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Vorrichtung zur Bestimmung der Drücke in Zylindern rasch laufender Maschinen.
Die Indizierung von Maschinen mit sehr hoher Umlaufszahl stösst mit Rücksicht auf die Trägheit der Organe des Indikators auf unüberwindliche Schwierigkeiten. Insbesonders war es bisher unmöglich, über die Druckverhältnisse in den Zylindern von rasch laufenden Verbrennungskraftmaschinen, wie sie für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge verwendet werden, Aufschluss zu erhalten.
Um nun auch bei derartigen Maschinen die Druckverhältnisse im Zylinder während des Betriebes prüfen zu können, wird gemäss der Erfindung von folgendem Grundgedanken ausgegangen : Da es unmöglich ist, die im Verlaufe des Arbeitsganges der M'schine auftretenden, sehr stark verschiedenen Drucke durch eine einzige Druckanzeigevorrichtung aufnehmen zu lassen, so werden mehrere Druckanzeigevorrichtungen an dem Zylinder angeschaltet, die aufeinanderfolgend vorübergehend während des Kolbenhubes mit dem Zylinderinnern in Verbindung gebracht werden, so dass also jede Druckanzeigevorrichtung während des Kolbenhubes jeweils nur einen ganz bestimmten Druck aufzunehmen und anzuzeigen hat.
Bei sehr rasch laufenden Maschinen, die tausend und mehr Umdrehungen in der Minute ausführen, wird die Trägheit der Organe der Druckanzeigevorrichtung ein merkliches Zurückgehen des Zeigers von der Stellung, in die er durch den ihn beeinflussenden Druck gebracht worden ist, nicht zulassen, so dass an jeder Druckmessvorrichtung mit mehr oder minder grosser Genauigkeit der Druck der betreffenden Phase des Arbeitsvorganges abgelesen werden kann.
Ordnet man alle diese Druckmessvorrichtungen nebeneinander an, so geben ihre leicht miteinander zu vergleichenden Zeigerstellungen ein übersichtliches Bild der Druckverhältnisse während des Arbeitsganges der Maschine, und ist eine entsprechend grosse Anzahl von aufeinanderfolgend beeinflussten Druckmessvorrichtungen vorhanden, so erhält man gleichsam eine Anzahl von Punkten eines Druckdiagramms, das durch Interpolieren mit genügender Genauigkeit zur Gänze aufgezeichnet werden könnte.
Um die verschiedenen Druckhöhe gleichsam als in entsprechender Entfernung voneinander aufgestellten Ordinaten zu erhalten, kann man Druckanzeigevorrichtungen verwenden, welche die Drücke durch die Höhe einer Flüssigkeitssäule in einer Glasröhre anzeigen und man braucht diese Glasröhren nur in entsprechender Entfernung voneinander nebeneinander anzuordnen und dahinter eine Tafel mit einer Skalenrastrierung anzubringen. Selbstverständlich ist es auch möglich, Anzeigevorrichtungen zu benutzen, die die von ihnen aufgenommenen Drücke auf einem bewegten, entsprechend rastrierten Papierstreifen aufzeichnen und man kann dann die so gewonnenen Kurven zur Ermittlung der jedem Arbeitsgang des Kolbens entsprechenden Druckkurve verwenden.
In konstruktiver Beziehung lässt sich eine solche Druckbestimmungsvorrichtung in der Weise ausführen, dass ein mit dem zu prüfenden Zylinder in Verbindung zu bringender geschlossener Behälter angewendet wird, der mehrere, je zu einer Druckanzeigevorrichtung führende Öffnungen besitzt, die durch eine von der Umlaufszahl der Maschine abhängige Steuerung, dem Gange der Maschine entsprechend. aufeinanderfolgend kurz eröffnet und wieder geschlossen werden, so dass also die an die einzelnen Öffnungen angeschlossenen Anzeigevorrichtungen die in verschiedenen Arbeitsphasen während der Kolbenbewegung herrschenden Drücke getrennt angeben.
Dieser mit dem zu prüfenden Zylinder in Verbindung zu bringende Behälter kann als Zylinder ausgebildet werden, der an mehreren Stellen seiner Umfläche zu den Druckanzeigevtrrichtungen führende Öffnungen besitzt, deren aufeinanderfolgende rasche Eröffnung und Schliessung durch einen in diesen Zylinder eingesetzten Drehschieber bewirkt wird, der an entsprechenden Stellen Durchbrechungen enthält, welche bei der von dem Gang der Maschine abhängig gemachten Drehung des Drehschiebers aufeinanderfolgend mit den Zylinderöffnungen zusammenfallen, so dass also jeweils nur eine Öffnung freigegeben wird.
Man kann aber auch den zu prüfenden Zylinder selbst an mehreren Stellen mit zu den Druckanzeigevorrichtungen führenden Öffnungen versehen und einen mit entsprechend ausgeteilten Durchbrechungen versehenen rohrförmigen Drehschieber in diesen Zylinder einsetzen. Der Kolben läuft dann in der Höhlung dieses Drehschiebers, der entsprechend dem Arbeitsgang der Maschine angetrieben wird und gegebenenfalls gleichzeitig als Steuerschieber des Zylinders wirkt. Bei der Drehung dieses Drehschiebers werden die zu den Anzeigevorrichtungen führenden Öffnungen, ebenso wie vorhin geschildert, aufeinanderfolgend rasch eröffnet und wieder geschlossen. Auf diese Weise können jene Störungen vermieden werden, die bei Anwendung eines besonderen Druckmesszylinders dadurch auftreten, dass die in dem
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Ein solcher Explosionsmaschinenzylinder, wie er hier zuletzt besprochen worden ist, ist in der Zeichnung in einem Achsenschnitt dargestellt.
In den Zylinder a ist ein rohrförmiger Drehschieber b eingesetzt, der mittels einer Durchbrechung c die Gaszuführung und Abströmung steuert. Seinen Antrieb erhält der Drehschieber b durch ein Zahnrad d, das in eine Verzahnung e des Schiebers eingreift und ihn je nach der Beschaffenheit der Maschine in einem bestimmten Verhältnis zur Umlaufszahl der Maschine dreht.
An verschiedenen Stellen der Wandung des Zylinders a sind Kanäle/1 bis/5 angeordnet, an die Druckanzeigevorrichtungen angeschlossen sind. Der Drehschieber d besitzt
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einanderfolge die Durchbrechungen g mit den zugehörigen Kanälen. f zusammenfallen, so dass also die Kanäle f aufeinanderfolgend vorübergehend mit dem Innenraum des Dreh- schiebers in Verbindung gebracht werden und die an die Kanäle angeschlossenen Druck- anzeigevorrichtungen von dem jeweils im Zylinder herrschenden Druck beeinflusst werden.
Die Druckanzeigevorrichtungen können, wie bereits erwähnt, durch entsprechendes Zusammenführen der Verbindungsröhren nebeneinander angeordnet werden, um die Übersichtlichkeit der Druckanzeigen zu erhöhen. Die Anzahl der Kanäle 1 und damit auch der angeschlossenen Druckanzeigevorrichtungen kann beliebig vermehrt werden.
Will man bei einer im Gebrauch zu nehmenden Maschine die Anbringung von Kanälen im Zylinder und von Durchbrechungen im Drehschieber vermeiden, so kann ein solcher Zylinder, wie er hier geschildert worden ist. in irgendeiner Weise mit dem zu prüfenden Maschinenzylinder, der dann in beliebiger Weise ausgeführt sein kann, in Verbindung gebracht werden. Dieser besondere Druckmesszylinder braucht dann selbstverständlich keinen Kolben, da er ja nur die in dem zu prüfenden Zylinder auftretenden Drücken aufzunehmen hat.
In jedem Falle kann die konstruktive Ausgestaltung des geschilderten Prinzips mannigfache Wandlung erfahren.
PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Vorrichtung zur Bestimmung der Drücke in Zylindern rasch laufender Maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder aufeinanderfolgend vorübergehend mit einer Anzahl von Druckanzeigevorrichtungen in Verbindung gebracht wird, deren jede nur den Druck in einem bestimmten Zeitpunkt des im Zylinder sich abspielenden Arbeitsvorganges anzeigt.