DE173308C

DE173308C -

Info

Publication number: DE173308C
Application number: DE1905173308D
Authority: DE
Filing date: 1905-08-07
Anticipated expiration: 1925-08-08

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 173308 KLASSE AJh. GRUPPE

GEORG PINKERT in HAMBURG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. August 1905 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine

Vorrichtung zur Bewegung der Hilfskolben von Explosionskraftmaschinen, bei welchen die Hilfskolben zeitweilig vollständig stillstehen sollen.

Die bisher für diesen Zweck benutzten Einrichtungen bestehen aus einer Anzahl zweiarmiger Hebel mit langen und kurzen Hebelarmen, doch kann mit. solchen Hebeleinrichtungen kein vollständiger Stillstand der Hilfskolben erzielt werden, auch ist bei derartigen Hebelübertragungen ein Rückwärtslaufen der Motoren nicht möglich.

Die einzige bisher bekannte Vorrichtung, die einen vollständigen Stillstand der Hilfskolben ermöglicht, ist die mit Patent 127717 geschützte Exzenterschleife, doch besitzt diese Art der Bewegung den Übelstand, daß zu große schwingende Massen zu bewegen sind, und daß die Schleife einer ungleichen Abnutzung unterworfen ist.

Bei dem Erfindungsgegenstand wird der beabsichtigte Zweck dadurch erreicht, daß die von der Treibwelle aus zu bewegende Schubstange. für den Hilfskolben durch gelenkig miteinander verbundene Glieder unterbrochen ist, die auf eine bestimmte Länge der Schubbewegung durch seitliche Führungen am seitlichen Auseinandergehen gehindert sind, für die Zeit des beabsichtigten Kolbenstillstandes aber zum Auseinandergehen freigegeben werden, so daß für die Zeit des Stillstandes des Kolbens eine Verkürzung des Abstandes zwischen dem von der Kurbelwelle bewegten Schubpunkte und dem Aufhängepunkte des Kolbens eintritt. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das am oberen Ende der Schubstange befestigte Qüerhaupt. des Hilfskolbens sowohl für den Hin- wie Rückgang des Kolbens in derselben Weise bewegt wird, als. wenn das Querhaupt an einer starren Schubstange^: befestigt wäre, solange die, Gelenkglieder durch Führungen an einem Seitenausschlag gehindert sind, daß die Bewegung des Querhauptes aber sofort vollständig zum Stillstand kommt, sobald die Gelenkglieder sich nach außen bewegen können, und so lange im vollständigen Stillstand verbleibt, bis die Gelenkglieder beim Rückgang der Schubstange wieder in die gestreckte Lage zurückgekehrt sind.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht :

Fig. ι stellt die Vorrichtung im oberen toten Punkt, Fig. 2 dieselbe beim Beginn bezw. am Ende der Zeitdauer des Stillstandes und Fig. 3 im unteren toten Punkt der Kurbel dar; Fig. 4 veranschaulicht die Vorrichtung im Schnitt nach A-B der Fig. 3, und in Fig. 5 ist eine Führungsplatte für die Gelenkführung in Draufsicht dargestellt; Fig. 6 zeigt die Vorrichtung im Querschnitt nach C-D der Fig. 3 und 4, und in den Fig. 7 bis 9 sind verschiedene Ausführungsarten der Gliedergelenke schematisch veranschaulicht. '

In der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform sind vier gleich lange Glieder « mittels der Bolzen b, c, d, β derartig gelenkig

(2. Auflage, ausgegeben am 26. Februar igog.)

miteinander verbunden, daß sie ein Parallelogramm bilden, welches mit Hilfe des Bolzens b mit dem unteren Ende der oberen Schubstange f und mittels des Bolzens c mit dem

5 oberen Ende der unteren Schubstange h gelenkig verbunden ist. Die Bewegung der. Vorrichtung erfolgt in gewöhnlicher Weise von der Kurbel k der Treibwelle w aus mittels der Pleuelstange p, die mit ihrem oberen Ende aa

ίο dem Zapfen i am unteren Ende der Schubstange h angreift. Die beiden Schubstangen / und h mit dem Gliedergetriebe a-a sind in einem Führungsgehäuse eingeschlossen, dessen Form aus Fig. 5 ersichtlich ist. Das Führungsgehäuse besteht aus dem Teil q, welcher am Motorzylinder befestigt ist oder mit dem Zylinder . aus einem Stück gegossen sein kann, und dem Teil r von gleicher Form, der mittels Schrauben oder in sonst geeigneter Weise auf dem Teil q befestigt wird. In der Platte q ist in der Mitte eine Führungsnut I vorgesehen, in welcher die nach unten aus den Gliedern a vorstehenden Führungszapfen b und c, sowie die Zapfen g und i geführt sind. In ihrem oberen Teile ist die Führungsnut I für die . Länge des Kolbenhubes als Führungsschlitz 0 durchgebrochen, in welchem das Querhaupt g des Hilfskolbens geführt ist. Zu beiden Seiten der Führungsnut I sind die beiden Führungsnuten m für den Zapfen d und η für den Zapfen e der Glieder α angeordnet. Die Nuten m und η bilden an ihren oberen Enden je einen Teil des Kreisbogens, dessen Mittelpunkt der obere Führungszapfen b bildet und dessen Halbmesser dem Abstand der Gliederbolzen d und e vom Führungsbolzen b entspricht. In dem parallel geführten geraden Teil t stehen die Nuten m und η so weit voneinander ab, daß zwischen diesen Nuten und der mittleren Führungsnut / noch je eine Wand ν verbleibt; diese Wand soll verhindern, daß die Bolzen d und e bezw. die Kantenflächen der Glieder a-a beim Strecken des Gliedergelenkes zusammenklappen. Der Teil q ist in seinem mittleren Teil t so weit verbreitert, daß die Außenkanten a¹ der Glieder a in deren gestreckter Stellung (Fig. 3) Führung an der Innenfläche der Gehäusewand q¹ erhalten. Der verbreiterte Teil t entspricht in seiner Länge dem wirklichen Kolbenhub und erweitert sich nach oben zu der Ausschwingführung u, um den Gliedern α Raum zum Auseinanderschwingen für die Zeit des beabsichtigten Stillstandes zu geben; auch hier bilden die unteren, bogenförmigen Innenflächen der .Gehäusewand q¹ zugleich Führungen für die Enden a¹ der Glieder a. Die Wand q¹ des Gehäuseteiles q erhebt sich so hoch über die Ebene des Teiles q, daß die sämtlichen bewegten Teile, die Glieder a-a, Schubstangen/ und h und die Pleuelstange p von der Wand q¹ überragt werden und nur die Bolzenzapfen g, b, c, d, e, i über die Wandebene vorstehen. Am unteren Teil ist die Gehäusewand q¹ so weit ausgeschnitten, als zur Seitenschwingung der Pleuelstange p erforderlich ist. Der Teil r dient nur als Deckplatte und besitzt, wie der Teil q, in der Mitte die Nut I zur Führung der Bolzenzapfen b, c und i und des nach der anderen Seite verlängerten Zapfens g des Querhauptes g, sowie die beiden Seitennuten m und η zur Führung der Bolzenzapfen d und e. Diese drei Führungsnuten /, m und η müssen genau über den entsprechenden Führungen I, m und η der unteren Gehäuseplatte q liegen und dieselbe Form und Lage erhalten, und auch hier verbleibt zwischen den Führungsnuten m und η und der Mittelführung I je eine Wand ν, wie in der unteren Platte q.

Zum Zwecke einer genauen Führung des Hilfskolbens ist die Anwendung zweier Gelenkbewegungseinrichtungen zu beiden Seiten des Motorzylinders notwendig, die gemeinsam an den Enden des Querhauptes g der Hilfskolbenstange angreifen. ■

Die Wii'kungsweise der Einrichtung ist aus den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung ersichtlich: Beim Tiefstand der Kurbel k (Fig. 3) sind die Glieder a-a gestreckt, und der Kurbelhub wird mittels der Pleuelstange p voll als Kolbenhub auf das Querhaupt g wirken, weil die Bolzen d, e ihren Abstand voneinander nicht ändern können, solange sie in den parallel laufenden Nuten m, η im Gehäuseteil t geführt sind. Sobald die Bolzen d, e in den bogenförmig nach außen verlaufenden Teil der Nuten m, η im Gehäuseteil u gelangen, schwingen die Gliederenden a¹ seitlich aus (Fig. 2), bis sie im Hochstand der Kurbel k die in Fig. 1 gezeigte Stellung erhalten. Sofort beim Beginn der Ausschwingbewegung der Bolzen d, e bezw. der Glieder a-a kommt aber das Querhaupt g zum Stillstand und verharrt in diesem so lange, bis bei der Weiterbewegung der Kurbel k die in Fig. 2 gezeigte Stellung erreicht ist, womit die Abwärtsbewegung des Querhauptes g mit vollem Kurbelhub erfolgt, weil die Gliederbolzen d, e sich nunmehr nicht weiter einander nähern können und die beiden Schubstangen f und h mit dem zwischen deren Enden angelenkten Gliedergetriebe wie eine starre Schubstange auf das Querhaupt g wirken. Das Querhaupt g steht demnach für denjenigen Teil des Kurbelkreises, welcher mit dem Winkel ί bezeichnet ist (Fig. 2), vollständig still, wird aber für den übrigen Kurbelumlauf voll mitgenommen. Der tatsächliche Stillstand von g ist jedoch größer, als dem doppelten Abstand β (Fig. 2) entspricht, weil der Hub des Pleuelzapfens i infolge der Pendelbewegung der Pleuelstange p während der ersten Viertelkreisbewegung der

Kurbel k größer ist als während der zweiten Viertelkreisbewegung.

In Fig. 2 beträgt der Ruhewinkel d beispielsweise 145 °, doch kann derselbe durch Verlängerung der Glieder a-a mit oder ohne Vergrößerung des Kurbelhalbmessers auf i8o° und mehr vergrößert werden.

Die Führung der Bolzen d, e in den Führungsnuten m, η ist nur erforderlich, um ein Aneinanderschlagen der Bolzen d und e bezw. der Gliederkanten beim Eintritt des Gliedergetriebes in die Streckstellung zu vermeiden. In Fällen, in welchen das Klappern der Glieder beim Strecken nicht stören würde, genügt die* Mittelführung der Bolzenzapfen b, c, sowie die Seitenführung t für die Gliederenden a¹ vollständig, um den beabsichtigten Zweck zu erreichen.

Die in den Fig. 7 bis 9 gezeigten Ausfüh-

20. rungsbeispiele sollen lediglich die Anwendungsmöglichkeit verschieden langer Glieder a bezw. die Anwendbarkeit von nur zwei Gliedern a veranschaulichen.

Die vorstehend beschriebene Gliedergelenkbewegung ist nicht nur für die Bewegung der Hilfskolben von Zweitaktmotoren anwendbar, sondern auch für alle anderen Zwecke, für die ein zeitweiliger, bemeßbarer Stillstand der Bewegung in der Geraden erforderlich ist, beispielsweise auch für die Schiebersteuerung an Dampfmaschinen, Pumpen und dergl. Das Gliedergetriebe kann auch doppelt angewendet werden zur gleichzeitigen Bewegung zweier Hilfskolben, zwischen denen der Kraftkolben arbeitet, in welchem Falle die untere Schubstange h über den Angriffspunkt i der Pleuelstange -p hinaus verlängert und mit einem zweiten Gliedergetriebe α mit Schubstange f und Querhaupt g versehen wird.

Bei Maschinen mit Kreuzkopfführung kann die Schubstange h unmittelbar vom Kreuzkopf bewegt werden, und eine besondere Pleuelstange p ist in diesem Falle unnötig. Ebenso kann die Pleuelstange p, unter Fortfall der unteren Schubstange h, unmittelbar am Zapfen c des Gliedergetriebes angreifen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Geradführung zur zeitweiligen Aufhebung der Bewegung des getriebenen Teiles in der Geraden» bei ununterbrochener Bewegung des treibenden Teiles, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pleueloder Kreuzkopfzapfen (i) und dem Schieberzapfen (g) ein aus vier Gliedern (a) bestehendes, mittels Bolzen (b, c, d, e) verbundenes Gliedergetriebe in der Weise angebracht und zwangläufig geführt ist,. daß es für den Teil des beabsichtigten Hubes des Schieberzapfens (g) in seiner gestreckten Stellung verbleibt und für die Zeit der beabsichtigten Ruhe des Schieberzapfens (g) zusammengedrückt wird, wobei eine der Länge der Gelenkglieder (a) oder der Größe des Kurbelhalbmessers entsprechende Ruhepause für den getriebenen Teil in der Geraden erzielt wird.

2. Geradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur zeitweiligen Verkürzung des Abstandes zwischen dem Pleuel- oder Kreuzkopfzapfen (i) und dem Schieberzapfen (g) dienende Gliedergetriebe aus nur zwei gleich längen oder ungleich langen Gliedern (a) besteht, deren Verbindungszapfen (b, e, c) in Führungsnuten (I und n) zwangläufig geführt 'sind.

3. Geradführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Glieder (a) mit den Schubstangen (f, h) verbindenden Bolzen (b, c) in einer Mittelführung (I) und die die Gliederenden (a¹) verbindenden Bolzen (d, e) in je einer zu beiden Seiten der Mittelführung (I) angebrachten Seitenführung (m, n) in einem Führungsgehäuse (q, r) derart geführt sind, daß die Bolzen (d und e) oder die Kantenflächen der Gelenkglieder (a) beim Eintritt in die Streckstellung nicht zusammenstoßen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.