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Rahmen für Bremskraftmaschinen mit gegenläufigen Kolben und einer
Kurbelwelle Bei Brennnkraftmaschinen mit gegenläufigen Kolben und einer einzigen
Kurbelwelle wurde bereits vorgeschlägen, den Rahmen so auszubilden, daß er aus zwei
längs gehenden wannenförmigen Balken (im folgenden kurz »Gehäuse« genannt) und diese
Gehäuse in Abstand haltenden Ständern zusammengesetzt ist. Zwischen oberem und unterem.
Gehäuse sind die einzelnen herausnehmbaren Zylinder angeordnet. Da die Maschine
nur eine Kurbelwelle hat, wird der obere Kolben mit dieser mit Hilfe eines Querstückes
und zweier Pleuelstangen verbunden. Um, einen geschützten Platz für diese zu erhalten
und die Rahmenlänge zu vermindern, wird gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagen,
die Ständer als hohle Säulen auszubilden, welche die genannten Pleuelstangen umschließen.
Bei nebeneinanderliegenden Zylindern können. sich somit die vordere Pleuelstange
des einen und die hintere Pleuelstange des vorderen Zylinders durch ein und denselben
Raum erstrecken.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand
einer dreizylindrigen Maschine dargestellt, die als Treibgaserzeuger ausgebildet
ist.
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Fig. i ist eine perspektivische Ansicht des Rahmens und Fig. z ein
Teil eines Längsschnittes durch den mittleren Zylinder und Teile der angrenzenden
Zylinder.
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Der Rahmen besteht aus zwei mittleren kastenförmigen Säulen i und
zwei ebenfalls kastenförmigen Endsäulen a, die in der Längsrichtung der
Maschine
durch zwei wannenförmige Gehäuse 3 und q. miteinander vereinigt sind. Das untere
Gehäuse 3 ruht auf einem Lagerrahmen 5 und ist mit diesem verbunden, wobei diese
Teile das eigentliche Kurbelgehäuse bilden. Das obere Gehäuse q. umschließt den
oberen Teil des Mechanismus für die seitlichen Pleuelstangen und bildet auch ein
Gehäuse für die Zylinder eines von der Maschine angetriebenen Spülluftverdichters.
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Die Zylinder der Brennkraftmaschine sind als getrennte Einheiten ausgebildet
und in an sich bekannter Weise derart im Rahmen angebracht, daß jeder Zylinder unabhängig
von den übrigen Zylindern leicht in den Rahmen eingesetzt und daraus entfernt werden
kann. Dabei wird jeder Zylinder zunächst schräg durch eine Öffnung 6, beispielsweise
im unteren Gehäuse, eingeschoben und darauf in den Rahmen eingeschwenkt und in die
Öffnung 7 des gegenüberliegenden Gehäuses eingesetzt. In die untere Öffnung 6 wird
ein. loser Pa.ßring 8 eingefügt. Die Zylindereinheit wird schließlich, beispielsweise
mit Hilfe von Bolzen, an einem Befestigungsteil 9 in der Nähe der Mitte der Säulen
festgehalten.
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In jedem Zylinder laufen zwei Kolben, von denen der untere, io, durch
eine Pleuelstange i i mit der Kurbelwelle 12 verbunden ist, während der obere, 13,
mit Hilfe eines Querstückes 14 und zweier seitlicher Pleuelstangen 15 ebenfalls
mit der Kurbelwelle verbunden ist. Diese ist mit als Scheiben ausgebildeten Lagerzapfen
16 zwischen den einzelnen Zylindern versehen. Die Kurbelzapfen für die seitlichen
Pleuelstangen sind mit diesen Scheiben verbunden, während der Zapfen der mittleren
Pleuelstange durch Kurbelarme getragen wird, die für beide Arten von Pleuelstangen
gemeinsam sind.
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Die seitlichen Pleuelstangen bewegen sich in den Innenräumen der Säulen.
Die mittleren Säulen umschließen je zwei Pleuelstangen und sind daher breiter als
die Endsäulen, die nur je eine Pleuelstange umschließen. Die Zylindereinheiten sind
offen zwischen den Säulen angebracht, wodurch die Bewegung der seitlichen Pleuelstangen
geschützt wird und die Länge der Maschine vermindert werden kann. Die Seitenwände
der Säulen können mit verschließbaren Öffnungen 17 versehen sein, durch die da:
Innere der Säulen leicht zugänglich ist zwecks Einbau. und Kontrolle des Kurbelmechanismus.
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Der obere Kolben eines jeden Zylinders ist mit je einem Kolben 18
eines Verdichterzylin.ders i9 verbunden. Die dargestellte Maschine arbeitet als
Treibgaserzeuger, bei dem im wesentlichen die gesamte Leitung der Maschine von den
Luftverdichtern aufgenommen wird und bei dem die Abgase unter hohem Druck einer
Turbine oder anderen Entspannungsmaschine zugeleitet werden.
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Das obere, wannenförmige Gehäuse q. ist so ausgebildet, daß es als
Gehäuse für die V erdichterzylinder dient. Es ist daher an der Oberseite durch eine
waagerechte Wand 2o abgeschlossen und hat vorzugsweise mindestens eine in Fig. 1
nicht gezeigte, dazu parallele Zwischenwand 2i (Fig.2). In den Wänden sind Öffnungen
22 für die Verdichterzylinder vorgesehen. Die Zylinder bestehen aus offenen Futtern
23, die oben durch einen mit erforderlichen Ventilen versehenen Deckel a¢ abgeschlossen
sind.
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Zwischen den waagerechten Wänden können Verstärkungsteile in Form
von Querwänden 25 angebracht sein. Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß der untere
Teil des Gehäuses frei liegt, so daß eine Verbindung 26 zwischen den verschiedenen
Zylindern gebildet wird. Die Zylinder sind nach unten offen, und die von den Unterseiten
der Verdichterkolben in Bewegung gesetzte Luft dringt nicht nach unten in die Säulen
und das Kurbelgehäuse, sondern es findet stets ein Druckausgleich zwischen den Verdichterzylindern
im Raume des Gehäuses q. statt.
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Das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel kann im Rahmen
der Erfindung in verschiedener Weise geändert werden. Bei Maschinen mit vielen Zylindern
kann der Rahmen aus Teilen passender Größe ausgebildet werden, die zu einer Einheit
vereinigt sind. Die Ausbildung der Zylinder und ihre Befestigung im Rahmen kann
in beliebiger, an sich bekannter Weise erfolgen. In .Maschinen üblicher Art brauchen
die nur für die Zufuhr von Spülluft bestimmten Verdichter nicht so groß ausgeführt
zu werden wie die dargestellten, und es braucht daher nicht jeder Zylinder der Brennkraftmaschine
mit einem Verdichterzylinder versehen zu sein. Die Bewegungsübertragung zwischen
dem oberen Kolben und den dazugehörigen Pleuelstangen kann so ausgeführt sein, daß
kürzere seitliche Pleuelstangen an ihren oberen Enden in Führungsbahnen in den Säulen
laufen, wobei der obere Kolben in bekannter Weise durch feste Stangen mit einem
Führungsschuh verbunden ist.
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Es sei bemerkt, daß die Hindurchführung der längeren Pleuelstangen
einer Brennkraftmaschine mit gegenläufigen, auf eine einzige Kurbelwelle wirkenden
Kolben durch hohlkörperartige Maschinengehäuseteile an sich bekannt ist. Neu hingegen
ist die Verwirklichung dieses Konstruktionsprinzips bei Brennkraftmaschinen. :der
im vorausgehenden beschriebenen und im Patentanspruch bezeichneten Art, dergestalt,
daß die Ständer einer solchen mehrzylindrigen Maschine zugleich als :Mäntel für
die Pleuelstangen fungieren.
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Bei bekannten Maschinen hat man die zylinderäußeren Pleuelstangen
durch den Zylinderblock hindurchgeführt. Bei für die Erfindung in Frage kommenden
Maschinen ist aber ein sämtlichen Zylindern gemeinsamer Zylinderblock undenkbar,
und zwar einerseits infolge der Schwierigkeit des Gießens von so großen Einheiten
und andererseits deshalb, weil die Zylinder in einem solchen Block nicht für Wartung
und Austausch zugänglich sind.
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Bei einer anderen bekanntgewordenen Maschine handelt es sich um eine
solche in einzylindriger Ausführung, bei welcher die äußeren Pleuelstangen durch
rohrartige Mäntel hindurchgeführt sind, welche mit der äußeren Wand des wassergekühlten
Zylinders aus einem Stück bestehen. Ein Maschinenrahmen
mit einsetzbaren
Zylindern im Sinne der der Erfindung zugrunde liegenden. Brennkraftmaschine ist
hier demnach nicht vorhanden.
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Zu den nachfolgenden Patentansprüchen wird erklärt, daß die Ansprüche
4 und 5 in gleicher Weise, wie dies für die Ansprüche 2 und 3 an sich offensichtlich
ist, nur als echte Unteransprüche zu verstehen sind, so daß für die Gegenstände
dieser Unteransprüche ein vom Hauptgedanken der Erfindung (Anspruch i) losgelöster
Schutz, nicht beansprucht ist.