DEN0010334MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. März 1955 Bekanntgemacht am 26. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsanlage, bei der die Triebwelle einer Brennkraftmaschine mit der Ankerwelle eines Stromerzeugers gekuppelt ist. Die Erfindung hat den Zweck, eine Anlage dieser Art zu schaffen, die eine gedrungene Bauart sowie eine gewisse Nachgiebigkeit der Antriebsverbindung zwischen der Kurbelwelle bzw. den Kurbelwellen der Brennkraftmaschine und der Ankerwelle aufweist.

ίο Bei derartigen Stromerzeugungsanlagen ist es bekannt, den Stromerzeuger mit nur einem Lager zu versehen und unmittelbar an das Gehäuse der Brennkraftmaschine anzusetzen. In dieser Weise hat 'man Maschinenaggregate gebaut, bei denen der Elektrosatz nur einmal in seinem Gehäuse gelagert ist, während als zweites Lager für die Ankerwelle das Lager der durchgehenden Kurbelwelle der antreibenden Brennkraftmaschine benutzt wird.

Derartige Aggregate weisen aber den Nachteil auf, daß die Ankerwelle mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine genau ausgerichtet werden muß. Dieses Ausrichten ist eine mühsame und zeitraubende Arbeit, und es gibt außerdem Fälle, bei denen aus konstruktiven Gründen die Ankerwelle des Generators nicht exakt mit der starr gelagerten Triebwelle der Brennkraftmaschine ausgerichtet werden kann.

Diese Nachteile werden bei Anwendung der Erfindung vermieden. Die Anmeldung betrifft daher eine Stromerzeugungsanlage mit einer Brennkraft-

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maschine, deren Triebwelle von der bzw. den Kurbelwellen der Brennkraftmaschine mittels eines Übersetzungsgetriebes antreibbar ist, das innerhalb eines mit dieser Maschine starr verbundenen und

! 5 einen Teil von ihr bildenden Getriebegehäuses angeordnet ist und mit einem Stromerzeuger, dessen Anker an dem von der Brennkraftmaschine entferntem Ende in einem zum Stromerzeuger gehörenden Traglager abgestützt ist, an dem der

to Brennkraftmaschine zugewandten Ende jedoch von einer Welle getragen wird, die in Traglagern der Brennkraftmaschine läuft.

Dabei kennzeichnet sich die Maschine dadurch, daß als Welle zum Tragen des maschinenseitigen Ankerendes ein Wellenstutzen dient, der in einem sich selbsttätig ausrichtenden, in dem Getriebegehäuse vorgesehenen Lager ruht, das annähernd gleichachsig mit der Triebwelle ausgerichtet ist, so daß die Ausrichtung des Wellenstutzens durch den Anker festgelegt ist, während der Wellenstutzen unmittelbar mit der Triebwelle durch eine Verbindung gekuppelt ist, die in. begrenztem Umfang eine Ungenauigkeit in der Ausrichtung zwischen Triebwelle und Wellenstutzen zuläßt.

Unter einer solchen Verbindung zwischen der Triebwelle und dem Wellenstutzen ist eine Verbindung durch ein oder mehrere Teile zu verstehen, die zwischen der Triebwelle und dem Wellenstutzen vorgesehen sind und mit diesem als eine Einheit umlaufen.

Bei einer Stromerzeugungsanlage, die die vorstehend erwähnten Merkmale aufweist, ist es wesentlich, daß im Getriebegehäuse der Brennkraftmaschine ein Wellenstutzen vorgesehen ist, der von einem sich selbsttätig ausrichtenden Lager getragen wird und annähernd gleichachsig mit, aber unabhängig von der Triebwelle der Maschine angeordnet ist, im übrigen aber fest mit dem benachbarten Ende der Ankerwelle des Stromerzeugers verbunden ist. Auf diese Weise wird nämlich erreicht, daß man eine genaue Ausrichtung der Ankerwelle mit der Triebwelle der Maschine nicht vorzunehmenf'teaticht.

Um eine gedrungene Bauart bei Verwendung einer 'Innenwelle der gewünschten Nachgiebigkeit zu gewährleisten, sind auch die Triebwelle und der Wellenstutzen zweckmäßig hohl ausgebildet, wobei die Innenwelle sich durch diese beiden Bauteile erstreckt und mit ihrem einen Ende mit dem vom Wellenstutzen abgewandten Ende der Triebwelle und an ihrem anderen Ende mit dem von der Triebwelle abgewandten Ende des Wellenstutzens verbunden ist.

,Bei. einer Ausführungsform der Erfindung werden die Verbindungsglieder zwischen der Innenwelle und .der Triebwelle einerseits und der Innenwelle und dem Wellenstutzen andrerseits aus einer Klauenkupplung, gebildet, bei der die miteinander zusammenwirkenden Klauen in radialer Richtung angeordnet sind und eine gewisse Ungenauigkeit in der axialen Ausrichtung beider Wellen zulassen.

Bei einer anderen Ausführungsform ist das eine

Ende der Innenwelle mit dem Wellenstutzen über eine Klauenkupplung und das andere Ende der· Innenwelle mit der Triebwelle durch eine Bibby-Kupplung verbunden. ■

Die Innenwelle kann auch mit der Triebwelle über eine Fliehkraftkupplung verbunden sein, deren Funktion von der -Geschwindigkeit der Triebwelle derart abhängig ist, daß sie bei niedrigen Umlaufgeschwindigkeiten der .Triebwelle ausgerückt ist und selbsttätig allmählich einrückt, wenn die Geschwindigkeit der Triebwelle einen vorher bestimmten Wert überschreitet. Auf diese Weise wird die Trrebwelle selbsttätig von der Tragheit des Ankers des Stromerzeugers während des Startens der Brennkraftmaschine entlastet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Stromerzeugungsanlage. nach der Erfindung veranschaulicht.

Fig. ι . zeigt die Rückansicht der in der Stromerzeugungsanlage verwendeten Brennkraftmaschine, und zwar nach Abnahme des hinteren Deckels, so daß das Übersetzungsgetriebe sichtbar wird;

Fig. 2 ist ein Querschnitt der Fig. 1 und veranschaulicht den Stromerzeuger der Anlage in schematischer Darstellung; die Figur läßt den Zusammenbau des Stromerzeugers mit der Brennkraftmaschine erkennen;

Fig. 3 ist eine ähnliche. Darstellung wie Fig. 2, nur ist aus Raumersparnisgründen der größere Teil des Stromerzeugers nicht mit veranschaulicht; diese Figur zeigt eine Abänderungsform der Anordnung nach Fig. 2; .

Fig. 4 zeigt ähnlich wie Fig. 3, jedoch in etwas größerem Maßstab, eine weitere Abänderungsform.

Bei der Stromerzeugungsanlage nach den Fig. 1 und 2 weist die Brennkraftmaschine in an sich bekannter Weise drei Kurbelwellen A, B und C auf, deren Achsen an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, und zwar innerhalb eines Gehäuses D. Die Brennkraftmaschine weist also drei Reihen offener Zylinder auf, deren Achsen einerseits in der Ebene der Kurbelwellen A und B, ferner in der Ebene der Kurbelwellen B und C und in der Ebene der Kurbelwellen A und C liegen. Jede der Kurbelwellen ist in der üblichen Weise mittels Pleuelstangen an zwei Satz Kolben angeschlossen, die in den entsprechenden, den jeweiligen Kurbelwellen zugeordneten beiden Zylinderreihen liegen und sich in diesen Zylindern hin und her bewegen. In jedem Zylinder bewegen sich also zwei Kolben, die sich während des Betriebes aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Da diese Art von Maschinen bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, braucht sie nicht näher, beschrieben zu werden.

Bei solchen Brennkraftmaschinen sind die drei Kurbelwellen untereinander und mit einer Triebwelle durch ein Getriebe verbunden. Die Triebwelle ist in der.Zeichnung mit B.bezeichnet; die Kurbelwellen sind mit dieser Triebwelle durch ein Getriebe verbunden, das Zwischenräder A¹ und B¹ aufweist, welche mit den Rädern A² und B² auf den Kurbelwellen A und B und einem Rad E¹

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auf der Triebwelle E kämmen; Zwischenräder C¹ und C² stellen die Verbindung zwischen einem auf der Kurbelwelle C sitzenden Rad C³ und dem Getrieberad E¹ auf der Triebwelle E her. Die Kurbelwellen A und B laufen also in der gleichen Richtung zueinander um, jedoch in entgegengesetzter . Richtung gegenüber der Kurbelwelle C, wie dies an sich bekannt ist. .

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die

ίο Triebwelle E hohl ausgebildet; sie ruht in Lagern F, F¹ ; das Lager F sitzt in einem Deckel F² od. dgl., der von der Rückwand D¹ des Gehäuses D getragen wird. Das Lager F¹ sitzt in einer am Gehäuse D befestigten Platte D², die das in Fig. ι veranschaulichte Getriebe abdeckt und so die hintere Abdeckplatte des Maschinengehäuses¹ D bildet. In der Abdeckplatte D² befindet sich weiterhin ein Lager G für den Weilenstutzen G¹, der auf diese Weise ungefähr gleichachsig zur Welle E angeordnet ist. Der Wellenstutzen weist einen Flansch G² auf. Das Lager G besitzt eine bekannte Bauart, bei der das Lager in begrenztem Umfang die Möglichkeit der Selbstausrichtung besitzt. Wie die Figur zeigt, ist die Welle E hohl ausgebildet. An ihrem vorderen Ende sitzt fest der innere Teil H einer Fliehkraftkupplung bekannter Bauart, die im einzelnen nicht weiter beschrieben wird. Der äußere Teil H¹ der Fliehkraftkupplung ist starr mit dem vorderen Ende einer Welle / verbunden, die durch die Hohlwelle £ hindurchragt und an ihrem hinteren Ende den Innenteil Z¹ einer Klauenkupplung mit radial gerichteten Kupplungsklauen trägt. Der äußere Teil dieser Kupplung wird von den Zähnen J² gebildet, die an der Innenseite des Flansches G² vorgesehen sind, wie dies die Figur erkennen läßt. Die Welle E steht also mit dem Flansch G² über die Fliehkraftkupplung H, H¹ und die Welle / in Verbindung. Die Deckplatte D² weist einen Flansch D³ verhältnismäßig großen Durchmessers auf, mit dem das vordere Ende des Gehäuses K eines Stromerzeugers fest verbunden ist. Dieses Gehäuse trägt die Feldmagnete K¹ des Stromerzeugers und ist mittels eines hinteren Deckels K² abgeschlossen, der ein Rollenlager K³ aufweist. Der Anker L des Stromerzeugers sitzt auf einer Ankerwelle L¹, die mit ihrem einen Ende in dem Rollenlager K³ ruht. Das andere Ende der Ankerwelle weist einen Flansch L² auf, der mittels Bolzen L³ fest mit dem Flansch G² verbunden ist.

Der Anker L wird also auf der einen Seite lediglich von dem Lager K³ im Gehäuse K des Stromerzeugers und am anderen Ende ausschließlich durch den Wellenstutzen G¹ und dessen im Maschinehgehäuse angeordnetes Lager G getragen. Das Gehäuse K und die Feldmagnete K¹ des Stromerzeugers werden auf der einen Seite allein von dem Flansch D³ des Maschinengehäuses D und am anderen Ende von einem geeigneten Fuß if⁴ getragen.

Bei der Abänderungsform nach Fig. 3 ist der Stromerzeuger in der gleichen Weise ausgebildet wie bei der Anordnung nach Fig. 2. Das gleiche trifft grundsätzlich auf die Anordnung der Triebwelle E, des Wellenstutzens G¹ und der Welle / zu. Eine_: nochmalige Beschreibung dieser Teile im Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 3 erübrigt sich daher. Bei der Bauart nach dieser Figur ist jedoch das vordere Ende der Triebwelle E nicht mit dem inneren Ende einer Fliehkraftkupplung H, sondern starr mit dem treibenden Teil M einer sogenannten Bibby-Kupplung verbunden. Der angetriebene Teil M¹ dieser Kupplung ist fest mit dem vorderen Ende der Innenwelle/ verbunden. Die beiden Teile M und M¹ dieser Kupplung sind natürlich in der üblichen Weise durch ein nachgiebiges, zickzackförmiges Verbindungsglied miteinander gekuppelt, das zwischen den Zähnen M² der beiden Kupplungshälften, angeordnet ist.

Bei der Abänderungsform nach Fig. 4 sind der Stromerzeuger und der Wellenstutzen G wieder in der gleichen Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 2 ausgebildet, so daß sie nicht näher beschrieben zu werden brauchen. Bei dieser Ausführungsform nach Fig. 4 findet jedoch an Stelle der verhältnismäßg langen Triebwelle E eine etwas kürzere Welle E³ Anwendung, welche das Getrieberad E¹ trägt und von dicht nebeneinander in der Deckplatte D² einerseits und in der Wand D¹ andererseits angeordneten Lagern gehalten wird. Das eine dieser Lager N ist ähnlich ausgebildet und angeordnet wie das Lager F¹ der Bauart nach Fig. 2. Das andere Lager iV¹ dagegen ist ein kombiniertes Walzen- und Kugellager und sitzt unmittelbar in der Wandung D¹. Bei dieser Bauart ist das vordere Ende der Welle E³ mit dem äußeren Teil O einer Klauenkupplung mit radialen Kupplungsklauen verbunden. Der innere Kupplungsteil O¹ sitzt fest auf dem vorderen Ende der Innenwelle P, die etwas anders ausgebildet ist als die Innenwelle / und an ihrem hinteren Ende den inneren Teil P¹ einer Klauenkupplung mit radialen Kupplungszähnen trägt. Diese Kupplungszähne stehen mit den den äußeren Kupplungsteil bildenden, am Flansch G² vorgesehenen Zähnen im Eingriff.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Stromerzeugungsanlage mit einer Brennkraftmaschine, deren Triebwelle von der bzw. den Kurbelwellen der Brennkraftmaschine mit- tio tels eines Übersetzungsgetriebes antreibbar ist, das innerhalb eines mit dieser Maschine starr verbundenen und einen Teil von ihr bildenden Getriebegehäuses angeordnet ist, und mit einem Stromerzeuger, dessen Anker an dem von der Brennkraftmaschine entfernten Ende in einem zum, Stromerzeuger gehörenden Traglager abgestützt ist, an dem der Brennkraftmaschine zugewandten Ende jedoch von einer Welle getragen wird, die in Traglagern der Brennkraftmaschine läuft, dadurch gekennzeichnet, daß als Welle zum Tragen des maschinenseitigen Ankerendes (L²) ein Wellenstutzen (G¹) dient, der in einem sich selbsttätig ausrichtenden, in dem Getriebegehäuse (D²) vorgesehenen Lager 125, (G) ruht, das annähernd gleichachsig mit der

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   Triebwelle (E) ausgerichtet ist, so daß die Ausrichtung des Wellenstutzens (G¹) durch den Anker (L) festgelegt ist, während der Wellenstutzen (G¹) unmittelbar mit der Triebwelle (E) durch eine Verbindung (H, W, J, J¹, P) gekuppelt ist, die in begrenztem Umfang eine Ungenauigkeit in der Ausrichtung zwischen Triebwelle und Wellenstutzen zuläßt.
2. 2. Stromerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Triebwelle (E) als auch der Wellenstutzen (G¹) hohl ausgebildet sind und die Innenwelle (/) sich durch diese beiden hohlen Wellen hindurch erstreckt und mit ihrem einen Ende mit dem vom Wellenstutzen (G¹) abgewandten Ende der Triebwelle (E) und an ihrem anderen Ende mit dem von der Triebwelle (E) abgewandten Ende des Wellenstutzens (G¹) verbunden ist.
3. 3. Stromerzeugungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwelle (/) und die Triebwelle (E) über eine sogenannte Bibby-Kupplung miteinander verbunden sind.
4. 4. Stromerzeugungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Innenwelle (/) und Triebwelle (E) mittels einer Fliehkraftkupplung (H, H¹) miteinander verbunden sind, deren Funktion von der Umlaufgeschwindigkeit der Triebwelle (E) abhängig ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 406 265;
   USA.-Patentschrift Nr. 1 573 883.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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