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Bettung für große liegende mehrzylindrige Kolbenmaschinen Das Hauptpatent
betrifft Bettuner n für große liegende mehrzylindribgie Kolb,enmascliinen, bei denen
durch geeignete Anordnung der Kurbeln und Triebwerke diie Massenkräfte erster und
zweiter Ordnung innerhalb der Maschine ausgeglichen sind. Die @erfindtingsgemäß.e
Neugestaltung der Betturig beruht nach dem Hauptpatent daran, daß insbesondere für
große Gasmaschiin@en neben @ekem -in an sich bekannter Weise den Bereich der Kurbeln,
deren Lagerung und gegebenenfalls die Schwungmassenlagerungoder Lagertinge@n von
unmittelbar angeschlossenen, Maschinen unterzahl von einzelnen oder gemeinsam auf
bauenden Fundamentklotz zur Aufnahme der diesen überragenden Maschinenteile, vor
allem der Zylinder mit den Verbindungsstücken, Kolbe-1, Kolbenstange und Führungen,eine
Mehrioder auf einer Bettung des Baugrundes gelagerten Stützen. unmittelbar :oder
unter Zwischenschaltung von waagerechten Trägern vorgesehen sind. Der Abstand der
Maschi#nenauflage von der Bettungsauflage, und zwar im;shesiondene die Länge der
diese beiden Auflager verbindenden Stützen, ist zwecks zeitweiliger Berichtigung
der durch die Veränderung der Rettung (Baugru@tid) verursachten Abweichungen von
der Sollage veränderlich gemacht. Diese Berichtigung der Maschinenlage kann nach
einem weiteren Vorschlag gemäß dem Hauptpatent durch fein einstellende m ec 'hara
, sehe iode r hydraulische Druckkörper erfolgen, welche an geeigneten Stellen
der Unterstütztmg angebracht werden können, um entweder zeitweilig :oder dauernd
zu wirken. Die- Anzahl der anzulordnenden Stützen richtet
sich nach
der Gröle bzw. Länge der Mascliin-e und nach der Besrhaffenhe:it des Baugrundes.
Man wird jedoch in den meisten Fällen mit der Anordnung einer größerem Anzahl von
Stützen rechnen müssen, so daß eine mehrfach abgestützte Konstruktion entsteht,
welche mit verschiedenen Stützendriicken die Bettuing belastet, denen :entsprechende
Gegenkräfte in den hydraulischen Druckkörpern @entgegeng@-setzt werden müssen. Diese
Gegenkräfte kann man zunächst dadurch erreichen, daß mann verschiedene Drücke für
die einzelnen Druckkörper zur Anwendung bringt. Dies erfordert jedoch :eine große
Anzahl von Leitungen und Hilfseinrichtungen, die getrennt und auf verschiedenartige
Weise bedient :werden müssen. Hat sich heispi:els-%Ceise der Untergrund unter einzelnen
Stützen um geu-@sse Beträge gesenkt, so muß jede Stütze einzeln um ihren Senkbetrag
durch Zuführung von Druckflüssigkeit unter dem für sie ermittelten Druck gehoben
werden. Jeder Eingriff an einer Stütze hat wieder eine :iiidertiiig der Belastungsvetteilung
und damit Druckiinderungen an d_-n anderen Stützen zur Folge. Es ist daher sehr
schwierig, den gcwoilten Zustand der @ela.stverteilung herheizuführen. Das gleiche
gilt auch für die unter Umständen perioden, weise erforderliche Nachstellung des
ganzen. Stiitzeiisvstems, das beispi@@ls«-eis:e seine Solllage durch di,e in gröhereii
Zeitabständen eintretenden Leckverluste verloren hat, die besonders bei Anwendung
von Zyliiid:-rn mit verschiebbaren Iioll)en ti.nverme:,dlicli sein werden.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und erreicht c.-"n1- leichte
Bedienung der Stützen bei einfacher Bauart der ganzen Nachstellvorrichtung zunächst
durch eine Anordnung, bei welcher die hydraulischen Druckkörper der nachstellbaren
Stützen der Maschine durch Leitungen untereinander in Verbindung stehen, die von
einer gemeinsamen Druckmi:ttelleitung gespeist werden. Man hat also liier die Gewähr,
daß in allen Zylindern der gleiche Flüssigkeitsdruck herrscht und daß bei Baugrundänderungen
(Absenkungen oder Aufwerfungen ei-nzeIner Stützend sich seIbsttätig ein die Zylinder
verhältnisgleich belastender Druckzustand einstellt. Tritt daher eine Absenkung
einer Stütze :ein, so geben die davon nicht betroffenen benachbarten ly-lvnder zufolge
ihrer höheren Belastung Pruick-:lüssig1keit an dien abgesackten Zylinder her, und
- zwar so lange, bis überall der gleitche Flüssigkeitsdruck herrscht. Umgekehrt
drückt lief Aufwerfungen der davon betroffene Zylinder Druckflüssigkeit so lange
in die übrigen Zylinder, bis auch hier ein Ausgleich hergestellt v-orden ist. Dieser
Ausgleich vermci.det somit alle Spitzenspanniinge:i, t@.-el:che bei voneinander
unabhängigen Druckzylindern. während der Baugriuidveränderuiigen eintreten würden.
Der atrf Grund der jeweiligen Baugrundderänderung stattgefundene Ausgleich führt
iii der Regel zti einer Druckänderung in der gemeinsamen Druckmittelleitung,
die am Druickm:esser dieser Leitung ahgeles:cn `-erden kann. Um auf d;--
ursprüngliche Lage der Stützen und den ursprüngli;che;i Stützendruck zurückzukommen,
ist es notwendig, den Zylindern weitere Druickmittelmengen zuzuführen bzw. überschüssiges
Dru,clkmiittel abzulassen, was durch eine Verbindung der gcmeiinsamen Druckmittelleitung
mit einem auf den Normaldruck eingestellten Druckmittelbehäl:ter bewirkt wird.
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Man kann aber auch diese Handhabungen durch eine selbsttätig vom Druckmesser
eingeschaltete Vcrbinduilg zwischen dem Behälter und der DruckmIttelleitung ersetzen
oder eine solche Verbindung von vornherein vorsehen. Im letztgenannten Falle erhält
der DrLiicl,-inittclbehälter dne gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken vorgesehene
Ausbildung als Akkurnttlator, der unabhängig von seinem Inhalt alle Zylinder stets
auf ein und denselben Flüssigkeitsdruck hält und, ohne seinen Druck zu ändern, überschüssiges
Drackmiittel aufnehmen oder na.chztifiillendes DruckmIttel abgeben kann.
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Um die Maschine von vermeidbaren Spannungen möglichst frei zu machen,
wird die Verteilung der Stützen so vorgenommen, dali diese bei ruhendem Boden auch
ohne den Hydraulischen Ausgleich mit annähernd gleichen Druckkräften belastet sind.
Bei dieser Anordnung kann es allerdings vorkommen, daß siech an einzelnen Stellen
Spannweiten zwischen den Stützen ergeben, welche hinsi,ch.tHch der Beanspruchung
der Längsträger der Maschine ungünstig sind. Gemäl) einem weiteren Erfindungsgedanken
werden daher die einzelnen Druckkörper in ihren wirksamen Druckflächen, beispielsweise
in der Kolbenfläche, untereinander versch:4eden aus-(# bildet und den aus der Auflagerung
erroc1ineten Drücken angepaht. Durch diese unterschiedliche Ausbildung der Dru:ckkörler,
welche auch für Dru:ckkörperanordnungen 111:'t Einzelleitungen von Vorteil sein
kann, wird erreicht, dal man d:,e Stützen an besonders erwünschten Stützstellen
anbringen kann, und zwar beispielsweise unter den mir in Atasnahinefällen anzubauenden
Zwischenstücken der Zylinder. Außerdem wird damit vermieden, daß die einzelnen Stützen
größere Gegc@tikräfte erhalten, als mit Rücksicht auf eine spannungsfreie Lagerung
der betreffenden Stelle erwünscht ist, und somit Spannungen In (las System hineinkommen,
die auf die \Iascha;:> schiidlche Rückwirkungen hahutl
können. Die
gemeinsame Zufiihrungsleitung zusammen mit der Abstimmung der wirksamen Druckflächen
ergibt auch noch die Möglichkeit, die ,einzelnen Stützen ummittelbar an der Maschine
angreifen zu lassen und trotz fehlender Verh:indungsrahmen völlig frei von Spannengen
zu halten, und zwar auch dann, wenn die Ursaiehe solcher niicht in dauernden Yundamentsenkungen,
sondern In. der während des Betriebes durch - @einseitige Erwärmung (b@e:r spielsw:eise
von der Auspuffleitung her) oder durch =gleichmäßige Abkühlung (beispielsweise durch
einseitigen Kühlwassereintritt) sich ergebenden vorübergehendem Verzi:el3ungen zu
suchen ist.
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Bei Hebeeinrichtungen, so z. B. bei Hebebühnen, welche auf mehreren
Säulen ruhen, Ist es bereits bekannt, hydraulische Druckkörper untereinander durch
Leitungen zu verbinden, die von ein-er gemeinsamen Druckmüttellekung gespeist werden.
Ebenso hat man bei bekannten Hebeeinrichtungen an eine Druckmüttellexumg einen Akkumulator
mit Gewchtsb.elastung anbeschlo,sseii und verwendetfür hydraulische Pressen eine
Steuerung, bei welcher die durch die Druckflüssigkeit hervorgerufene Bewegung des
Preßkolbens das Absperren des Ein- und Austritts der Druckflüssigkeit veranlaßte.
A11 diese bekannten . Eilrichtungen bezweckten die Bew:egurng eines Gegenstandes,
während nach der Erfindung die bekannten Mittel in noch neuartiger Weise zur Erhaltung
einer Maschine in ihrer- ursprünglichen Lage verwendet werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausfüliruiigsbeispiel der Erfindung für die
im Hauptpaitent dargestellte Gasmaschine mit zwei hintereinanderl.:egend:en Zylindern
und gegenüberliegrnd angeordneten Mascl-Anensätzen dargestellt, bei: dem die über
dem Fundamentklotzhinausragenden Teile durch Stiftzen getragen werden, welche aus
Druckkolben ausgebildet sind.
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i bezeichnet die äußeren und a die inneren Zylinder, 3 die Zwischenstücke,
4 die äußeren, Kolbenstangen fiihrungen, 5 das beide Maschinensätze verbindende
Kurbe1gehäus-e, 6 die Kurbelwelk- und 9 die sich mit der Welle drehende Schwungmasse.
Das Kurbelgehänse 5 liegt auf dem Fundamentklo.tz 8 auf. von dem nach beiden Seiten
waagerechte Träger 18 ausgehen, auf denen die überkragenden Teile i bis q. mittels
der Gleitkörper, ausdehnungsfrei aufruhen. Die Träger 18 sind an einzelnen Stellen,
und zwar an dien die Kolbenstangen führenden Zwischen- und Endstücken 3 und 4, durch
Stützen 16 unterbaut, welche den Kellerraum unter der Maschine durchsetzen und in
Kellzrflurhöhe auf Sokkeln 17 ruhen, die bis auf sicheren Baugrund hinabjeführt
sind. -Die Stützen 16 ruhen auf Druckzylindern 32. die ihrerseits wieder
auf dein Sockeln 17
aufliegen. Jeder Zylinder 3a bildet einen in sich geschlossenen
Hohlkörper, der durch sein:en wellrohrartig ausgebildeten Mantel 33 in der
Längsrichtung nachgiebig ist und sich auf diese Weise auf verschiedene, seinen Belastungen
:entsprechende Höhen einstell:n kann. Die Größe der einzelnen Druckflächen der Zylinder
33 ist je nach dein zu erwartenden Belastungen der betreffenden Stütze 16 verschieden
und beispielsweise bei den inneren Stützen größer als bei, den äußeren. Alle Zylinderräume
3.4 stehen durch !eine geeignete Leitung 35 untere` mander in Verbindung, welche
in eine gemeiinsame Zuführungsleitung 36 münden, die über einen Druckmesser 37 an
einen Druckbehälter 38 angeschlossen ist. Der Druckbehälter 38 iist Im vorliegenden
Falle als Akkumulator ausgebildet und besitzteinen Kolben 39, der unter :eher Gewichtsbelastung
4.o steht, welche dem in den Zylindern 3 2 gewünschten Flüssigkeitsdruck entspricht.
Dieser Akkumulator 38 kann also jede Mengenveränderung der in den Zylindern
3 2 enthaltenen Flüssigkeüt verarbeiten, :ohne den Druck in diesen Zylindern
zu ändern. Isit beispielsweise der mittlere Sockel 17 zufolge einer Baubrundveränderung
abgesunken, so erleiden die äußeren Stützen :eine Mehrbelastung, d:ie zunächst zu
einem Druckflüssigkeitsausgleich in den Zylindern 3 z untereinander führt, der mit
.einem Druckverlust entsprechend dem nunmehr größeren Bedarf an Flüssigkeiitsmengeendet.
Gleichzeitig mit dem Druckverlust tritt aber der Akkumulator 38 in Tätighek, welcher
den durch di° Absenkungen hervorgerufenen Fehlb@e@trag an Flüssigkertsmenge In die
Zylinder 32 nachdrückt, dabei das ganze System in die ursprüngliche Lage
zurückhebt und dort den früher herrschenden Flüsssgk:eiitsdruick wiederherstellt.
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Isst am Stelle des Akkumulators 38 nur ein einfacher Druckbehälter
vorgesehen, so muß bei Änderungen des Druckes, welche am Druckmesser 37 abgelesen
werden können, das strichpunktiert eingezeichnete Nachfüllventil.li geöffnet bz«-.
bei Hebungen des Baugrundes das Ablaßventil.la geöffnet «-erden, was, w'te .eingangs
erwähnt, auch selbsttätig dumch einen als Regler ausgebildeten Druckmesser erfolgen
kann.