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Selbsttragendes rahmenloses Aggregat für Stromerzeugung Gegenstand
der Erfindung ist ein Aggregat für Stromerzeugung; welches vorzugsweise von Verbrennungsmotoren
angetrieben wird.
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Derartige .Aggregate sind in mehrfachen Ausführungen bekannt. Es gibt
Anordnungen, bei welchen sowohl der Stromerzeuger als auch der zum Antrieb verwendete
Verbrennungsmotor auf einen gemeinsamen Rahmen montiert sind, wobei das Drehmoment
vom Verbrennungsmotor über eine elastische Kupplung zum Stromerzeuger geleitet wird.
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Besonders bei modernen, rasch laufenden Verbrennungsmotoren wird auch
das Kurbelgehäuse des Motors unmittelbar mit dem Gehäuse des Stromerzeugers verflanscht
und bildet mit diesem zusammen einen biegungs- und verdrehsteifenTragkörper, wobei
sich die Verwendung eines besonderen Tragrahmens erübrigt und eine rahmenlose Aufstellung
des Aggregates möglich ist.
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Es ist üblich, um mit einer gegebenen Zylindergröße große Motorleistungen
zu erreichen, Verbrennungsmotoren bis zu einer Zylinderzahl von etwa sechzehn zu
bauen. Besonders bei Zweitaktmotoren mit diesen Zylinderzahlen erfordert schon die
rein festigkeitsmäßige Beherrschung des durchgeleiteten Drehmomentes eine erhebliche
Verstärkung der Kurbelwelle. Auch die Rücksichtnahme auf die Drehschwingungslage
von Srechzehnzylindermotoren erfordert verstärkte Abmessungen der Kurbelwelle.
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Dies belastet jedoch baulich sehr stark die Motoren mit kleineren
Zylinderzahlen, da man mit Rücksicht auf wirtschaftliche Fertigung innerhalb einerTypenreihe
dieselbenKurbelwellen- undTriebwerksabmessungen
beibehält. Ferner
ist es schwierig, Kurbelgehäuse von Sechzehnzylindermatoren genügend dreh- und biegungssteif
auszubilden.
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Um die vorhin beschriebenen Schwierigkeiten beim Bau eines rahmenlosen
Stromerzeugungsaggregates mit einem vielzylindrigen Motor zu vermeiden, könnte dieses
auch durch zwei Aggregate halber Leistung mit je einem Motor halber Zylinderzahl
ersetzt werden. Gegen diese Unterteilung sprechen .aber der geringere Raumbedarf,
das kleinere Gewicht und der bis zu q.00/0 geringere Bauaufwand eines einzigen Stromerzeugers
doppelter Leistung.
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Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen zwei Motoren je halber
Leistung mit einem dazwischenliegenden Stromerzeuger gekuppelt werden, wobei der
induzierende Teil und der induzierte Teil des Stromerzeugers sich gegenläufig drehen
und mit einem Antriebsmotor gekuppelt sind. Dabei können induzierender Teil (Magnetfeld)
und induzierter Teil (Anker) entweder jeweils frei fliegend mit dem zugehörigen
Motor gekuppelt sein oder sich gegenseitig in Lagern aufeinander abstützen.
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Diese Bauart hat aber, abgesehen davon, daß dafür eine Sonderbauart
des Stromerzeugers mit besonderen Zusatzvorkehrungen für die Stromzu- und -abführungen
erforderlich ist, den Nachteil, daß, wenn es sich nicht um ein auf festem Fundament
montiertes Aggregat handelt, die beiden Antriebsmotoren durch einen kräftigen gemeinsamen
Rahmen miteinander verbunden werden müssen, da der nur aus rotierenden Teilen bestehende
Stromerzeuger als tragendes Verbindungsglied der Motoren nicht herangezogen werden
kann.
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Alle diese baülichenNachteilewerdenvermieden, wenn man erfindungsgemäß
an Stelle eines einzigen vielzylindrigen Motors zu beiden Seiten eines normalen
Stromerzeugers Verbrennungsmotoren gleicher Bauart mit je halber Zylinderzahl anordnet
und deren Kurbelgehäuse mit dem dazwischenliegenden Gehäuse des Stromerzeugers verflanscht.
Es wird also z. B. ein Sechzehnzylindermotor durch zwei Achtzylindermotoren gleicher
Zylindergröße ersetzt. Dadurch ergeben sich gegenüber dem einmotorigen Aggregat
erhebliche bauliche Vorteile. Die Drehschwingungslage ist infolge der zwischen den
Kurbelwellen der beiden Achtzylindermotoren angeordneten großen Masse des Läufers
sehr günstig, da jeweils nur die elastischen Längen der Achtzylinderkurbelwelle
zu berücksichtigen sind. Die bei vielzylindrigen Motoren infolge des großen durchgeleiteten
-Dreh: momentes und mit Rücksicht auf die- Drehschwingungslage erforderliche Verstärkung
der Kurbelwellen- und Triebwerksabmessungen entfällt. Die Herstellung der Kurbelwellen
selbst wird durch die geringere Baulänge wesentlich vereinfacht. Das Kurbelgehäuse
des halb so langen Motors ist dreh- und biegungssteifer als das eines einzigen Motors
doppelter Zylinderzahl. Durch die für ein Aggregat gleicher Leistung bei der Unterteilung
in zwei Motoren erfolgte Verdoppelung und gleichzeitige Vereinfachung der Hauptbauteile
sind die Grundlagen einer wirtschaftlichen Fertigung gegeben. Dabei ist man nicht
auf die Verwendung zweier Motoren mit gleicher Zylinderzahl beschränkt, e's kann
bei Vorhandensein einer Typenreihe ebenso wirtschaftlich sein, beispielsweise die
Leistung eines Zehnzylindermotors in einen Sechs-und einen Vierzylinldermotor zu
beilden Seiten des Stromerzeugers aufzulösen.
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Diese Bauart gemäß der Erfindung hat noch den Vorteil, daß .die Lager
des Sxromerzeugerläufers entfallen können, da die Läuferwelle sich in den Kurbelwellen
beider Verbrennungsmotoren abstützen läßt: Die Abb. r bis 3 zeigen ein solches Stromerzeugungsaggregat
gemäß der Erfindung, Abb. z stellt eine teilweise im Schnitt dargestellte Längsansicht,
Abb.2 einen Querschnitt durch den Stromerzeuger,und Abb. 3 einen Teilschnitt längs
der Linie A-B der Abb. 2 dar.
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Beiderseits des Stromerzeugers a sind die beiden Verbrennungsmotoren
gleicher Bauart b und c angeordnet. Die Verbrennungsmotoren b und c sind mittels
der Verbindungsflansche d und e mit dem Stromerzeugers a verflanscht und bilden
mit ihm eine biegungs- und verdrehungssteife Tragkonstruktion. Der Stromerzeuger
a selbst ist ohne Lager ausgebildet und sein Läufer f mit den Kurbelwellen g und
h der beiden Verbrennungsmotoren verfflanscht. Dadurch stützt sich der Läufer
f unmittelbar auf die Kurbelwellen g und h
ab, und es ergibt sich eine
besonders billige und kurze Bauweise des Stromerzeugers. Um den Läufer
f vor Anbau der Verbrennungsmotoren b
und c in Stellung zu halten,
sind beim Stromerzeuger, wie aus Abb. 2 zu ersehen ist, verstellbare Auflageflächen
Z vorgesehen, auf die sich der Läufer im Ruhezustand abstützen kann. Nach Anbau
der Verbrennungsmotoren b und c werden die Auflageflächen L abgesenkt. Bei der dargestellten
Ausführung wird dies dadurch erreicht, daß die Auflagefläche L einen Teil
eines Hebels m bildet, der um einen im Gehäuse ,des Stromerzeugers a gelagerten
Bolzen,drehbar ist. .Der Hebel m ist an seinem Ende nach Abb. 3 gabelförmig ausgebildet
und kann mittels eines Exzenters o in kleinen Grenzen gehoben oder gesenkt werden.
Der Balzen des Exzenters o ist im Gehäuse des Stromerzeugers a drehbar gelagert.
Das Exzenter o bewegt sich in einer Büchse p des Querhauptes q. Das Querhaupt
q ist im Gabelkopf des Hebels, m drehbar gelagert.
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Um den Läufer f mit den Kurbelwellen g und h
nach Anbau
der beiden Verbrennungsmotoren b und c kuppeln zu können, ist das Stromerzeugergehäuse
mit Öffnungen versehen, die nachträglich durch die keilförmigen Deckel r und s abgeschlossen
werden. Die keilförmige Ausbildung der Paßflächen' der Deckel r und s ermöglicht
ahne Passungsschwierigkeiten das Einschieben dieser Deckel zwischen dem Stromerzeuger
a und den
Verbindungsflanschen d und e der Verbrennungsmotoren b
und c. Nach dem Verschrauben der Deckel r und s bildet das Gehäuse
.des Stromerz,eugers zusammen mit den beiden Motorgehäusen eine verdreh- und biegungssteife
Tragkonstruktion, die das Reaktionsmoment in sich aufnimmt. Aus diesem Grunde kann
auf einen gemeinsamen Fundamentrahmen verzichtet werden.
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Bei der dargestellten Ausführung ist das Aggregat an den Enden in
den Zapfenlagern t elastisch aufgehängt. Bei Aggregaten für Schienenfahrzeuge kann
man, wie dargestellt, mit Rücksicht auf Schienen- und Rangierstöße unterhalb des
Stromerzeugers eine zusätzliche Lagerung durch elastische Auflagen u vorsehen.