Uprawniony z patentu: Anton Braun, Minneapolis (Stany Zjednoczone Ameryki) Urzadzenie synchronizujace dla maszyn tlokowych Przedmiotem, wynalazku jest urzadzenie syn¬ chronizujace dlo zastosowania w (maszynie tloko¬ wej, wyposazanej w dwa przeciwbieznie porusza¬ jace sie do przodu i do tylu zespoly przeciwcie¬ zaru, przy czym przynajmniej jeden z zespolów przeciwciezaru zawiera tlok.Urzadzenia, które powoduja synchroniczny, przeciwbiezny ruch obu zespolów przeciwcieza¬ ru w tego rodzaju maszynach tlokowych i jedno¬ czesnie sluza do wywazenia ukladu, sa znane.Jako czlony przenoszace sitosuje sie wielokrotnie zebatki i kola zebate. Istotne znaczenie dla spo¬ sobu dzialania ma jednak uklad urzadzenia syn¬ chronizujacego w stosunku do maszyny tlokowej.Na przyklad znany jest uklad,, w którym urza¬ dzenie synchronizujace jest umieszczone przy cyHindirze w bezposredniej bliskosci komory spa¬ lania.W maszynach z tlokami stopniowymi urzadze¬ nie synchronizujace bylo czesto umieszczone w pierscieniowej przestrzeni, utworzonej przez zew¬ netrzne srednice wiekszej sprezarki i mniejszych czesci pracujacych w komorze spalania tloków stopniowych.Uklad urzadzenia synchronizujacego w pierscie¬ niowej przestrzeni lulb na boku maszyny przed¬ stawia zreszta nader zwarty rodzaj konstrukcji, który jednak utrudnia zapewnienie dla central¬ nej komory spalania maszyny wystarczajacych 10 15 20 25 30 2 przekrojów zassania i wydechu. Ponadto calko¬ wita szerokosc wzglednie wysokosc maszyny wzrasta ponad zazwyczaj wymagane wymiary.Znana jest silniko-sprezarka bezkorbowa, w której urzadzenie synchronizujace jest umieszczo¬ ne w stosunku do zewnetrznej srednicy czesci sprezarki w kierunku promieniowym na zewnatrz i sprzegniete przez wystajace na koncu maszyny drazki z ukladem tlokowym. W ukladzie tym maszyna tlokowa jest jednak wieksza i ciezsza niz inne znane maszyny tej samej Masy.Znane jest takze urzadzenie synchronizujace, zbu¬ dowane niesymetrycznie d spoczywajace w obiegowej przestrzeni jedynie na jednym boku maszyny, nie¬ symetrycznie jednak do jej obdywu boków.W praktyce jest wyjatkowo trudne zastosowa¬ nie synchronizujacych urzadzen niesymetrycznych w maszynach, w których urzadzenia synchroni¬ zujacego uzywa sie do przeniesienia znacznych mocy z jednego ukladu tloka na drugi.Wzglednie ciezka konstrukcja znanych, przezna¬ czonych do przeniesienia duzych sil urzadzen synchronizujacych prowadzi przymusowo do u- jemnego powiekszenia wymiaTÓw i ciezaru ma¬ szyny tlokowej. Ponadto przy tych ciezkich urza¬ dzeniach synchronizujacych znaczna czesc uzy¬ tecznej mocy wyjsciowej stracona jest na skutek tarcia, tak ze sprawnosc ogólna maszyny zmniej¬ sza sie. 76 37876 378 Celem wynalazku jest usuniecie wad zwiaza¬ nych ze znanymi urzadzeniami synchronizujacymi i przez to ulepszenie konstrukcji i sprawnosci ogólnej wyposazanych w togo rodzaju urzadze¬ nie imaszyn tlokowych. 5 Zadaniem wynalazku jest skonstruowanie pro¬ stych mechanicznie i pewnych w dzialaniu urza¬ dzen synchronizujacych dla maszyn tlokowych z zespolami przeciwciezaru poruszajacymi sie przeciwbieznie do przodu i do tylu* w których 10 przynajmniej jeden z tych zespolów zawiera tlok. Konstrukcja urzadzenia zajmuje niewielka przestrzen i ma niewielki ciezar w stosunku do synchronizowanej maszyny tlokowej, przy czym przy minimalnej stracie na tarcie powinny byc prze- 15 noszone z jednego przeciwbieznego zespolu na drugli takze stosunkowo duze sily.Zadanie jest rozwiazane przez to, ze urzadze¬ nie synchronizujace, sluzace do zastosowania w maszynie tlokoweji, wyposazonej w pierwszy ^ i drugi przeciwbieznie poruszajacy sie do przodu i do tylu zespól przeciwciezaru, przy czym przy¬ najmniej jeden z zespolów przeciwciezaru zawie¬ ra tlok, jest skonstruowane wedlug wynalazku w niizej opisany sposób. Do czlonu polaczonego z pierwszym ruchomym zespolem przeciwciezaru i stanowiacego czesc tego zespolu, umocowane sa przynajmniej dwie zebatki, których zeby oddziel¬ nie wystaja na zewnatrz.Dalej przewidziano przynajmniej dwa, znajdu¬ jace sie w zazejbieniu z zebatkami, elementy przekladniowe, ulozyskowane obrotowo w kadlu¬ bie. Na uformowanym przewaznie w ksztalcie ra¬ my czlonie polaczonym z drugim ruchomym ze¬ spolem przeciwciezaru i stanowiacym czesc tego zespolu, majacym przynajmniej jedna plyte usta¬ lajaca, umocowane sa przynajmniej dwie zejbatki, których zeby sa skierowane do siebie do wew¬ natrz i sa w zazebieniu z wymienionymi elemen- ^ tami przekladniowymi. Wymienione pierwsze zebat¬ ki i dodatkowe zebatki moga poruszac sie wzdluz wspólnej osi przeciwbieznie do przodu i do tylu.Meruichomo ulozyskowane elementy przeklad¬ niowe,, powodujace zmiane kierunku zejbatek, ma- tf ja na ogól przynajmniej pierwszy i drugi zebnik.Korzystnie wplywajaca na sposób dzialania ma¬ szyny cecha urzadzenia synchronizujacego jest przez to zapewniona,, ze czlon w ksztalcie ramy, polajazony z drugim ruchomym zespolem prze- ^ ciwciezaru i umocowane na nim dodatkowe ze¬ batki sa niezalezne od nieruchomej prowadnicy wewnatrz korpusu maszyny.W dalszym odpowieidndm uksztaltowaniu urza¬ dzenia synchronizujacego przy czlonie, przewaz- K nie uksztaltowanym ramowo, majacym przynaj¬ mniej jedna plyte ustalajaca, jak tez przynaj¬ mniej jedna pare zejbatek), przewidziano, ze ply¬ ta ustalajaca, wzglednie plyty ustalajace, pod¬ trzymuje wzglednie podtrzymuja z^altki w sta- eo lym polozeniu nie tylko wobec siebie, lecz takze wobec plyty ustalajajcej wzglednie plyt ustalaja¬ cych w ten sposobi, ze sily prostopadle do osi glównego ruchu urzadzeni! synchronizujacego, wywolane przez zetkniecie miedzy zebami zeba- es 25 30 35 tek i zebników,, znosza sie wzajemnie calkowicie w plytach ustalajacych.Uksztaltowane wedlug wynalazku urzadzenie synchronizujace daje godna uwagi dowolnosc od¬ nosnie do dopasowania do synchronizowanej ma¬ szyny tlokowej,, gdyz moze byc ono skonstruowa¬ ne jako niezalezny zespól.W rozwiazaniu wedlug wynalazku* w którym to rozwiazaniu ramowo uksztaltowany czlon, po¬ laczony z jednym z przeciwbieznych zespolów i majacy zejbatki, jest niezalezny od prowadnicy, uniknieto ruchu slizgowego czesci ruchomych na czesciach nieruchomych, na przyklad zebatek na kompusie. Odpowiadajace sobie czlony urzadze¬ nia synchronizujacego moga dzieki temu wy¬ konywac ruchy wzgledne prostopadle do osi ruchu zebatek,, przy czym wyrównuja sie one same i szukaja polozenia,, w którym, sily nor¬ malne, wywolane przez zazebienie przekladni zebatkowej, moga sie zniesc w plytach ustala¬ jacych calkowicie. To oznacza duze obnizenie strat na tarcie i do tego przynosi w efekcie, ze mozna przenosic takze stosunkowo dluze sily.Ten ograniczony ruch wzgledny ma te dodat¬ kowa zalete, ze zejby pracuja dociskowe, przy czyni zeby zebatek przesuwaja sie wobec zebów zebników pod dzialaniem sil normalnych w ten sposób,, ze zwykle bledy zazejbienia nie wywolu¬ ja zadnego lub wywoluja w istocie ograniczone dodatkowe obciazenie dynamiczne zebów. Ozna¬ cza to, ze dla danej maszyny;, zwlaszcza przy duzej liczbie cyklów pracy, mozna zastosowac znacznie mniejsze lub tez mniej dokladnie ob¬ robione, a przez to tansze zejbatki i zebniki.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w pirzykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny pracuja¬ cego z mechanizmem zebatkowym urzadzenia synchronizujacego wedlug wynalazku, zastosowa¬ nego w silniko-sprezarce bezkoribowej z ukladami tlokowymi poruszajacymi sie przeciwbieznie do przodu i do tylu, fig, 2 — przekrój A^A. wedlug fig. 1„ fig. 3 — urzadzenie synchronizujace z me¬ chanizmem zebatkowym wedlug wynalazku w polaczeniu z inna maszyna tlokowa, fig. 4 — inne urzadzenie synchronizujace z mechanizmem ze¬ batkowym wedlug wynaiazkus, polaczone z ma¬ szyna tlokowa, której poruszajacy sie przeciw¬ bieznie do przodu i do tylu zespól nie jest tlo¬ kiem, lecz przeciwciezarem,, fig. 5 — urzadze¬ nie synchronizujace z mechanizmem zebatkowym wedlug wynalazku w polaczeniu z silniko-spre- zarka bezfcorbowa o specjalnym ukladzie tlokcS- wym sprezarki, fig. 6 — urzadzenie synchroni¬ zujace z mechanizmem zebatkowym wedlug wy¬ nalazku sprzegniete z ukladami tlokowymi ma¬ szyny wielocylilndrowej oraz fig. 7 — uTzadze- nie synchronizujace z mechanizmem zejbatkowym wedlug wynalazku sprzegniete w inny sposób z ukladami tlokowymi takiej maszyny wielocy- lindirowej,, w której pomiedzy synchronizowanymi tlokami znajduja sie komory spalania a na kon¬ cu maszyny zainstalowana jest wspólna komora sprezarki.76 378 5 6 Mechanizm przedstawionego na fig. 1 urzadze- nia synchronizujacego 76 jest polaczony z wy¬ stajacym konicem 77 draga tlokowego 74 pierw¬ szego, przeciwbieznie poruszajacego sie do przo¬ du i do tylu ukladu tlokowego 44 silnikowo- -sprezarki ibezkorbowej 21. Urzadzenie synchro¬ nizujace ma podwójna zebatke 78 polaczona z koncem 77 draga tlokowego 74 za pomoca swo¬ rznia mocujacego 79, który (przechodzi przez osio¬ we przewiercenie w podwójnej zebatce 78 i wkre¬ cony jesit w wystajacy koniec 77 draga tlokowe¬ go 74. Pomiedzy podwójna zejbaitka 78 a wystaja¬ cym koncem 77 znajduje sie element buforowy 80, który ma kilka konwencjonalnych sprezyin 81, na przyklad sprezyn talerzowych, zainstalowanych grzbietami do siebie. Mement buforowy 80 (umoz¬ liwia ograniczony ruch podwójnej zebatki 78 wzdluz srulby mocujacej 79 i w stosunku do wy¬ stajacego konca 77 draga tlokowego 74. Ten wzgledny ruch ma na celui, aby przejac kazdy wstrzas lub nadzwyczaj silnie oddzialujace ria urzadzenie synchronizujace 76 sily, które moga wylsttajpic na przyklad przy rozruchu maszyny.Zebatki 82 i 83 wedlug fig. 112 tworza gór¬ na i dolna strone podwójnej zejbatfoi 78, przy czyim ich zejby skierowane sa w przeciwnych Kie¬ runkach, zatem promieniowo na zewnatrz od wzdluznej osi sworznia mocujacego 79 i wobec tego takze draga -tlokowego 74. Zebatki 82 i 83 moga miec zwykla konstrukcje, a ich zejby kon¬ wencjonalny profil. Przy podwójnej zebatce 78 zainstalowana jest para zejbników 84 i 85, któ¬ rych zejby sa w zazebieniu z zebami zebatek 82 i 83. Zebniki 84 i 85 sa osadzone obrotowo na lozyskach 86 poziomych osi 87 i 88. Konce osi 87 i 88 podtrzymuje sie przez dwie równolegle pionowe plyty nosne 89 i 91, umocowane na po¬ krywie korpusu 38 maszyny.Para ruchomych plyt ustalajacych 92 i 93 jest polozona obok i równolegle do plyt nosnych 89 i 91, nie stykajac sie jednak z nimi. Plyty u- stalajaoe 92 i 93 sa polaczone przez ich jednolite przedluzacze 95 ze strona czolowa 94 tloka spre¬ zarki 52, przez co plyty ustalajace i tlok spre¬ zarki stanowia ruchoma jednostke.Druga para zejbatek 96 i 97 jest podtrzymywa¬ na przez górny i dolny koniec plyt ustalajacych 92 i 93 (fig. 1 (i 2). Zebatki 96 i 97 sa zainsta^ lowane pomiedzy plytami ustalajacymi 92 i 93 w ten sposób, ze ich zeby sa w zazebieniu z ze bami zebników 84 i 85. Przez to ruch tloka spre¬ zarki 52 i odpowiednio takze zebatek 96 i 97 w jednym kierunku wywoluje obrót zebników 84 i 85. Przez to znów porusza sie podwójna zebat¬ ka 78 i odpowiednio takze 'drag tlokowy 74 z uk¬ ladem tloków 44 i to w przeciwnym kierunku.Innymi slowy, zebatki 82, 83, 96 i 97 oraz zejb- niki 84 i 85 sa tak zainstalowane,, ze gdy zebatki 96 i 97 poruszaja sie w jednym kierunku, zejbat¬ ki 82 i 83 poruszaja sie w prtzeciwnym kierunku i na odwrót.Urzadzenie synchronizujace moze przenosic sto¬ sunkowo duze,, chwilowo róznorodne sily, dzia¬ lajace na uklady tloków 44 i 51, z jednego ukla¬ du tloków na drugi a minimalna strata na tar¬ cie. Ta minimalna strata na tarcie w urzadze¬ niu synchronizujacym polega na specjalnym u- kladzie jego mechanizmu, zwlaszcza na ukladzie zejbatek 82, 83, 96 i 97 oraz zejbników 84 i 85, w którym mozna uniknac poslizgu pomiedzy rudno- mymi zebatkami a stalymi czesciami nosnymi i odpowiednio do tego odpada glówna przyczyna strat na tarcie w urzadzeniach synclhronilzuja- cych, jakie byly do tej pory stosowane w ma¬ szynach tlokowych. Innymi slowy* w ukladzie mechanizmu urzadzenia synchronizujacego wedlug wynalazku skladowe normalne sil, wywolanych stykiem miedzy zebami zejbatek i zejbników, zno¬ sza sie calkowicie. Poza tym straty na tarcie w mechanizmie urzadzenia synchronizujacego zmniej¬ sza sie dalej,, gdyz podwójne zebatki 78 oraz ze¬ batki 96 i 97 wyregulowuja sie w ten sposób, ze wyszukuja one same sobie polozenie w stosun¬ ku do zejbników 84 i 85 takie, w którym dyna¬ miczne sily, wywolane przez zazebienie zebów zebników i zebatek 82, 83 oraz zebników 96, 97 sa najmmiejsze.W pokazanym na fig. 3 urzadzeniu synchro¬ nizujacym 76 przewidziano w miejsce przedlu¬ zaczy 95 w formie wykonania wedlug fig. 1 kil¬ ka stosunkowo cienkich ramion 120, które lacza plyty ustalajace 92 i 93 ze strona czolowa 94 tloka sprezarki 52 maszyny 116. Ramiona 116 sa zainstalowane w odstepach równolegle do wzdluz¬ nej osi draga tlokowego 74 i przechodza przez znajdujace sie, nie pokazane na rysunku, uszczel¬ nione otwory w scianie cisnieniowej 117.Na fig. 4 i 5 przedstawione sa takze urzadze¬ nia synchronizujace 76, których korespondujace z soba czlony polaczone sa z przeciwbieznie do przodu i do tylu poruszajacymi sie zespolami przeciwciezaru 46, 128 wzglednie 46, 52 róznie uksztaltowanych maszyn tlokowych 123, 129.Na fig. 4 tlok 128, jesli sie tego zyczy, nie musi dzialac jako tlok, lecz moze on byc po prostu uksztaltowany jako przeciwciezar i przyj¬ mowac przeto rózne formy konstrukcyjne,, w których^ na przyklad calkowita mase przeciw¬ ciezaru 128 umlieszcza sie w samych zewnetrz¬ nych zebatkach i plytach ustalajacych.Fig. 6 przedstawia urzadzenie synchronizu¬ jace 206 sprzegniete z ukladami tlokowymi 188, 192, 189, 193 maszyny wielocylindrowej 186. U- rzajdizenie synchronizujace 206, którego budowa i sposób pracy sa w istocie zgodne z urzadze¬ niem 24 wedlug fig. 1, ma tylko o wiekszych wymiarach elementy mechanizmu. Podwójna ze- batlka 78 podtrzymuje drag poprzeczny 205, do którego przymocowane sa konce dragów tloko¬ wych 194 d 195 tloków 188 i 192 maszyny. Prze¬ dluzacze 201 i 202 tloków przeciwbieznych 189 i 193 sa czesciami plyty ustalajacej 93, która podtrzymuje zebatki 96 i 97 w ten sposób, ze zejby tych zejbatek zaziebiaja sie z zebami zebni¬ ków 84 i 85. Zejby zebników 84 i 85 zazebiaja sie nastepnie z zebami zebatek 82 i 83 podwójnej zebatki. 78.Przedstawione na fig. 7 urzadzenie synchroni- 10 15 20 E5 30 35 40 45 50 55 6076 378 7 8 zujace 211 jest uksztaltowane równiez do zasto¬ sowania w wielocylindrowej maszynie tlokowej 207. Podwójna zebatka 78 jest przymocowana do draga tlokowego 226, polaczonego jarzmem 225 z tlokami 208 i 209. Zebatki 96 i 97 urzadzenia synchronizujacego polaczone sa z tlokami prze- ciwblieznytmi 212 i 213 maszyny za pomoca plyt ustalajacych 93 i dwóch przedluzaczy 228 i 229.Podwójny zebnik 78 urzadzenia synchronizuja¬ cego 76 maszyny 21 mozna zastapic pretem ze¬ batkowym z wiecej niz dwoma zelbatkami. Wtedy oczywiscie kazda dodatkowa zebatka moze byc w zazebieniu z dalszym zebnikiem}, który kore¬ sponduje z drugiej strony z injna zebatka, pod¬ trzymywana przez sasiedni uklad tlokowy 51.Zejby kazdej zebatki mogia byc skierowane o*d centralnej osi wzdluznej na zewnatrz tak, ze po¬ wstaja jednakowe odstepy do ulozyskowania zebników.Zaleta zastosowania wiecej niz dwóch zebatek polega na tym, ze urzedzenie synchronizujace moze wtedy przenosic wieksze sily i/lub, jesli sie tego zyczy, moze byc wykonane taniej, to znaczy, ze na urzadzenie synchronizujace mozna uzyc materialu o nizszej jakosci. Dalej, w innej formie wykonania urzadzenia synchronizujacego 76 podwójna zebatka 78 oraz zebniki 84 i 85 mozna zastapic oscylujacymi elementami prze¬ kladniowym^ wspóldzialajacymi z zebatkami 96 i 97 i polaczonymi z dragiem tlokowym 74. W ten sposób mozna takze zastapic zebatki 96 i 97 oraz zejbniki w urzadzeniu synchronizujacym 76 oscy¬ lujacymi elementami przekladniowymi, wspól¬ dzialajacymi z zebatkami 82 i 83 i polaczonymi z tlokami roboczymi 52 maszyny tlokowej. PL