geschwindigkeit der-Welle
23 gleich N und rückt man die Vorrichtung für mittlere Geschwindigkeit ein, so gehen
die angetriebenen Scheiben 35, 36 und 39 von der Geschwindigkeit N5 zu der Geschwindigkeit
N2 über. Die Welle des Kompressors wird nunmehr durch die Verzahnungen 48, 49 mit
mittlerer Geschwindigkeit angetrieben. Unterdessen hat sich die Geschwindigkeit
N3 der Welle 54 nicht verändert, und der mit dem Zahnrad 49 kämmende Kranz 66 wird
mit einer Geschwindigkeit NE mitgenommen, die größer als N3 ist. Sobald die Umlaufgeschwindigkeit
des Kranzes 66 die Geschwindigkeit N3 überschreitet, lösen sich die Klinken 63 vom
Sperrad 62 und der erwähnte Kranz läuft lose um. Die Welle 54 läuft demnach weiter
mit der Geschwindigkeit N3, die ihr durch die Verzahnungen 25 und 55 mitgeteilt
wurden, und das Getriebe für kleine Geschwindigkeit kommt weiter in keinerlei Weise
zum Antrieb der Kompressorwelle zur Geltung.
-
Die führenden Scheiben 117 der Kupplung für große Geschwindigkeit
haben andererseits die Geschwindigkeit nicht geändert, aber die geführten Scheiben
115, 116 und iig und die Wellen 11i sind zu einer Geschwindigkeit N' übergegangen,
die kleiner als die Geschwindigkeit NI ist; auch diese Kupplungen kommen nicht weiter
zur Mitnahme des Kompressors zur Geltung.
-
Große Geschwindigkeit: Schaltet man bei stets mit der Geschwindigkeit
N umlaufender Welle 23 das Getriebe für große Geschwindigkeit ein, so gehen die
geführten Scheiben 115, 116-, iig und die Wellen iii von der Geschwindigkeit N'
zu der Geschwindigkeit NI über. Die Kompressorwelle wird nunmehr durch die Verzahnungen
128 und 49 mit großer Geschwindigkeit angetrieben. Unterdessen haben sich die Geschwindigkeiten
N2 und N3 der Wellen 29 und. 54 nicht geändert und der Kranz 66 und die Verzahnung
48, die mit 49 kämmen, gehen zu Geschwindigkeiten N$ und N9 über, welche größer
als N2 und N6 sind. Erhöht sich die Umlaufsgeschwindigkeit von 66 und von 48, so
lösen sich die Klinken des Freilaufrades 63 für kleine Geschwindigkeit und 143 für
mittlere Geschwindigkeitvon den Sperrädern 6z und 131, und der Kranz 66 mit der
Welle 59 ebenso wie die gesamten Kupplungsteile 35, 36 und 39 für mittlere Geschwindigkeit
laufen lose um und treiben in keinerlei Weise den Kompressor an.
-
Sobald man neuerlich die Kupplungen des Getriebes zum Antrieb mit
großer Geschwindigkeit in die Entkuppellage zurückführt, vermindert sich die Geschwindigkeit
der angetriebenen Scheiben 115, 116 und ii9, bis sie wieder gleich N7 wird. Unterdessen
vermindern der Rotor des Kompressors, die Kupplung für mittlere Geschwindigkeit
35, 36, 39 und der Kranz 66 gleicherweise die Geschwindigkeit. Sobald die Geschwindigkeit
der Kupplung 35, 36, 39 von N$ zu N2 übergegangen ist, gelangen die Klinken 143
neuerlich in Eingriff mit dem Sperrad 142 und die Mitnahme der Kompressorwelle mit
mittlerer Geschwindigkeit ist abermals gesichert, während die Klinken 63 beim von
der Geschwindigkeit N9 zu N6 übergehenden Kranz 66 stets ausgeschaltet bleiben.
Rückt
man die Kupplung für mittlere Geschwindigkeit aus, so vermindert sich die Geschwindigkeit
der Scheiben 35, 36 und 39 von N2 zu N5, jene der Scheiben 115, 116
und iig von N7 zu N4 und jene des Kranzes 66 von NE zu N3. In diesem Zeitpunkt gelangen
die Klinken 63 neuerlich in Eingriff mit dem Sperrad 62 und der Antrieb des Kompressors
mit kleiner Geschwindigkeit ist gesichert.
-
Man ersieht daher aus der Wirkungsweise, daß der Kompressor ständig
durch den Motor mit einer der drei vorgesehenen Geschwindigkeiten angetrieben wird.
-
In Abb. 8 ist eine abweichende Ausführung des in den Abb. 2 und 5
dargestellten Kupplungssteuergetriebes veranschaulicht. Gemäß dieser Ausführungsform
werden die Wellen 75, die durch hohle Hebel 74 an die Hebel 73 angeschlossen
sind, nicht weiter mit Kegelrädern 77, sondern mit Armen go versehen, die durch
eine Querachse gi verbunden sind. Diese Querachse greift in ein gabelförmiges Ende
92 eines Hebels 93 ein, der auf einer das Gehäuse 28 durchquerenden Achse
94 festsitzt. Die Achse 94, die der Welle 81: des in Abb. 2 dargestellten Getriebes
entspricht, wird durch ein Getriebe nach Art des in Abb. 6 dargestellten betätigt.
Es leuchtet ein, daß, sobald die Achse 94 im Sinne des Pfeiles F gedreht wird, die
Wellen 75 eine Drehung erfahren, so daß die Hohlhebel 74 aus der Bildebene herausgeschwenkt
werden.
-
Die Schmierung des Getriebes wird durch mittlere Ölzuleitungen, wie
95 und 96, dank der Vorkehrung einer besonderen Schmierleitung, oder
durch Bohrungen, wie 97, beim Kreisen des Motorschmieröls in der hohlen Welle
23 gesichert. Das Öl gelangt zu den Lagerstellen durch Kanäle 98 usw.
-
Strömt das Schmieröl innerhalb der Hohlwelle 23, so wird zwischen
die Welle 23 und die Kurbelwelle 21 eine Vorrichtung eingeschaltet, die ungeachtet
des Öldrucks dichtet und im wesentlichen eine elastische, zweiteilige Pfanne o.
dgl. 9g und eine Gleitscheibe ioo o. dgl. aufweist, so daß jede relative Verstellung
der Welle 23 mit Bezug auf die Kurbelwelle 21 ermöglicht ist.
-
Die Erfindung beschränkt sich natürlich keinesfalls auf die beschriebene
und dargestellte, bloß als Ausführungsbeispiel aufzufassende Ausführungsform. Abb.
g stellt eine abweichende Ausführung des Geschwindigkeitswechselgetriebes, bei dem
die Vorgelegewellen für die verschiedenen Geschwindigkeiten den Kompressor durchqueren,
ohne sein Arbeiten zu behindern, dar.
-
Bei dieser Ausführungsform trägt die Kurbelwelle 21 ein gezahntes
Rad 14o', welches unter Vermittlung zweier gleicher Vorgelege 141' und 142' zwei
Vorgelegewellen 143', 144' antreibt, die in im Gehäuse z8 angeordneten Kugellagern
145 o. dgl. laufen und den Kompressor C ganz durchqueren. Die Vorgelegewelle 143'
treibt die Welle 146 für mittlere Geschwindigkeit mittels Sperrad und Schaltklinken
147; die Welle 146 trägt eine Fliehkraftkupplung 148, deren angetriebenes Organ
das auf der Kompressorwelle i5o befestigte Zahnrad 149 angreift. Die Welle 146 nimmt
gleichfalls durch ein Drehmomentbegrenzungsgetriebe 151 und irgendeine Übertragung
das auf der Kompressorwelle angeordnete Gesperre, bestehend aus Sperrad und Sperrklinken
152, mit. Die Vorgelegewelle 154' treibt die Welle 153 für große Geschwindigkeit
durch ein Vorgelege 154 an; die Welle 153 weist eine Fliehkraftkupplung 155 auf,
deren angetriebenes Organ das Zahnrad 149 angreift.
-
Die beschriebene Anordnung ermöglicht die Verwendung der Vorgelegewellen
zur Betätigung der Zubehörorgane des eigentlichen Motors.
-
Die baulichen Einzelheiten der Kupplungen, ihrer Steuerung usw. sowie
ihr Arbeiten sind denen der vorher beschriebenen Kupplungen gleich.