DE171795C

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Publication number: DE171795C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Regelungsvorrichtung für Steuerungen von Kraftmaschinen mit Ventilen, Expansionsschiebern o. dgl. Die Vorrichtung besteht aus einem Antriebsglied, dem während des Ganges der Maschine eine hin- und hergehende Bewegung erteilt wird, das aber für gewöhnlich dadurch an dieser Bewegung gehindert wird, daß ein mit ihm verbundenerThe present invention relates to a regulating device for controls of prime movers with valves, expansion slides or the like. The device consists from a drive member, which is reciprocating while the machine is in motion Movement is granted, but this is usually prevented from this movement becomes that one associated with him

ίο Kolben in einem Zylinder angeordnet ist, der mit einer unter gewöhnlichem Druck stehenden Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, öl, Glyzerin, gefüllt und mit Einlaßrückschlagventilen und Auslaßkanälen ausgestattet ist, die für gewohnlich durch ein Schieberventil geschlossen sind. Das Schieberventil wird aber von dem Regler der Maschine bewegt und gestattet dann der in dem Zylinder enthaltenen Flüssigkeit auf der einen oder anderen Seite den Abfluß. Hierauf kann der Kolben und somit auch das mit ihm verbundene Antriebsglied in der einen oder anderen Richtung nachgeben, und diese Bewegung wird dazu benutzt, um die Reglerbelastung oder den Füllungsgrad der Steuerung zu verändern.ίο piston is arranged in a cylinder, the with a liquid under normal pressure, such as. B. water, oil, glycerine, filled and equipped with inlet check valves and outlet channels that are common for are closed by a slide valve. However, the slide valve is moved and permitted by the controller of the machine then the liquid contained in the cylinder on one side or the other Drain. The piston and thus also the drive member connected to it can then move in one direction or the other yield, and this movement is used to increase the regulator load or the To change the filling level of the control.

Auf den beiliegenden Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.In the accompanying drawings are several embodiments of the invention shown.

Fig. ι ist eine Seitenansicht einer Gaskraftmaschine, die mit einer gemäß der vorliegenden Erfindung gebauten Vorrichtung ausgestattet ist, die dazu dient, das Belastungsgewicht des Reglers zu verstellen. Fig. Ι is a side view of a gas engine, equipped with an apparatus constructed in accordance with the present invention which is used to adjust the loading weight of the controller.

Fig. 2 zeigt eine schaubildliche Darstellung der Vorrichtung.Fig. 2 shows a diagrammatic representation of the device.

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 von Fig. 2.FIG. 3 is a section along line 3-3 of FIG.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 von Fig. 2.FIG. 4 is a section on line 4-4 of FIG.

Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung. Figure 5 is a side view of the device.

Fig. 6 zeigt eine Dampfmaschine mit einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.Fig. 6 shows a steam engine with a device according to the present invention.

Fig. 7 zeigt eine andere Dampfmaschine mit der Vorrichtung der Erfindung.Fig. 7 shows another steam engine incorporating the device of the invention.

Fig. 8 ist eine Ansicht des in Fig. 7 zur Anwendung gelangten Verstellzylinders.FIG. 8 is a view of the reclining cylinder used in FIG.

Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform.Figures 9 and 10 illustrate another embodiment.

Bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform ist auf der Welle D² des Gasmotors ein Kegelrad K angeordnet, das mit einem Kegelrad K¹ in Eingriff ist. Letzteres sitzt auf einer Welle K'² (Fig. 1), die durch Stirnräder K^a und K¹ eine Welle K^s antreibt, auf der die Steuerexzenter des Gasmotors sitzen. Außerdem wird aber von der Welle K² durch ein Getriebe K^s /C⁴ eine Welle/⁴ (Fig. 5) angetrieben, auf der ein Exzenter sitzt, das durch einen Bügel F⁴ und eine Stange F³ eine Stange F² und ein damit verbundenes Gleitstück F¹ bewegt, von dem durch eine Stange F ein Ventil, z. B. das Einlaßventil einer Gebläsemaschine, gesteuert werden kann. Am oberen Ende greift die Exzenterstange F³ mittels eines Gelenkstückes F⁵ an einen Arm F⁶ eines Doppelhebels F^e F⁸ an, der auf der Achse F⁷ sitzt und dem die Exzenterstange F⁸ durch Vermittelung des Gelenkstückes F⁵ eine hin- undIn the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, a bevel gear K , which meshes with a bevel gear K ¹ , is arranged on the shaft D ^{2 of the gas engine.} The latter sits on a shaft K ' ² (FIG. 1) which, through spur gears K ^a and K ^1, drives a shaft K ^s on which the control eccentrics of the gas engine are seated. In addition, however, a shaft / ⁴ (Fig. 5) is driven by the shaft K ² through a gear K ^s / C ⁴ , on which an eccentric sits, which through a bracket F ⁴ and a rod F ^3, a rod F ² and a associated slider F ¹ moves, from which a valve, z. B. the inlet valve of a blower machine can be controlled. At the upper end, the eccentric rod F ³ engages by means of a joint piece F ⁵ on an arm F ^{6 of} a double lever F ^e F ⁸ , which sits on the axis F ⁷ and to which the eccentric rod F ⁸ reciprocates by means of the joint piece F ⁵

herschwingende Bewegung zu erteilen bestrebt ist. Wird indessen der Hebelarm F⁸ festgehalten, so ist ersichtlich, daß durch die Bewegung des Exzenters lediglich das Gelenkstück F⁵ hin- und herbewegt wird, während der Hebel F⁶ F⁸ in Ruhe bleibt.endeavors to give swinging motion. If, however, the lever arm F ^{8 is} held, it can be seen that the movement of the eccentric only moves the joint F ⁵ back and forth, while the lever F ⁶ F ⁸ remains at rest.

Dieser Hebel wird nun bei der Einrichtung der vorliegenden Erfindung für gewöhnlich durch eine an seinem Ende angreifendeThis lever now becomes common in the device of the present invention by one attacking its end

ίο Stange F⁹ (Fig. 2, 4 und 5) in seiner Lage gehalten, die einen Kolben G (Fig. 4) trägt, der sich in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Zylinder G¹ befindet. Die Flüssigkeit braucht nicht unter Druck zu stehen, da sie bei allseitig geschlossenem Zylinder den eingedichteten Kolben in seiner Mittellage hält und somit eine hin- und hergehende Bewegung des Hebels F⁸ verhindert.ίο rod F ⁹ (Fig. 2, 4 and 5) held in its position, which carries a piston G (Fig. 4) which is located in a cylinder G ¹ filled with a liquid. The liquid does not need to be under pressure, since it holds the sealed piston in its central position when the cylinder is closed on all sides and thus prevents ^{the lever F 8 from moving back and forth.}

Der Zylinder G¹ besitzt an beiden Enden Eintrittsöffnungen G², die mit Rückschlagventilen G³ und G⁴ ausgestattet sind. Ebenso führen von beiden Zylinderenden Auslaßkanäle G⁵ und G⁶ nach einer Ventilkammer G⁷, in der sich ein Schieberventil G⁸ (Fig. 3 und 4) bewegen kann, das in normaler Stellung beide Austrittsöffnungen schließt. An dem Zylindergehäuse ist ferner noch ein kleiner, als Luftpuffer dienender Zylinder G⁹ vorgesehen, dessen oberes und unteres Ende durch eine Umführung G¹⁰ G¹¹ untereinander in Verbindung stehen. Diese Umleitung enthält ein Reglerventil G¹², durch das der Flüssigkeitsumlauf in dem Luftpuffer reguliert werden kann. G¹³ ist der in dem Zylinder G⁹ bewegliche Pufferkolben, der durch eine Kolbenstange H³ mit dem einen Ende eines Hebels H¹ verbunden ist, der in einem mittleren Punkt durch die Stange H² an den Kolbenschieber G⁸ angreift, während sein anderes Ende durch eine Stange H mit dem Hebel F⁶ verbunden ist (Fig. 2,3,4 und 5).The cylinder G ¹ has inlet openings G ² at both ends, which are equipped with check valves G ³ and G ⁴ . ^{Exhaust channels G 5} and G ^{6 also} lead from both cylinder ends to a valve chamber G ⁷ in which a slide valve G ⁸ (FIGS. 3 and 4) can move, which closes both outlet openings in the normal position. ^{A small cylinder G 9} serving as an air buffer is also provided on the cylinder housing, the upper and lower ends of which are connected to one another by a bypass G ¹⁰ G ¹¹ . This diversion contains a regulator valve G ¹² , through which the liquid circulation in the air buffer can be regulated. G ¹³ is the buffer piston movable in the cylinder G ⁹ , which is connected by a piston rod H ³ to one end of a lever H ¹ , which engages the piston valve G ⁸ at a central point through the rod H ² , while its other end is connected by a rod H to the lever F ⁶ (Fig. 2,3,4 and 5).

Eine Stange Hⁱ, die eine Verlängerung der Stange H^s (Fig. 3) bildet, geht durch eine Stopfbüchse im Boden /' eines Zylinders I und ist hier mit einem Kolben H⁵ verbunden, der durch eine Feder 7^S, die sich gegen einen verstellbaren Deckel I² stützt, nach abwärts gedrückt wird. In das untere Ende des Zylinders / mündet eine Leitung /⁴, die mit einem unter Druck stehenden Behälter, z. B. mit dem Luftsammler einer von der Gaskraftmaschine angetriebenen Gebläsemaschine, in Verbindung steht.A rod H ⁱ , which forms an extension of the rod H ^s (Fig. 3), goes through a stuffing box in the bottom / 'of a cylinder I and is here connected to a piston H ⁵ , which by a spring 7 ^S , which is against an adjustable lid I ² is supported, is pushed downwards. In the lower end of the cylinder / opens a line / ⁴ which is connected to a pressurized container, e.g. B. is connected to the air collector of a blower machine driven by the gas engine.

An dem Hebel F⁸ ist eine Stange / (Fig. 2) befestigt, die an einen Hebel J¹ angreift, der an einer schwingbaren Welle J'² sitzt. Diese ist durch einen Hebel J^z (Fig. 2) mit einer Stange J⁴ verbunden, die an ein verschiebbares Gewicht J⁵ angelenkt ist, das das Belastungsgewicht des Reglers L bildet, mit dessen Hülse es durch einen Hebel L² verbunden ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, kann an der Welle J² noch ein Arm J^e angebracht sein, der durch eine Stange J⁷ auf ein Ventil zur Regelung des Kühlwasserzuflusses zu dem Wassermantel des Arbeitszylinders der Maschine einwirkt.A rod / (FIG. 2) is attached to the lever F ^{8 and} ^{engages a lever J 1} which is seated on an oscillating shaft J ' ^2. This is connected by a lever J ^z (Fig. 2) to a rod J ⁴ , which is articulated to a displaceable weight J ⁵ , which forms the loading weight of the regulator L , with whose sleeve it is connected by a lever L ² . As can be seen from FIGS. 1 and 2, an arm J ^e can also be attached to the shaft J ² , which arm acts through a rod J ⁷ on a valve for regulating the flow of cooling water to the water jacket of the working cylinder of the machine.

Die beschriebene Einrichtung wirkt nun in folgender Weise:The device described now works in the following way:

Solange wie der nach dem Zylinder I (Fig. 2 und 3) durch die Leitung /⁴ geleitete Druck konstant ist, wird er durch die Feder /³ ausgeglichen, und der Kolben H^s bleibt in seiner festen Stellung. Findet jedoch in dem Zylinder / eine Druckschwankung statt, so bewegt sich der Kolben H·' aufwärts oder abwärts, bis der Druck und die Federspannung sich wieder ausgeglichen haben. Angenommen, der Druck nimmt zu, so geht der Kolben Z/⁵ aufwärts und hebt den Kolbenschieber G⁸, wodurch die untere Auslaßöffnung G⁶ des Zylinders G¹ (Fig. 4) freigelegt wird. Infolgedessen kann bei jeder Abwärtsbewegung des Hebels F⁸ und des damit verbundenen Kolbens G eine gewisse Menge der in dem unteren Teil des Zylinders G¹ enthaltenen Flüssigkeit entweichen, während oberhalb des Kolbens eine entsprechende Menge Flüssigkeit durch das Rückschlagventil eintritt. Da oberhalb des Kolbens keine Flüssigkeit entweichen kann, so schreitet die Abwärtsbewegung des Kolbens G und des Hebelarmes F⁸ allmählich vor, bis durch Vermittelung der Stange H und des Hebels H¹ der Kolbenschieber G⁸ wieder in seine normale Lage herabbewegt ist, in der er beide Austrittsöffnungen abschließt. Durch die Abwärtsbewegung des Hebels F⁸ ist aber unter Vermittelung des Gestänges JJ¹J²J* und ./* auch das Gewicht J⁵ auf dem Reglerhebel L² verschoben worden. Ebenso wird auch das Kühlwasserzuflußventil durch die Stange J⁷ bewegt, so daß der Zufluß des Kühlwassers durch den Wassermantel sich verändert. Eine Abnahme des Druckes in dem Zylinder I hat natürlich die umgekehrte Wirkung.As long as the ^{pressure passed through line / 4} to cylinder I (FIGS. 2 and 3) is constant, it is ^{balanced by spring / 3} , and piston H ^s remains in its fixed position. However, if there is a pressure fluctuation in the cylinder /, the piston H ' moves upwards or downwards until the pressure and the spring tension have equalized again. Assuming the pressure increases, the piston Z / ⁵ goes up and lifts the piston ^{valve G 8} , whereby the lower outlet opening G ^{6 of} the cylinder G ¹ (Fig. 4) is exposed. As a result, with each downward movement of the lever F ⁸ and the piston G connected to it, a certain amount of the ^{liquid contained in the lower part of the cylinder G 1} can escape, while a corresponding amount of liquid enters through the check valve above the piston. Since no liquid can escape above the piston, the downward movement of the piston G and the lever arm F ⁸ gradually progresses until, through the intermediation of the rod H and the lever H ^1, the piston slide G ^{8 is moved} back down to its normal position in which it is closes off both outlet openings. Due to the downward movement of the lever F ⁸ , however, the weight J ⁵ on the regulator lever L ^{2 has also been} shifted by means of the linkage JJ ¹ J ² J * and ./*. Likewise, the cooling water inflow valve is also moved by the rod J ⁷ , so that the inflow of the cooling water through the water jacket changes. A decrease in the pressure in cylinder I , of course, has the opposite effect.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Dampfmaschine ist b der Arbeitszylinder mit dem Schieber p, der durch die Stange Tⁱ von einem Hebel n² aus bewegt wird, der an dem Bügel n^l eines Exzenters η sitzt. Das Exzenter ist auf der Maschinenwelle cP befestigt. Der Exzenterarm n² ist ferner durch eine Stange T^s mit dem Arm T'² eines Winkelhebels 7"¹ T² verbunden, der bei T drehbar und dessen Arm T¹ mit der Kolbenstange F⁹ der Vorrichtung G¹ verbunden ist, die ebenso wie die in Fig. 1 bis 5 beschriebene gebaut ist. In Fig. 6 ist für die Stange H^a eine Führung i an Stelle des beiIn the steam engine shown in FIG. 6, b is the working cylinder with the slide p, which is moved by the rod T ⁱ from a lever n ² which sits on the bracket n ^{l of} an eccentric η. The eccentric is attached to the machine shaft cP. The eccentric arm n ² is also connected by a rod T ^s to the arm T ' ^{2 of} an angle lever 7 " ¹ T ² , which is rotatable at T and whose arm T ^{1 is} connected to the piston rod F ^{9 of} the device G ¹ , which as well as 1 to 5. In Fig. 6 ^, a guide i is used for the rod H a in place of the at

der anderen Ausführungsform beschriebenen Zylinders / vorgesehen. Die Stange H³ ist aber auch hier mit einem Hebel H¹ verbunden, an den die Ventilstange H'² und die Stange H angreift. Letztere ist bei der Ausführungsform nach Fig. 6 mit dem Arm T¹ des Winkelhebels T¹ T² verbunden. An die Stange H³ ist eine Stange /⁵ angelenkt, die an ihrem oberen Ende mit dem Reglerhebel /² verbunden ist. Dieser ist mit dem Gleitstück V- des Schwungkugelreglers / verbunden, dessen Spindel mit k¹¹ bezeichnet ist. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Bauart Schwankungen in der Geschwindigkeit der Maschine durch den Regler eine Auf- oder Abbewegung des Hebels ΐ² hervorrufen, durch die der mit der Stange ft³ verbundene Kolbenschieber G⁸ bewegt wird. Es ist ferner ersichtlich, daß durch den Winkelhebel T^] T'² bei jeder Umdrehung der Maschinenwelle d³ Bewegungsimpulse in entgegengesetzter Richtung ausgeübt werden, die durch den Kolben in dem Zylinder G¹ aufgenommen werden und in der vorher beschriebenen Weise beim Offensein eines der Auslässe dieses Zylinders eine entsprechende Veränderung in dem Schließen der Einlaßkanäle durch den Schieber ρ hervorrufen.of the other embodiment described cylinder / provided. The rod H ³ is here also connected to a lever H ¹ on which the valve rod H ' ² and the rod H engage. In the embodiment according to FIG. 6, the latter is connected to the arm T ^{1 of} the angle lever T ¹ T ² . A rod / ⁵ , which is connected at its upper end to the control lever / ² , is hinged to the rod H ^3. This is connected to the slide V- of the flywheel regulator /, the spindle of which is denoted by k ^11. It can be seen that with this type of construction, fluctuations in the speed of the machine caused by the controller an upward or downward movement of the lever ΐ ² , by means of which the piston valve G ⁸ ^{connected to the rod ft 3} is moved. It can also be seen that with each revolution of the machine shaft d ³ movement pulses are exerted in the opposite direction by the angle lever T ^] T ' ² , which are received by the piston in the cylinder G ¹ and in the manner described above when one of the outlets is open of this cylinder cause a corresponding change in the closing of the intake ports by the slide ρ .

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 wird dem Schieber p^l des Zylinders b^x Bewegung von einem Exzenter η durch den Exzenterbügel n¹, die Exzenterstange n³, einen schwingenden Hebel U, eine Schleife f/¹ und eine Stange U² mitgeteilt. Die Stange U² und die Schleife U¹ werden in normaler Lage durch die Stange U³ gehalten, die bei dieser Ausführungsform an die Kolbenstange F⁹ angeschlossen ist. Der Zylinder g entspricht hierbei wieder im wesentlichen dem früher beschriebenen Zylinder G¹, nur daß die Kolbenschieberkammer G⁷ und der Puffer G^fl etwas anders angeordnet sind. Wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, wird der durch die Stange W* gesteuerte Kolbenschieber und der damit verbundene Hebel H¹ durch die Stange I⁵ bewegt, die durch einen Hebel P mit der Hülse Z¹ des Reglers / verbunden ist. Außerdem steht der Hebel H¹ unter dem Einfluß einer mit der Stange U'² verbundenen Stange H. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung nach Fig. 7 ist nach dem Vorhergegangenen ohne weiteres verständlich. Die Impulse werden der Stange F⁹ und dem Hebel H¹ durch die Schleife U¹ erteilt.In the embodiment according to FIGS. 7 and 8, the slide p ^{l of} the cylinder b ^{x is} communicated movement of an eccentric η through the eccentric bracket n ¹ , the eccentric rod n ³ , a swinging lever U, a loop f / ¹ and a rod U ² . The rod U ² and the loop U ¹ are held in their normal position by the rod U ³ , which in this embodiment is connected to the piston rod F ⁹ . The cylinder g here again corresponds essentially to the cylinder G ¹ described earlier, only that the piston slide ^{chamber G 7} and the buffer G ^fl are arranged somewhat differently. As can be seen from FIGS. 7 and 8, the piston valve controlled by the rod W * and the lever H ¹ connected to it is moved by the rod I ⁵ , which is connected to the sleeve Z ^{1 of} the regulator / by a lever P. In addition, the handle H ¹ is under the influence of a connected with the rod U ^'2 rod H. The operation of this device according to Fig. 7 can be understood by what has gone before readily. The impulses are given to the rod F ⁹ and the lever H ¹ through the loop U ¹ .

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 9 und 10 ist die Kolbenstange F⁹ mit einer Kulisse V verbunden, in deren Schlitz F¹ ein Kulissenstein F² gleitet, der an einer Stange V³ sitzt. Diese ist an dem anderen Ende an einer Stange F* drehbar befestigt, die ihrerseits mit einem Hebel F⁵ verbunden ist. Das andere Ende der Stange F⁴ greift an der Pleuelstange c⁴ der Maschine an. Die Stange V^s ist durch die Stange F⁶ mit dem Schieber p² verbunden. Der Regler greift wieder mittels des Hebels /² und der Stange /^δ an der Stange H^% und dem Hebel H¹ an, der wiederum mit der Stange F⁹ verbunden ist. Bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle erhält somit die Kulisse F einen Stoßimpuls, der in der beschriebenen Weise die Regelung bewirkt. In the embodiment according to FIGS. 9 and 10, the piston rod F ^{9 is} connected to a link V , in the slot F ^{1 of which} a sliding block F ² slides, which is seated on a rod V ^3. This is rotatably attached to a rod F * at the other end, which in turn is connected to a lever F ⁵ . The other end of the rod F ⁴ engages the connecting rod c ^{4 of} the machine. The rod V ^s is connected to the slide p ² by the rod F ⁶ . The controller again engages the rod H ^% and the lever H ¹ , which in turn is connected to the rod F ⁹ , by means of the lever / ² and the rod / ^δ. With each revolution of the crankshaft, the gate F receives a shock pulse, which effects the regulation in the manner described.

Claims

Patent claim:

Regulating device for controls of prime movers, characterized in that a drive member, which is given a reciprocating motion while the machine is in motion, is usually prevented from this motion by a piston (G) connected to it in a cylinder (G ¹ J, which is filled with a liquid under normal pressure, such as water, oil, glycerine, and is equipped with an inlet check valve (G ³ G *) and outlet channels (G ⁶ G ^a ) , the latter of which are usually closed by a piston valve (G ^s ) , which is moved by the regulator of the machine, according to the variable load, and allows the liquid to drain off on one side or the other, the working piston (G) and thus also the Drive member connected to it give way to the reciprocating drives in one direction or the other and the control or the controller load in one direction or the other can be adjusted.

1 sheet of drawings.

Berlin, pressed in the press room.