Regeleinrichtung für Flugkolbenmaschinen. Die Erfind ung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für Flugkolbenmaschinen.
Regeleinrichtungen haben bei Maschinen die Aufgabe, die Zuführung von Energie oder deren Abführung mach Massgabe der Ab weichung einer Betriebsgrösse von ihrem vor geschriebenen Werte derart einzustellen, dass ,die Abweichung der Betriebsgrösse nicht über zulässige Grenzen hinaus steigt. Zur Er reichung dieses Ziels wird von der Maschine ein Impulsgeber, z.
B. ein Fliehkraftregler, angetrieben, welcher ein Übertragungsorgan beeinflusst. Das Übertragungsorgan seiner seits beeinflusst wiederum ein Regulierorgan, das ,die der Maschine zugeführte bezw. ihr entnommene Energie beeinflusst.
Es besteht somit ein Beeinflussungsweg, der von der Maschine über den Impulsgeber, das Über tragungsorgan und das Regulierorgan wieder zurück zur Maschine,
führt. Bei Maschinen mit Kurbelwellen oder andern stetig rotieren- d-en Wellen zum. Beispiel lassen sich Regel- einrichtungen mit Drehzahlreglern einfach ausführen, da die zur Impulsabnahme verwen- dete Bewegung, z.
B.. die Drehgeschwindig keit der Kurbelwelle, sich im Betriebe nur innerhalb des Ungleichförmigkeitsgrades der Rotation; welche durch das Schwungrad ge geben ist, verändert.
Anders bei Flugkolbenmaschinen, bei wel chen die zur Abnahme von Regelimpulsen geeigneten Bewegungen sich während der Maschinenperiode innerhalb sehr weiter Gren zen verändern und die Regeleinrichtung nur dafür zu sorgen hat, dass die periodische Wiederkehr der Bewegungen gleichbleibt.
Er findungsgemäss besitzt der Impulsgeber eine om Flugkolben aus 'bewegte Masse, welche das Regelorgan nur in einer bestimmten Zeit ihrer Bewegungsperiode nach Massgabe der auf sie wirkenden Massenkräfte beeinflusst.
Die Zeichnung betrifft Ausführungsbei spiele der Erfindung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine mit einer Regelungseinrichtung nach der Erfindung ausgerüstete Ilugkolbemn@mehine.
Die Fig. 2 bis 6 betreffen ein Ausfüh- rungsbeispiel des Endlich zeigen die Fig. 7 bis 10 ein wei- teres Ausführungsbeispiel.
Die Flugkolbenmaschine I in Fig. 1 treibt den Impulsgeber II, -welcher eine vom Flug kolben aus bewegte Masse besitzt. Der Im pulsgeber beeinflusst das Übertragungsorgan III, welches seinerseits das Regulierorgan IV' beeinflusst. Schliesslich beeinflusst das Regu lierorgan IV durch Veränderung einer der Flugkolbenmaschine I zugeführten oder auch einer von ihr abgeführten Energiemenge wie der die Flugkolbenmaschine.
Die Beeinflus sung erfolgt also dem Weg V entlang und wird periodisch durch eine Vorrichtung VI unterbrochen. Es wird so in Abhängigkeit von, den ,durch eine periodisch veränderliche Bewegung erzeugten Massenkräften eine stabile Regelung des Betriebes erreicht.
Die Flugkolbenmaschine nach Fig. 2. bis 5 weist einen Brennkraftzylinder 1 und zwei Verdichterzylinder 2 auf. In diesen Zylin dern bewegt sich ein Paar Stufenkolben 3, deren grössere Kolbenstufe ,in einem Verdich terzylinder, deren kleinere Kolbenstufe im Brennkraftzylinder arbeitet. Die beiden Kol ben 3 sind durch die Schubstangen 4 und die oszillierende Kurbel 5 im Gegenlauf ge halten.
Das Kurbelgelenk 17 der einen Schub- stange .1 führt eine oszillierende Bewegung innerhalb des Winkels a aus, während das Kurbelgelenk 18 der andern Schubstange eine symmetrische, oszillierende Bewegung innerhalb des Winkels p ausführt.
Eine Brennstoffpumpe 6 fördert den durch die Leitung 7 zugeführten Brennstoff über die Leitung 8 in einen nichtgezeichneten Brennstoffspeicher, aus dem er später in eine:
nichtgezeichnete Einspritzdüse des Brenn- lkra.ftzylindera gelangt. Durch die Anschlüsse 9 saugt der Verdichter Luft an und fördert diese durch :
die Anschlüsse 10 und über die Leitung 11 in einen Behälter 12. Aus dem Behälter 12, gelangt die Luft durch die Spül- schlitze 13 in den Arbeitsraum des Brenn- kraftzylindeis 1.
Die Verbrennungsgase strö men durch die Schlitze 14 aus dem Brenn- kraftzylinder hinaus und gelangen in den Behälter 15, aus welchem sie durch die Lei tung 16 an .die Verbrauchsstellen. z. B. in eine Turbine, geleitet werden.
An der Schwingkurbel 5 ist eine zylin- drische Gleitbahn 19 (Fig. 4 und 5) radial antigeordnet, welche die oszillierende Be- wegung der Kurbel mitmacht. In der Gleit bahn ist ein Fliehgewicht 20 radial ver- schiebbar angeordnet,
das auf die Feder 21 abgestützt ist. Nach Massgabe der auf das Fliehgewicht 20 wirkenden Fliehkräfte steht im Betriebe der mit der Masse verbundene, als Übertragungsorgan wirkende Stift 22 mehr oder weniger nach aussen vor.
Beim Durch gang durch die in Fig. 4 gezeigte Stellung hebt der Stift 2:2 den Hebel 23 an, der über die Stange 24 und den Hebel 25 das als Regelorgan wirkende Brennstoffentlastungs ventil 26 anhebt.
Je weiter das Fliehgewicht 2t) infolge er höhter Geschwindigkeit der Feder 21 ent gegen nach aussen getrieben wird, um so frü her wird das Entlastungsventil angehoben und um so weniger Brennstoff .kann zur Ein- führung in den Arbeitsraum des Brennkraft- zyl,
inders abgemessen werden. Die die Rege lung einleitende Erhöhung der Kolben geschwindigkeit wird dadurch wieder ausge glichen. Ein entsprechender Regelungsvor gang stellt sich ein, wenn die Kolben geschwindigkeit zu sinken beginnt.
Der Stift 22 ragt dann weniger weit aus seiner Füh rung heraus, das Brennstoffentlastungsventil 2;6 wird erst später angehoben, und der Ein spritzdvse eine grössere Brennstoffmenge zu geführt, so dass für die Geschwindigkeit der zulässige Wert innerhalb des Ungleich förmigkeitsbereiches wieder eingestellt wird.
Das als Regulierorgan wirkende Entlastungs- venti.l 2ss wird somit. durch die vom Flug- kolben bewegte Masse 20 nur zii einer be stimmten Zeit ihrer Bewegungsperiode beein- fluss@t,
während in der übrigen 7xit die Be- einflussung unterbrochen ist.
In Fng. 6 sind neben der Symmetrieachse I-I der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ma- schine in Funktion der Zeit Z die Bewegun- gen der im. Brennkraftzylinder .arbeitenden Kolbenflächen der beiden Kolben .3 durch :die beiden wellenförmigen Kurven 27 und 28 ,dargestellt. In den Zeitpunkten Z1, Z2, Z3 usw. erfolgt jeweils die Einspritzung und Verbrennung des Brennstoffes.
Die Beein flussung des Regulierorganes zur Regelung :der Einspritzmenge jedoch erfolgt schon in den Zeitpunkten, X1, X2, X3 usw. Dadurch ist eine sichere Regelung, die nicht durch Verzögerungserscheinungen behindert ist, ge sichert.
Bei. der Einrichtung .gemäss, Fig. 7 bis 10 ist der Impulsgeber auf -der Welle 2:9 der oszillierenden Kurbel 5 angeordnet. Er könnte auch auf einer besonderen, vorteilhaft schneller bewegten Walle sitzen.
In einer zylindrischen Gleitbahn 30 (Fig. 7) sitzt radial verschiebbar das Fliehgewicht .3i1, welches, als Stufenkolben ausgebildet, eine Ringstufe 32 besitzt, :die durch den im Raum 3,3 herrschenden Flüssigkeitsdruck belastet ist.
Durch. ,de Bohrung 3:4 wird aus der Lei- tung 35 über :die Drosselöffnung 36 Druck- flüs3igkeit zugeführt, die durch die Bohrun gen 37 in den innern Raum 3,8 des; Flieh- gewichtes 3,1 gelangt.
Die im Raum 3,8 be findliche Flüssigkeit kann. durch die Boh- rungen: 39 in. den Ringraum 38 und durch die Rohrungen 40 in den Ablaufraum 41 gelan gen.
Nach Massgabe der :durch die Drossel öffnung 36 geförderten Flüssigkeitsmenge steigt der Druck in den Räumen 3ss und 38 an, bis :das Fliehgewicht 31 :der Fliehkraft und: der durch die Feder 42 ausgeübten Kraft entgegen soweit verschoben wird, dass die Öffnungen 40 für den Abfluss von. Flüs sigkeit freigelegt sind.
Der in. :den Räumen 33 und 38 -loh ein stellende Druck entspricht somit der Grösse der auf :das Fliehgewicht einwirkenden Fliehkraft, er wird ,durch die Bohrungen 3,7 und den Kanal 43 auf die Steueröffnung 44 (Fig. 9) übertragen. Im Bereich der Steuer öffnung 44 ist :die oszillierende 'Welle 2,9 von einem feststehenden Steuerbügel 45 um geben.
Nur während :die oszillierende Steuer- öffnung 44 der feststehenden zylindrischen Bohrung 46 des Steuerbügels gegenübersteht, kann der Druck im Raum 38 :des Flieh- gewichtes auf den Kolben 47 wirken. Der Kolben 47 ist mit Hilfe eines mechanischen Gestänges 48 mit dem Regulierorgan der nichtgezeichneten Brennstoffpumpe verbun den.
Kolben und, Gestänge werden nach Mass:- :gabe der auf das Gewicht 31 winkenden Fliehkräfte :der Feiler 50 entgegen ver schoben und stellen dadurch das Regulier- organ. der Brennstoffpumpe periodisch so ein, dass :die Hubzahl und Kolbengeschwin digkeit der Flugkolbenmaschine innerhalb des zulässigen Ungleichförmigkeitsgrades bleiben.
Der Ablaufkanal 49, der senkrecht zum Kanal 43 in die Welle 219 gebohrt ist, kommt jeweils in der Zeit zwischen zwei Regelungs beeinflussungen mit der Bohrung 46 .in Ver bindung, ,so dass die -darin enthaltene Flüssig keit entweicht und der Kolben 47 mit dem Gestänge -48 unter denn.
lug der Feder 50 in seine Ursprungslage zurückgelangt, nachdem die Abmessung der Brennstoffladung voll- zogen: ist.
Der Erfindungsgegenstand kann bei allen kann bei allen möglichen Arten von Flugkolbenmaschinen verwendet werden, beispielsweise auch bei Flugkolbenmaschinen, bei denen mehrere Kolben :durch ein mechanisches oder ein hydraulisches Gestänge im Gleichlauf .gehal ten sind.
Anstatt von. einem mechanischen Gestänge kann die Regelung auch von einem hydraulischen Gestänge abgeleitet werden. An Stelle der Regelung der in Form von Brennstoff zugeführten Energiemenge kann auch die in. Form von Treibgas oder von ver dichteter Luft entnommene Energiemenge verändert werden.
Die Unterbrechungsvor richtung könnte mit dem Übertr bgungsorgan zu einer einzigen Vorrichtung vereinigt sein.