DE169000C

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Publication number: DE169000C
Application number: DENDAT169000D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Indikatoren für schnellaufende Maschinen, bei welchen nicht das ganze Diagramm in einem Zuge während einer Umdrehung der

. Welle, sondern nur ein Teil des Diagrammes verzeichnet wird, sind bekannt. Bei diesen Indikatoren wird dies dadurch erreicht, daß Maschinenzylinder und Indikatorzylinder nicht ununterbrochen in Verbindung stehen, sondern daß ein in das Verbindungsrohr beider eingeschalteter Hahn dem Indikatorzylinder nur immer auf einen Augenblick Dampf zuströmen läßt, so daß bei jeder folgenden Umdrehung der Hahn an einem anderen Diagrammpunkte geöffnet wird.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Indikator beruht auf diesem gleichen Prinzip der intermittierenden Aufzeichnung unter Benutzung eines im Verbindungsrohr zwischen Maschinenzylinder und Indikatorzylinder eingeschalteten durch die Maschine selbst gesteuerten Ventiles, unterscheidet sich jedoch von den älteren Konstruktionen dadurch, daß er es ermöglicht, den Diagrammpunkt in bezug auf den Kolbenhub während beliebig vieler aufeinander folgender Perioden unverändert zu lassen oder auch nach Wunsch in kontinuierlicher Weise um beliebige Werte verlegen zu können.

Die Fig. i, 2, 3 und 4 zeigen die Einrichtung des neuen Indikators.

Auf der mit gleicher Geschwindigkeit wie die Kraftmaschine laufenden Welle a (Fig. 1 und 2) sitzt ein Kegelrad b, das in Planetenräder eingreift, welche die auf der Welle a lose sitzende Scheibe c trägt. Ein dem Zahnrad b entsprechendes und auf Welle e festgekeiltes Kegelrad d greift ebenfalls in die Planetenräder der Scheibe c ein. Die Scheibe c (Fig. ia) ist an ihrem Umfange mit einem Nocken c' (Fig. la) versehen, der bei jeder Umdrehung durch einen kleinen Zwischenhebel/ (Fig. ia) auf die Spindel g eines entlasteten, zwischen Motor- und Indikatorzylinder eingeschalteten Ventils einwirkt. Der Querschnitt, den der Sitz i dieses Ventils aufweist, ist gleich demjenigen des Ventilsitzes j, so daß infolge des Druckausgleiches bei i und bei j die Spannkraft der den Ventilschluß sichernden Feder k verhältnismäßig gering sein kann und an den Stellen der Periode, wo der Druck im Kraftzylinder gering ist, der sich dem Anheben des Ventils entgegensetzende Widerstand leicht überwunden wird. Für eine gute Abdichtung der betreffenden Teile ist durch zweckmäßige Schmierung gesorgt. Der obere Raum / steht mit dem Maschinenzylinder in Verbindung. Der im unteren Räume m herrschende Druck wirkt auf die untere Fläche des Indikatorkolbens η ein (Fig. 2) und ist mittels einer auf die obere Fläche dieses Kolbens einwirkenden Feder 11 ausgeglichen. Die Kolbenstange ist in geeigneter Weise mit dem Schreibstift 13 verbunden.

Angenommen, die Welle e sei unbeweglich. Bei jeder Drehung der Welle α macht dann das Glied c des Umlaufräderwerkes eine halbe Umdrehung. Demnach hebt sich das Ventil h nach jeder zweiten Umdrehung der Welle a, d. h. einmal nach jedem beendeten Kreisprozeß, wobei der im Zylinder herrschende Druck auf die untere Indikatorkolbenfläche zur Einwirkung gelangt. Verleiht man nun

ίο der Welle e durch Drehung an der Kurbel 9 eines Schneckengetriebes ο ρ eine ununterbrochene umlaufende Bewegung, so kann der Zeitpunkt des Ventilanhubes in bezug auf die verschiedenen Lagen des Kraftkolbens in kontinuierlicher Weise und je nach der Geschwindigkeit, mit welcher an der Kurbel gedreht wird, nach Wunsch verlegt werden, so daß es möglich ist, das Ventil aufeinanderfolgend an anderen um beliebige Werte verlegten Diagrammpunkten zu öffnen. Dagegen kann durch Feststellen des Rades d der Diagrammpunkt in bezug auf den Kolbenhub während beliebig vieler aufeinander folgender Perioden unverändert gelassen werden.

Um nun ein genaues Indikatordiagramm zu erhalten, muß die Bewegung des die Diagrammlinien aufnehmenden Papieres während der Drehung der Welle e proportional den Kraftkolbenbewegungen erfolgen und es darf, damit diese Bewegung auch wirklich proportional diesen Kraftkolbenbewegungen ausfällt, kein Spiel zwischen den einzelnen Trieborganen auftreten. Hierzu dient eine besondere Einrichtung, deren Konstruktion auf folgendem beruht: Mit 1 (Fig. 3) ist der Mittelpunkt der Welle e bezeichnet, auf welcher eine Kurbel 2 sitzt, an die eine Treibstange 3 angeschlossen ist, ,welche bei 4 mit der in den Führungsstücken 6 6' gleitenden Stange 5 gelenkig verbunden ist. Die Stange 5 trägt den Papierstreifenrahmen 7. Es ist nun ersichtlich, daß der Teildrehung ω der Kurbel 2 eine Verschiebung des Rahmens 7 entspricht, welche Funktion der Länge der Kurbel 2 und der Länge der Treibstange 3 ist. Gestaltet man nun das gegenseitige Verhältnis der Teile 3 und 2 wie das Verhältnis der entsprechenden Teile der Kraftmaschine, so wird sich bei Drehung der Welle e der Rahmen 7 proportional den Kraftkolbenwegen verschieben. Es genügt, die Länge des Gliedes 3 zu verändern, um die Vorrichtung auch bei Motoren anwenden zu können, wo das Verhältnis der Treibstange zur Maschinenkurbel ein anderes ist. Berücksichtigt man, daß in dem durch Stange 5 und Stange 3 gebildeten System die Entfernung des Drehpunktes 9 von dem Punkte 4 konstant bleibt, so ergibt sich, daß der geometrische Ort des Punktes 9 ein Kreisbogen ist, der aus dem Mittelpunkte 4 mit dem Radius 3 beschrieben wird. Hierauf beruht die aus der Folge ersichtliche Art des Antriebes des das Papier tragenden Rahmens.

Die Welle e (Fig. 4) trägt eine mit Kurbelzapfen 9 versehene Kurbel 2. Dieser Zapfen kommt mit einem ihm als Führung dienenden Sektor r in Berührung, und zwar mit dem als Kreisbogen ausgebildeten Teil, gegen welchen er sich stützt. Der Mittelpunkt dieses Kreisbogens liegt auf einer durch den Mittelpunkt der Welle e gehenden wagerechten Geraden, und zwar von dem Punkte e in einem Abstande, der gleich ist der Länge zwischen beiden Mittelpunkten der Treib-Stangenköpfe. Der Radius des Kreisbogens selbst ist gleich dieser Länge vermindert um den Radius des Kurbelzapfens 9. Dieser Sektor r wird mittels Schrauben t mit zwei Anschlägen s in Berührung gehalten. Das Ganze ist an einem rechteckigen, mit Rollen ν versehenen Rahmen χ befestigt. Die Rollen bewegen sich in einer geeigneten, im Gestell des Apparates vorgesehenen Führung. Eine Spiralfeder w hält den Kurbelzapfen 9 in konstanter Berührung mit dem Sektor r, so daß jedes Spiel ausgeschlossen ist. An dem Rahmen χ ist mittels kleiner Hülsen 10 ein Rahmen y befestigt, der das zum Aufzeichnen des Diagrammes dienende Papier trägt. Die Indikatorkolbenstange ist mit einem Schreibstift 13 versehen, der das Diagramm mit oder ohne Lenker auf das Papier des Rahmens y aufzeichnet.

Um den Indikator bei einem beliebigen Motor verwenden zu können, müssen entsprechende Sektoren r verwendet werden. Die Gestaltung des Sektors r muß sich selbstverständlich stets nach dem Verhältnis zwischen Treibstange und Kurbel des zu untersuchenden Motors richten.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Indikator mit von. der Maschine gesteuertem Absperrorgan zur intermittierenden Aufzeichnung des Druckdiagrammes bei jedem Kolbenhub, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan von dem umlaufenden Gliede (c) eines Umlaufräderwerkes (b c d) gesteuert wird, dessen drittes Rad (d) nach Belieben gedreht oder festgestellt werden kann, um den Diagrammpunkt in bezug auf den Kolbenhub während beliebig vieler aufeinander folgender Perioden unverändert lassen oder auch nach Wunsch in kontinuierlicher Weise verlegen zu können.

2. Ausführungsform des Indikators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Motor- und Indikatorzylinder mittels eines entlasteten Ventils (h) erfolgt, welches durch eine die

Planetenräder tragende Nockenscheibe (c) angehoben wird, deren Stellung in bezug auf die Motorwelle (a) durch Drehen des Zahnrades (d) mittels eines von Hand anzutreibenden Schneckengetriebes fp q) geändert werden kann.

3. Indikator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurbel (2), die sich mit dem Rad (d) zusammen dreht, unter Einwirkung einer Feder (w) ständig gegen einen als Führung dienenden Sektor (r) stützt, dessen Radius so bestimmt ist, daß seine Bewegung und die des mit ihm fest verbundenen Rahmens (y) der Bewegung des Motorkolbens genau proportional erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.