DE162187C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

- Λ*162187 -KLASSE 46 c.

Die Erfindung bezieht sich auf im Viertakt arbeitende, doppelt wirkende Explosionskraftmaschinen und betrifft im besonderen eine Steuerung zum Anlassen derselben mittels Preßluft.

Der Arbeitsvorgang während des Explosionsbetriebes einer solchen Kraftmaschine verläuft bekanntlich nach den in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Diagrammen Y¹ Y'²,

10' von denen sich das Diagramm F¹ auf die vordere, das Diagramm Y² auf die hintere Zylinderseite bezieht. Die in den Diagrammen durch die Zahlen I bis IV bezeichneten senkrechten Linien grenzen die vier Perioden des Viertaktbetriebes ab, von denen jede einzelne Periode I bis II, II bis III usw. einem Hube des Arbeitskolbens entspricht.

Das Diagramm F¹ der vorderen Zylinderseite ist so aufgezeichnet, daß es im Punkte I mit der Explosion des Gasgemisches beginnt. In' den Perioden I bis II, II bis III, III bis IV und IV bis I erfolgt sodann der Reihe nach Expansion, Ausschub, Ansaugen und Kompression, worauf im Punkte I das Spiel von neuem beginnt. Die Perioden des im Diagramm Y'² veranschaulichten Arbeitsvorganges der hinteren Zylinderseite folgen in derselben Reihenfolge aufeinander wie die Perioden der vorderen Zylinderseite, nur sind dieselben, wie ein Vergleich der Diagramme Y¹ und Y'² ergibt, um eine Periode im Sinne einer Nacheilung gegen die Perioden des Diagrammes Y¹ verschoben, so daß der Zeitpunkt der Explosion mit dem Punkte II des Diagrammes Y'² zusammenfällt, während die Expansion in der Periode II bis III, der Ausschub in der Periode III bis IV, das Ansaugen in der Periode IV bis I und die Kompression in der Periode I bis II erfolgt.

Das Anlassen soll nun ebenfalls im Viertakt erfolgen, und zwar derart, daß jeder Zylinderseite in den Perioden, in denen beim Explosionsbetrieb Explosion bezw. Expansion erfolgen würde, eine Füllung mit Preßluft gegeben wird. Die Preßluft würde also beispielsweise im vorliegenden Falle der vorderen Zylinderseite in der Periode I bis II und der hinteren Zylinderseite in der Periode II bis III zugeführt werden.

Nach vorstehendem verläuft beim Anlassen der Arbeitsvorgang für die vordere bezw. hintere Zylinderseite nach den in Fig. 4 veranschaulichten Diagrammen X¹ X². Auf die Füllungsperiode I bis II des Anlaßdiagrammes X¹ der vorderen Zylinderseite folgt in der Periode II bis III wie beim Explosionsbetrieb Ausschub. Die nun folgenden beiden Perioden III bis IV und IV bis I weichen insofern von den entsprechenden Perioden des Explosionsbetriebes ab, als ein Ansaugen und Komprimieren nicht stattfinden kann, da die Gas- und Luftleitung des für den Explosionsbetrieb bestimmten Einlaßventiles während des Anlassens selbstverständlich abgeschlossen sind. An Stelle der Perioden des Ansaugens und der Kompression entsteht mithin beim Anlassen in der Periode III bis IV ein Unterdruck, welcher in der darauffolgenden Periode IV bis I wieder auf Atmosphärendruck zurückgeführt wird.

Die Perioden des Arbeitsdiagrammes X'² der hinteren Zylinderseite folgen in derselben

Reihenfolge aufeinander wie diejenigen des Diagrammes X¹, nur sind dieselben wiederum um eine Periode im Sinne einer Nacheilung gegen die letzteren verschoben, so daß die Füllung mit Preßluft in der Periode II bis III, der Ausschub in der Periode III bis IV, der Unterdruck in der Periode IV bis I und das Zurückführen auf Atmosphärendruck in der Periode I bis II erfolgt.

ίο Auf der Zeichnung ist die Anlaßsteuerung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigen die Fig. ι bis 3 die Steuerung in schematischer Darstellung in Verbindung mit einem Teil des Arbeitszylinders im Schnitt bei verschiedenen Stellungen des Steuerschiebers.

Ein Kolbenschieber A ist in einer zylindrischen Bohrung 1 eines Gehäuses B geführt, welches auf dem Rücken des Arbeitszylinders C angeordnet ist. Der Schieber A liegt an seinem unteren und oberen Ende mittels zylindrischer Dichtungsflächen a^l d² an der Wandung der Bohrung 1 an, während der mittlere Teil des Schiebers gegen die Flächen a} d² zurückspringt, so daß ein Ringraum 2 gebildet wird. Der Schieber A steht durch ein kurzes Gelenkstück D mit dem einen Arm E eines Steuerhebels EE¹ in Verbindung, welcher in einem Lagerarm b^l des Gehäuses B schwingbar gelagert ist. Der andere Arm E¹ des Steuerhebels endet in einem Auge e'², in dessen Bohrung der Zapfen eines zylindrischen Steines F gelagert ist. Der Stein F steht in Eingriff mit der Kurvennut g¹ einer Steuerscheibe G, welch letztere auf der Steuerwelle H der Maschine angeordnet ist. Die Steuerscheibe G kann durch geeignete (nicht dargestellte) Mittel nach Belieben mit der Steuerwelle H oder mit einem feststehenden Teile der Maschine während des Betriebes derart gekuppelt werden, so daß sie entweder an der Drehung der Welle H teilnimmt oder stillsteht. Die Steuerscheibe G ist auf der Zeichnung in vier Quadranten I bis II, II bis III, III bis IV, IV bis I eingeteilt. Die Kurvennut g·¹ verläuft in den Quadranten III bis IV, IV bis I konzentrisch zur Steuerwelle H, während der im Quadranten I bis II liegende Teil der Nut eingebogen, der im Quadranten II bis III liegende Teil derselben dagegen ausgebogen ist.

Die Bohrung 1 des Gehäuses B steht durch Öffnungen 3, 4 und 5 mit Ringkammern 6 bezw. 7 bezw. 8 in Verbindung. In den Ringraum 6 mündet die Bohrung eines Stutzens b'², an welchen die Preßluftleitung J angeschlossen ist. Der Ringraum 7 steht durch einen Kanal 9 mit einem nach der vorderen Zylinderseite führenden Kanal c¹ des Arbeitszylinders und der Ringraum 8 j durch einen Kanal 10 mit einem nach der hinteren Zylinderseite führenden Kanal c'² des Arbeitszylinders in Verbindung.

Da die Steuerwelle ..H in üblicher Weise von der Kurbelwelle- aus im Übersetzungsverhältnis 2:1 in Umdrehung versetzt wird, so entspricht jeder halben Umdrehung der Kurbelwelle bezw. jedem Hub des Arbeitskolbens eine Viertelumdrehung der Steuer- scheibe.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Mittellage des Schierbers A steht der Ringraum 2 in Verbindung mit der Preßluftleiturig /. Die Öffnungen 4 und 5 sind dagegen durch die Dichtungsflächen a^l bezw. d² des Schiebers A abgedeckt, so daß die Preßluft aus dem Ringraum 2 nach keiner der beiden Zylinderseiten gelangen kann. Diese Mittellage behält der Schieber A so lange bei, als der Stein F mit irgend einer Stelle des zur Steuerwelle konzentrischen Teiles III bis IV bis I der Kurvennut g^l in Eingriff steht. Dreht sich nun die Steuerscheibe G zusammen mit der Steuerwelle H im Sinne des Pfeiles \ (Fig. 1), so kommt allmählich der Teil I bis II der Kurvennut zum Eingriff mit dem Stein F. Hierbei schlägt der Arm E¹ des Steuerhebels nach oben bezw. der Arm E nach unten aus, und der Schieber A bewegt sich abwärts. Ist die am meisten eingebogene Stelle der Kurvennut an den Stein F gelangt, so nimmt der Steuerschieber die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung ein, bei welcher nur noch die Öffnungen 5 abgedeckt sind, während die Öffnungen 3 und 4 durch den Ringraum 2 miteinander verbunden sind. Infolgedessen kann die Preßluft vom Ringraum 2 durch die Öffnungen 4 in den Ringraum 7 übertreten und von da durch die Kanäle 9 und c¹ nach der vorderen Zylinderseite strömen (Periode I bis II des Diagrammes X¹). Beim weiteren Drehen der Steuerscheibe kehrt der Schieber A seine Bewegungsrichtung um, wobei die Fläche a¹ die Öffnungen 4 abschließt. Ist der Punkt II der Kurvennut am Stein F angelangt, so nimmt der Schieber wiederum die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung ein. Gelangt nunmehr der ausgebogene Teil II bis III der Kurvennut an den Stein F, so no bewegt sich der Schieber A aufwärts und gibt hierbei die Öffnungen 5 frei. Ist die am meisten ausgebogene Stelle der Kurvennut an den Stein F gelangt, so nimmt der Schieber die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung ein, bei welcher die Preßluft auf dem Wege 2, 5, 8, 10, c² nach der hinteren Zylinderseite strömen kann (Periode II bis III des Diagrammes X'²). Im weiteren Verlauf der Drehung der Steuerscheibe kehrt der Schieber vl seine Bewegungsrichtung abermals um, wobei die Fläche d² die öffnungen 5 abschließt.

Vom Punkt III der Kurvennut an nimmt der Schieber wiederum die aus Fig. ι ersichtliche Mittellage ein und verharrt in dieser Stellung, während die Steuerscheibe eine halbe Umdrehung ausführt. In diese Zeit fallen die Perioden III bis IV und IV bis I der Diagramme X¹ und X². Im Punkte I der Kurvennut g^l beginnt das Spiel des Schiebers von neuem.

ίο Aus dem eben gesagten geht einerseits hervor, daß die Füllung der vorderen Zylinderseite mit Preßluft in der Periode I bis II erfolgt, und daß die Preßluftleitung für die vordere Zylinderseite in den Perioden II bis III, III bis IV und IV bis I abgeschlossen ist, andererseits daß die Füllung der hinteren Zylinderseite mit Preßluft in der Periode II bis III erfolgt, und daß die Preßluftleitung für die hintere Zylinderseite in den Perioden III bis IV, IV bis I und I bis II abgeschlossen ist. Da sich nun der Arbeitsvorgang nach Abschluß der Preßluftleitung in den Perioden II bis III, III bis IV und IV bis I der vorderen und in den Perioden III bis IV, IV bis I und I bis II der hinteren Zylinderseite notwendig in der aus den Diagrammen X¹X² ersichtlichen Weise abspielen muß, so ist ohne weiteres klar,, daß eine mit der beschriebenen Anlaßsteuerung ausgerüstete Explosionsmaschine beim Anlassen nach dem eingangs beschriebenen Verfahren im Viertakt arbeitet.

Um eine solche Maschine anzulassen, wird zunächst die Verbindung der Kurvenscheibe mit der Steuerwelle hergestellt. Hierauf wird die Kurvenscheibe durch Drehen des Schwungrades in eine solche Stellung gebracht , daß der Stein F mit dem .Teil I bis II der Kurvenscheibe in Eingriff kommt und die Preßluft nach der vorderen Zylinderseite strömen kann. Von diesem Augenblick an erfolgt der Antrieb der Maschine selbsttätig durch die Preßluft. Beim Übergang zum Explosionsbetrieb wird die Verbindung der Kurvenscheibe mit der Steuerwelle gelöst, so daß sich die Steuerwelle in der Kurvenscheibe dreht, ohne dieselbe mitzunehmen. Die Kurvenscheibe wird sodann in eine solche Stellung gebracht und in geeigneter Weise festgehalten, bei welcher der Stein F mit irgend einem Punkte des zur Steuerwelle konzentrischen Teiles der Kurvennut g^l in Eingriff steht, d. h. bei welcher die Preßluft durch den Schieber A abgeschlossen ist (Schieberstellung nach Fig. 1). Nach Öffnen der Gas- und Luftleitung des für den Explosionsbetrieb bestimmten Einlaßventiles und nach Einschalten der Zündvorrichtung arbeitet die Maschine sodann mit Explosionsbetrieb weiter.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Anlaßsteuerung für doppelt wirkende Viertakt-Explosionskraftmaschinen, welche mittels Preßluft angelassen werden, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Zylinderseiten nur ein einziges Einlaßorgan (A) (Schieber oder dergl.) vorhanden ist, welches derartig von einer Kurvenscheibe (G) oder dergl. bewegt wird, daß es zunächst den Zuleitungskanal der einen Zylinderseite und bei der Kolbenumkehr den Zuleitungskanal der anderen Zylinderseite freilegt, bei dem nächsten Hin- und Hergang des Kolbens aber beide Zuleitungskanäle geschlossen hält.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.