DE135936C - - Google Patents

Description

^ -OTSTFRlICHES >

PATENTAMT.

Die vorliegende

Erfindung

betrifft eine ■Ventilsteuerung für Kraftmaschinen mit umlautendem Kolben, die u. a. den Vorzug hat, dais der schädliche Raum gering ist, dais die Absperrung des Treibmittels schnell geschieht und dais das Einlassen des Treibmittels in den Arbeitsraum immer bis zu derjenigen Stellung, des Kolbens stattfinden kann, die dem jeweiligen Krat'tbedarf entspricht.

Zu diesem Zweck ist eine vom Regler eingestellte Vertheilungshülse für das Treibmittel (im Folgenden Dampf) vorgesehen, während 'im umlaufenden Kolben entlastete Ventile mit einem besonderen Kolben verbunden sind, die unter Einwirkung des an jeder Seite des A^entilkolbens herrschenden Dampfdrucks geöffnet und durch FJjehkr-a-ftwirkung geschlossen werden. ^:

P'ig. ι zeigt die Einrichtung" bei einer derartigen Maschine im senkrechten Längsschnitt,. Fig. 2 einen dazu rechtwinkligen Schnitt durch die Mittelebene des Kolbens bei einer Stellung", in welcher eine Drehung des Kolbens über die Stellung Fig. ι hinaus erfolgt ist. Fig. 3 bis 5 zeigen die Dampfvertheilungshülse in verschiedenen Stellungen mit Bezug" auf die Mündungen der Dampfkanäle im Kolben. Fig. 6 und 7 zeigen Querschnitte' der Dampfvertheilungshülse nach Linien A-A bezw. B-B der Fig. 3, Fig. 8 und 9 Querschnitte der Dampfvertheilungshülse nach Linien A-A bezw. B-B der Fig. 4 und Fig. 10 und. 11 Querschnitte der Vertheilungshülse nach Linien A-A bezw. B-B der Fig. 5. Fig. 12 und 13 zeigen Längsschnitte des \'⁷entils in gröfserem Mafsstabe in geschlossener bezw. geöffneter Stellung.

Der Kolben I ist an einer im Maschinengestell gelagerten hohlen Welle 2 befestigt, in welcher eine Hülse 3 festliegt, die mit einer Anzahl paarweise durch die Hülse und Kolbenwelle bis zu den im Kolben vorhandenen Ventilen sich erstreckenden Dampfkanäicn 4, 5 versehen ist. Die Kolbenwelle 2 ist in den . Endstücken des Gestells mittelst federnder Ringe 6 auf Rollen 7 gelagert, die um Zapfen . eines um die Kolben welle lose angebrachten Ringes 8 drehbar sind. Die federnden Ringe 6 rollen an der inneren Seite an einem an der Kolbenwelle befestigten Stählringe 9 und an der äuiscren Seite an einem zu jenem "concentrischen, am Endstück 11 des Gestells angebrachten Stahlringe 10. Der Cylinder 12 ist zwecks Verringerung der Reibung mit den Endstücken in dem cylindrischen Theil 13 des Gestell's mittelst federnder Ringe 14 gelagert, die wie die Ringe 6 eingerichtet sind. Kolben und Cylinder sind excentrisch gelagert, so dafs der Kolben unten die Innenseite des Cylinders berührt.

Der Frischdampf tritt in die hohle Kolbenwelle ein, die durch Kanäle 19 mit den Hohlräumen 20 des Kolbens communicirt. Das Ventilgehäuse besteht im dargestellten Beispiel aus einer inneren Hülse. 22, einem als Sitz dienenden Ringe 23 und einer mit der Hülse 22 zusammengeschraubten, in den äuiseren Theil des Kolbens eingeschraubten Hülse 24 mit einem mit Öeffnungen 25 versehenen Boden, der

einen zweiten Siiz des im Ventilgehäuse bc- ]

findlichen zweisitzigen Ventils 26 bildet. Dieses j

Ventil ist mittelst Arme mit einer Hülse oder j

Nabe verbunden,, die an der Kolbenstange 27 j

des in dem inneren Theil des Ventilgehäuses \

beweglichen Kolbens 2S befestigt ist. Die j

DoppelsitzvcntiJ.G sind entlastet. . ;

Die krafiauiuehmenden Theile bestehen, wie gewöhnlich, ans Sperrschiebern 31, welche im Kolljen verschiebbar und mit Vorrichtungen verbunden sind, die ihre äufseren Kanten gegen die Innenseite des Cylinders 12 drücken. Die Auslaisregulirung geschieht in der Weise, dais die Auslalskanäle 32 im Kolben abwechselnd von den Seitenstücken 33 des Cylinders überdeckt und von zur Hülse conccntrischen, die Kolben weile umschliefsenden kreisförmigen Öffnungen 34 der Stücke 33 freigelegt werden. . .

Die in der Hülse 3 verschiebbare, an der Drehung des Kolbens nicht theilnehmende Dampfverthei'iungshülse 35 ist durch Stange 35^X mit einem am Ende des Motors befindlichen Flachregler verbunden. Die Hülse 35 ist an den Enden mit Bohrungen 36,, 37 versehen, von welchen 36 mit dem Dampfeinlafs und 37 durch eine (nicht dargestellte) Oeffnung der Kolbenwelle mit dem Raum zwischen Gestell und Cylinder und durch diesen mit dem Dampf aiislais 38 in. Verbindung steht. Oeffnungen 39, 40 an den Enden der' Hülse 35 führen von. je einer der Bohrungen 36, 37 nach der Aufsenseite der Hülse 35. Bei der Umdrehung des Kolbens werden die Mündungen der Kanäle 4 und 5 abwechselnd von der Wand der Dampfvertheilungshülse verdeckt und von je einer' der Oeffmmgen 39, 40 freigelegt. Form und Lage dieser Oeffnungen sind so be-' messen, dafs, wie auch die Hülse 35 eingestellt ist, die gegen jene Hülse gekehrten Mündungen der Kanäle 4 unmittelbar, nachdem der Kanal 5 vom Dampfeinlafs abgesperrt worden ist, mit dem Dampfeinlafs in Verbindung kommen (Fig. 3 bis 11). Hierdurch beugt man Dampfverlust, verursacht durch directes Uebe.rströmen an Dampf vom Einlafs durch die Knäle 4 und 5 zum Auslafs, vor.

Die Maschine arbeitet wie folgt: Dampf strömt durch die Rohre 16, Dampfkammer 17 und Oeffnungen 18 in die A^ertheilungshülse 3 ein und dann durch die Kanäle 19 in die Hohlräume 20 des Kolbens und von diesen durch die Oeffnungen 2.1 des A^entilgehäuses. Weiter kann der Dampf nicht.kommen, ehe eines der \fentile geöffnet wirft,' die, wie schon erwähnt, ■entlastet sind.

Auf der. dem \*entil "zugekehrten Seite des Kolbens 2S herrscht innere!· Dampfdruck. Auf der entgegengesetzten. Seite des Kolbens herrscht für gewöhnlich derselbe Dampfdruck. Das\'"entil wird daher durch die Fliehkraft für gewöhnlich geschlossen gehalten.

Wenn aber die Mündung eines der Kanäle 5 die Oeffnungen 40 der Hülse 35 passirt (was eintritt, sobald das Ventil, das mit jenem Kanal in Verbindung steht, seine unterste Stellung einnimmt), wird der der Welle zunächst belegcne Raum oberhall) des mit dem entsprechenden Ventil verbundenen Kolbens 28 durch den Kanal 5, die Oeffnungen 40 der Dampfvertheilungshülsc, deren Bohrungen 37, die Kolbenwelle 2 und den Raum zwischen Gestell und Cylinder mit dem Dampf auslafs 38 in Verbindung gesetzt. Der im \^rentilgchäuse-herrschende Dampfdruck, der auf die andere' Seite des Kolbens 2S wirkt, verursacht dann die Oeffnung des Ventils 26, so dafs Dampf zwischen dem Ringe 23 und der Dichtungsfläche 29 in-'den Arbeitsraum des Cylinders einströmen kann (s. das rechte der beiden unteren Ventile in Fig. 2).

Wenn der Kolben einen so grofsen Theil einer Umdrehung gemacht hat, dafs die Mündung des Kanals 5 die Oeffnung 40- der Vertheilungshülse passirt hat, kommt der Kanal 4 durch die Oeffnung 39 jener Hülse mit dem Dampfeinlafs in A^erbindung. Der Druck auf beiden Seiten des Kolbens gleicht· sich dann aus und das A^rentil 26 schliefst sich unter der Fliehkraftwirkung, so dais der Dampfzutritt in den'Arbeitsraum' abgeschlossen.-wird. Der im Arbeitsraume eingeschlossene Dampf expandirt dann, bis er durch den in Fig. 2 zu unterst befindlichen der Dampfauslafskanälc 32 abströmt. Der hier beschriebene Verlauf wiederholt sich, sobald die Mündung des Kanals 5 eines Ventils die Oeffnung 40 der Dampfvertheilungshülse passirt.

Aus dem Beschriebenen geht also hervor, dafs die Zeit, während welcher die Ventile geöffnet sind, falls die Geschwindigkeit des Motors eine gewisse Grenze überschreiten sollte, verkürzt wird und die Geschwindigkeit bald wieder auf die normale herabgeht, weil der Füllungsgrad verringert wird. Fig. 5 zeigt die Stellung der Dampfvertheilungshülse bei dem höchsten Füllungsgrade und Fig. 4 die Stellung.bei etwas geringerem Füllungsgrade und Fig. 3 die Stellung bei" vollem Reglerausschlag. Da die eine Begrenzungsfläche der Oeffnung 40 mit der geometrischen Achse des Kolbens parallel ist und ihre entgegengesetzte Begrenzungsfläche 45 eine schräge Lage einnimmt, so ist leicht einzusehen; dais das Einströmen von Dampf in den Arbeitsraum immer, bei einer bestimmten Stellung" des Kolbens anfängt, aber in der Stellung des Kolbens wieder aufhört, welche, dem jeweiligen Kraftbedarf entspricht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch e:
   Ventilsteuerung' für Kraftmaschinen mit umlaufendem Kolben/ dadurch gekennzeichnet., dais im umlaufenden Kolben (i) entlastete Ventile (26) mit einem verschiebbaren Kolben (28) verbunden sind, dessen eine Seite dem durch den Motorkolben geleiteten. Frischdampf zugänglich ist, während nach seiner anderen Seite Kanäle (4, 5) leiten, von welchen der eine (5) bei einer bestimmten Stellung des Motorkolbens mit dem Auslais des Treibmittels in' 'Verbindung steht, und der zweite (4) bei Absperrung· des ersten (5) vom Auslais in Verbindung mit. dem Einlafs des Treibmittels-gesetzt wird, zu-dem Zwecke, die Ventile bei bestimmten Stellungen des Motorkolbens durch den Ueberdruck an der einen Seite des mit dem Ventil verbundenen Kolbens (28) -zu öffnen, das Treibmittel durch das Ventil in den Arbeitsraum des Motors einzulassen und die Ventile durch Fliehkraftwirkung im gegebenen Augenblick zu schliefsen.

   .Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dais in der hohlen Welle (2) des Motorkolbens eine Verthcilungshülse (35) liegt, die an den Enden mit Bohrungen (36, 37) versehen ist. von welchen eine (36) mit dem Einlafs und die andere (37) mit dem Auslais des Treibmittels communicirt, während Oeltnungen (39, 40) in den Wänden der Vertheilungshülse (35) von je einer der Bohrungen (36, 37) nach der äufseren Seite führen, an welcher ihre Mündungen zu bestimmten. Zeiten-von den Mündungen derjenigen Kanäle (4, 5) passirt werden, welche auf die eine Seite des mit den Ventilen (26) verbundenen Kolbens (28) führen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.