Einrichtung zur Entnahme von Luft aus einem Arbeitszylinder einer Brennkraft- masehine, insbesondere einer Dieselmaschine, und zur Überführung in eine Bruckluftanlage. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, mit einer vom Druck der auf gespeicherten Luft beeinflussten Vorrichtung, die beim Überschreiten einer bestimmten Druckgrenze im Luftspeicher die Verbin dung zwischen der Steuervorrichtung für das Entnahmeventil und diesem unterbricht.
Die Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung für die Unterbrechung der Entnahmeventilsteuerung dazu eingerichtet ist, eine Wiederherstellung der Verbindung zwischen dem Entnahmeventil und seiner Steuervorrichtung zu beschleunigen, sobald der Druck im Luftspeicher die kritische Grenze unterschreitet. Als Vorrichtung für die Unterbrechung der Luftentnahmeventil- steuerung ist beispielsweise in an sich be kannter Weise ein Kolben vorgesehen, an welchem eine Entlüftungsvorrichtung für den unter dem Kolben befindlichen Zylinderraum angeordnet ist.
Der Kolben wird dabei auf der untern Seite von. der Speicherluft und auf der obern Seite von einer Rückführfeder beeinflusst. Zweckmässig ist der Kolben gegen über einem das Entnahmeventil mit dessen Steuergestänge kraftschlüssig verbindenden Kipphebel derart angeordnet, dass dann, wenn der Kolben unter Anspannung der Rückführfeder durch die Speicherluft um eine bestimmte Strecke aus seiner Ruhelage gebracht wird,
der letztere den Kipphebel vom Steuergestänge oder Entnahmeventil oder von beiden abhebt. Auf der Zeichnung sind Ausführungs beispiele dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 das Schema der Luftentnahmeein- richtung an einer Brennkraftmaschine; Fig. 2 und d die Vorrichtung zur Steue rung der Luftentnahme in zwei verschie denen Ausführungsformen, und zwar im Längsschnitt nach der Linie II-11 von Fig. 4;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrich tung nach Fig. 2 oder 3, bei abgenommenem Luftentnahmeventil-Kipphebel, und Fig. 5 ein Detail der Vorrichtung nach Fig. 3.
Im Arbeitszylinder 1 der Brennkraft- maschine 2 ist ein Arbeitskolben 3 verschieb bar, dessen Kurbelwelle 4 über ein Zahn getriebe 5 eine Nebenwelle 6 antreibt. Auf der Nebenwelle 6 sitzt der Nocken 7 für<B>du-,</B> Steuerung einer Stösselstange 8, die unter dem Einfluss einer Feder 9 steht. Die Feder 9 ist bestrebt, die Stösselstange 8 nach oben zii verschieben.
Das obere Ende der Stössel stange 8 steht mit dem einen Arm 10 eines doppelarmigen Kipphebels in kraftschlüssiger Berührung, dessen anderer Hebelarm 11 mit dem Schaft eines gleichfalls unter der 'Wir kung einer Rückführfeder 12 ;stehenden Entnahmeventils 13 am Arbeitszylinder 1 der Brennkraftmaschine 2 in kraftschlüssiger Berührung steht. Der Kipphebel ist auf dem obern Ende der Stange eines kleinen Kol bens 14 gelagert, dessen Oberseite unter dem Einfluss einer Druckfeder 15 und dessen Unterseite unter dem Einfluss des Druckes der Bremsluft steht, die dem Zylinder 16 des Kolbens 14 aus einem Speicherbehälter 17 durch eine Leitung 18 zufliesst.
Durch die Leitung 19 ist der Speicherbehälter 17 mit dem Arbeitszylinder 1 über das Entnahme ventil 13 verbunden. Vom Behälter 17 führt eine Leitung 20 zu der aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeuges. In der Leitung 18 ist ein Rückschlagventil 21 angeordnet.
Wie Fig. 2 zeigt, ist der Kolben 14 als Hohlkolben ausgebildet und die Rückführ- feder 15 in diesem untergebracht. Das, obere Ende der Feder 15 stützt sich gegen eine aufgeschraubte Declzplatte 22 und das untere Ende gegen den Kolbenboden 14a ab.
Der Kolbenboden 14a ist mit einem Ventil- durchlass 23 versehen, und in diesen ragt der Führungsstift 24a einer Ventilnadel -24 hin ein, der dann, wenn die Ventilnadel 24 mit ihrem Ventilsitz 25 auf der zugehörigen Pass- fläehe im Kolbenboden 14a aufsitzt, etwas über dessen untere Fläche hinabreicht. Am obern Ende ist die Ventilnadel 24 ebenfalls mit einem Verlängerungsstift 26 versehen. der ein Loch 27 im Steg 22a der Abdeck- platte 22 durchsetzt.
Die Ventilnadel 24 steht unter dem Einfluss einer Rückführfeder 28. Der Kolben l.4 ist in einer Zylinderbüchse ?9 gelagert, an deren unterem Ende eine Loch platte 30 z. B. durch eine Ringscheibe 31 be festigt ist. Die Löcher 32 der Platte 30 sind auf einer Kreislinie um die Ventilnadel 24 herum -angeordnet. Die Platte 30 ist dabei von dem Kolben 14 in einer solchen Entfer nung angeordnet, dass der Ventilnadelstift <U>Ma,</U> in der untern Endstellung des Kolbens 14 durch die Platte 30 angehoben wird, so dass der kleine Veiltildurchlass ?3 in dieser Stellung geöffnet ist.
Die\Virkungs eise der geschilderten Ein richtung ist folgende: Solange im Behälter 17 ein, zum Bremsen ausreichender Druck herrscht, nimmt der Kolben 14 bei gespann ter Feder 15 die obere Endstellung ein. In dieser Stellung ist das Ende des Hebelarmes 10 des Kipphebels von der Stösselstange 8 ab gehoben. so dass der Nocken 7 das Ventil 13. das durch die Feder 7 2 geschlossen gehal ten wird, nicht öffnen kann. Ausserdem hält die Feder 9 die Stösselstange 8 vom Nocken 7 abgehoben. Es findet also in dieser Stellung der obengenannten Teile keine Luftentnahme aus dem Zylinder 1 durch das Ventil 13 statt.
Sinkt der Druck im Speicherbehälter 17 infolge öfteren Bremsens unter eine gewisse Clrenze, so lässt aticli der Druck unter dem Kolben 14 im Zvlinder 16 nach, und die sich entspannende Feder 15 verschiebt diesen nach unten, bis der Arm 10 des doppel- armigen Kipphebels schliesslich in den Be wegungsbereich der Stösselstange 8 gelangt. und die stärkere Feder 1.i unter Anspannung der schwiLaheren Feder 9 die Stösselstanne 8 mit dem Nocken 7 in kraftschlüssige Be rührung bringt.
Der Nocken 7 öffnet dann über das Steuergestänge das Ventil 13 gerade dann, wenn der Arbeitskolben 3 seinen Ver dichtungshub ausführt. Durch eine entspre chende Einstellung der Feder 15 kann der Druck im Speicherbehälter 17 geregelt wer den. Ebenso kann eine Regelung der Steuer zeiten des Entnahmeventils durch Verdrehen oder Verschieben des Nockens 7 oder eines sonstigen zwischengeordneten Steuergliedes erfolgen.
Der Kolben 14 kann statt im Zylinderkopf auch an einer andern Stelle der Brennkraftmaschine angeordnet sein, bezie hungsweise er ist jeweils dort angeordnet, wo der Sitz des Entnahmeventils dies im Zu sammenhang mit der Ausbildung des Steuer gestänges zweckmässig erscheinen lässt.
Die Wirkung des Entlüftungsventils ist folgende: Wenn der Druck im Speicher behälter 17 unter die kritische Grenze sinkt, so erfolgt wohl kein weiteres Nachströmen von Druckluft durch das Rückschlagventil 21 in den Zylinder 16.
Da die in diesem Zylinder zwischen dem Ventil 21 und dem Kolben 14 eingesperrte Luft durch den Passungsspalt dieses Kolbens nur langsam entweicht, würde aber eine erhebliche Zeit vergehen, bis sieh die Luft dort so weit ent spannt hat, dass sich der Kolben 14 mit dem Kipphebel so weit gesenkt hat, dass der Kipp- hebelarm 10 wieder mit dem obern Ende der Stösselstange 8 in Berührung gelangt. Die Wiederherstellung dieser kraftschlüssigen Berührung wird nun durch das Entlüftungs ventil beschleunigt.
Sobald die Luftzufuhr durch das Ventil 21 nach dem Zylinderraum 16 aufhört, setzt sich der Kolben 14 um einen geringen Betrag, das heisst er sinkt ver hältnismässig rasch so weit nach unten, dass der Stift 24 auf die"Platte 30 aufschlägt und den Ventildurchlass 23 öffnet. Demzufolge kann die Luft durch den Durchlass 23 raseher entweichen mit der weiteren Folge, da-ss die Unterseite des Kolbens 14 rascher entlastet wird und der Kolben 14 dementsprechend rascher nach unten sinkt.
In der untern Stel lung des Kolbens 14 ist zwar der Ventil durchlass 23 ständig offen; doch ist der Durchlassquerschnitt so gering gehalten, dass ein Wiederanheben des Kolbens 14 nicht ver- hindert wird, wenn aus dem Behälter 17 über die Leitung 18 und das Ventil 21 wie der Luft nach dem Zylinder 16 strömt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 5 ist an Stelle des Nadelventils nach Fig.2 ein Kugelventil angeordnet. Es sitzt die Ventilkugel 33 in .einem besonderen klei nen Kolben 34, der in der Federbohrung 35 des Kolbens 14 verschiebbar ist. Die Kugel 33 steht unter dem Einfluss einer Feder 36, und in den Ventildurchlass 2'3 ragt von unten her ein Anschlagstift 37 hinein, der in der Mitte der Lochplatte 30 befestigt ist. ' Die Einrichtung nach Fig. 3 und 5 wirkt in ähnlicher Weise wie diejenige nach Fig. 2.
Sobald sich der Kolben 14 ein wenig herab bewegt hat, wird das Kugelventil durch den Stift 37 aufgestossen und der Zylinderraum unter dem Kolben, 14 entlüftet.
Will man das ständige Abströmen von Luft durch dae geöffnete Entlüftungsventil in der untern Endstellung des Kolbens 14 vermeiden, z. B. um auch ein präziseres An heben des Kolbens 14 zu erzielen, so ordnet man an der Unterseite des Kolbenbodens 14a einen kleinen Ringhals 39 (Fig. 5) an, der dann, wenn der Kolben 14 seine untere End- stellung einnimmt, luftdicht auf der Platte 30 aufsitzt.
Die Deckplatte 22 mit ihrem mittleren Steg 22a nach Fig.4 dient dem an seinem obern Ende gegabelten Kolben 14 gleich zeitig als Führung, indem die Gabelaugen 14b dieses Kolbens durch entsprechende Aus- nehmungen 38 der Deckplatte hindurchragen. Es verhindert diese Anordnung, dass sich der Kolben verdreht, und sie sorgt dafür, dass der Kipphebel immer richtig auf das obere Ende der Stösselstange 8 und den Schaft des Entnahmeventils 13 zu liegen kommt. Der Kolben 14 kann ausserdem mit Kolbenringen 40 versehen sein, wie z.
B. die Fig. 3 zeigt.
Device for extracting air from a working cylinder of an internal combustion engine, in particular a diesel engine, and for transferring it to a compressed air system. The invention relates to a device according to the patent claim of the main patent, with a device influenced by the pressure of the stored air, which interrupts the connec tion between the control device for the extraction valve and this when a certain pressure limit in the air reservoir is exceeded.
The invention consists in that the device for interrupting the extraction valve control is set up to accelerate the restoration of the connection between the extraction valve and its control device as soon as the pressure in the air reservoir falls below the critical limit. As a device for interrupting the air extraction valve control, a piston is provided, for example in a manner known per se, on which a venting device for the cylinder space located under the piston is arranged.
The piston is on the lower side of. the storage air and influenced on the upper side by a return spring. The piston is expediently arranged opposite a rocker arm that positively connects the extraction valve with its control rods in such a way that when the piston is brought out of its rest position by a certain distance under tension of the return spring by the accumulator air,
the latter lifts the rocker arm off the control linkage or extraction valve or both. In the drawing, exemplary embodiments are shown, specifically showing: FIG. 1 the diagram of the air extraction device on an internal combustion engine; Fig. 2 and d, the device for Steue tion of the air extraction in two different embodiments which, in longitudinal section along the line II-11 of Fig. 4;
4 is a plan view of the device according to FIG. 2 or 3, with the air extraction valve rocker arm removed, and FIG. 5 shows a detail of the device according to FIG.
In the working cylinder 1 of the internal combustion engine 2, a working piston 3 can be displaced, the crankshaft 4 of which drives a secondary shaft 6 via a toothed gear 5. The cam 7 for controlling a pushrod 8, which is under the influence of a spring 9, is seated on the auxiliary shaft 6. The spring 9 strives to move the push rod 8 upwards zii.
The upper end of the plunger rod 8 is in frictional contact with one arm 10 of a double-armed rocker arm, the other lever arm 11 of which is in frictional contact with the shaft of an extraction valve 13 on the working cylinder 1 of the internal combustion engine 2 that is also under the action of a return spring 12; stands. The rocker arm is mounted on the upper end of the rod of a small Kol ben 14, the top of which is under the influence of a compression spring 15 and the bottom of which is under the influence of the pressure of the brake air, which the cylinder 16 of the piston 14 from a storage container 17 through a line 18 flows in.
Through the line 19, the storage container 17 is connected to the working cylinder 1 via the removal valve 13. A line 20 leads from the container 17 to the braking device of the motor vehicle, not shown in the drawing. A check valve 21 is arranged in line 18.
As FIG. 2 shows, the piston 14 is designed as a hollow piston and the return spring 15 is accommodated in it. The upper end of the spring 15 is supported against a screwed-on Declzplatte 22 and the lower end against the piston head 14a.
The piston head 14a is provided with a valve passage 23, and the guide pin 24a of a valve needle 24 protrudes into this, which when the valve needle 24 rests with its valve seat 25 on the associated fitting surface in the piston head 14a whose lower surface reaches down. The valve needle 24 is also provided with an extension pin 26 at the upper end. which penetrates a hole 27 in the web 22a of the cover plate 22.
The valve needle 24 is under the influence of a return spring 28. The piston 1.4 is mounted in a cylinder liner? 9, at the lower end of which a perforated plate 30 z. B. is strengthened by an annular disc 31 be. The holes 32 of the plate 30 are arranged on a circular line around the valve needle 24. The plate 30 is arranged at such a distance from the piston 14 that the valve needle pin <U> Ma, </U> is raised by the plate 30 in the lower end position of the piston 14, so that the small valve passage 3 in this position is open.
The effect of the described device is as follows: As long as there is sufficient pressure in the container 17 to brake, the piston 14 assumes the upper end position when the spring 15 is tensioned. In this position, the end of the lever arm 10 of the rocker arm is lifted from the push rod 8. so that the cam 7, the valve 13th, which is held closed by the spring 7 2, cannot open. In addition, the spring 9 keeps the push rod 8 lifted from the cam 7. In this position of the above-mentioned parts there is no air extraction from the cylinder 1 through the valve 13.
If the pressure in the storage container 17 falls below a certain limit as a result of frequent braking, the pressure under the piston 14 in the cylinder 16 decreases, and the relaxing spring 15 moves it downwards until the arm 10 of the double-armed rocker arm finally closes Be the range of motion of the push rod 8 arrives. and the stronger spring 1.i, under tension of the weaker spring 9, brings the pushrod 8 with the cam 7 into frictional contact.
The cam 7 then opens the valve 13 via the control rod just when the working piston 3 executes its compression stroke Ver. By a corre sponding setting of the spring 15, the pressure in the storage container 17 can be controlled who the. Likewise, the control times of the extraction valve can be regulated by rotating or shifting the cam 7 or another intermediate control element.
The piston 14 can be arranged at another point of the internal combustion engine instead of in the cylinder head, or rather it is arranged where the seat of the extraction valve makes this appear appropriate in connection with the design of the control rod.
The effect of the vent valve is as follows: If the pressure in the storage container 17 falls below the critical limit, there is probably no further flow of compressed air through the check valve 21 into the cylinder 16.
Since the air trapped in this cylinder between the valve 21 and the piston 14 only escapes slowly through the fitting gap of this piston, it would take a considerable amount of time until the air there has expanded so far that the piston 14 with the rocker arm has lowered so far that the rocker arm 10 comes into contact with the upper end of the push rod 8 again. The restoration of this positive contact is now accelerated by the vent valve.
As soon as the air supply through the valve 21 to the cylinder chamber 16 ceases, the piston 14 settles by a small amount, that is, it drops relatively quickly so far that the pin 24 hits the "plate 30 and opens the valve passage 23." As a result, the air can escape rapidly through the passage 23, with the further consequence that the underside of the piston 14 is relieved more quickly and the piston 14 accordingly sinks downwards more quickly.
In the lower position of the piston 14, the valve passage 23 is always open; however, the passage cross-section is kept so small that the piston 14 is not prevented from lifting again when the air flows to the cylinder 16 from the container 17 via the line 18 and the valve 21.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 5, a ball valve is arranged in place of the needle valve according to FIG. The valve ball 33 sits in a special small piston 34 which is displaceable in the spring bore 35 of the piston 14. The ball 33 is under the influence of a spring 36, and a stop pin 37, which is fastened in the center of the perforated plate 30, protrudes into the valve passage 2'3 from below. The device according to FIGS. 3 and 5 acts in a similar way to that according to FIG.
As soon as the piston 14 has moved down a little, the ball valve is pushed open by the pin 37 and the cylinder space under the piston 14 is vented.
If you want to avoid the constant outflow of air through the open vent valve in the lower end position of the piston 14, for. B. in order to also achieve a more precise lifting of the piston 14, a small ring neck 39 (FIG. 5) is arranged on the underside of the piston head 14a, which is airtight when the piston 14 assumes its lower end position the plate 30 is seated.
The cover plate 22 with its central web 22a according to FIG. 4 simultaneously serves as a guide for the piston 14, which is forked at its upper end, in that the fork eyes 14b of this piston protrude through corresponding recesses 38 in the cover plate. This arrangement prevents the piston from rotating, and it ensures that the rocker arm always comes to rest correctly on the upper end of the push rod 8 and the shaft of the removal valve 13. The piston 14 can also be provided with piston rings 40, such as.
B. Fig. 3 shows.