DE198563C

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Publication number: DE198563C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-Ja 198563-KLASSE 46 c. GRUPPE

CARL FRITIOF PEARSON in CHICAGO.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. November 1906 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf diejenige . Art von Anlasservorrichtungen für Explosionskraftmaschinen, bei denen diese durch ein gasförmiges Druckmittel in Gang gesetzt werden. Als Druckmittel soll nun gemäß der vorliegenden Erfindung anstatt der gewöhnlich verwendeten Druckluft das Explosionsgas dienen, welches während des Ganges der Maschine erzeugt wird. Die Explosionsgase ίο werden nämlich nach dem Muster ähnlicher bekannter Vorrichtungen unter Druck in einen Behälter .abgeleitet, aus dem man sie zum Anlassen der Maschine jederzeit wieder entnehmen kann.

In den beiliegenden Zeichnungen ist als Ausführungsbeispiel die Erfindung in Anwendung auf eine vierzylindrige Explosionskraftmaschine dargestellt. Es stellen dar:

Fig. ι die Ansicht eines solchen Motors mit der Anlaßvorrichtung,

Fig. 2 eine Oberansicht von Fig. 1, wobei auch der Behälter mit dargestellt ist,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3 der Fig. 2,

Fig. 4 bis 11 Querschnitte nach den Linien 4 bis 11 der Fig. 3 durch die Daumenwelle 8, . wobei die Stellungen der verschiedenen Daumen der Daumenwelle so dargestellt sind, wie es Fig. 3 entspricht,

Fig. 12 einen Querschnitt durch einen der Zylinder nach der Linie 12 der Fig. 2, in der das Anlaßventil in Ansicht gezeichnet ist,

Fig. 13 einen vergrößerten Querschnitt des in Fig. 12 dargestellten Anlaßventiles nach der Linie 13 der Fig. 12 und

Fig. 14 endlich in 'vergrößertem Maßstabe einen Querschnitt des Druckausgleichventiles, genommen nach der Linie 14 der Fig. 1.

Die Explosionskraftmaschine, bei der die Anwendung der Erfindung dargestellt ist, ist so aufgebaut, daß die vier Zylinder 1, 2, 3 und 4 sich über der Antriebswelle 5 befinden. An einem Ende der letzteren sitzt das Triebrad 6, das mittels des Triebrades 7 die in Achsenrichtung verschiebbar angeordnete Daumenwelle 8 antreibt. Die Maschine ist in der üblichen Weise mit den Auslaßventilen 9 und den Einlaßventilen 10, 11, 12 und 13 versehen.

Zum Zweck des Anlassens ist die Maschine mit einem Handhebel 14 (Fig. 2) versehen, der auf dem Maschinenrahmen bei 15 gelagert und mit einem Ring 16 verbunden ist, welcher zwischen den Bunden 17 und 18 drehbar auf der Daumenwelle 8 sitzt. Am Ende dieses Anlaßhebels ist eine Lenkerstange 19 befestigt, und zwar vermittels des Hebels 20. Andererseits ist die Lenkerstange mit dem unteren Ende des Ventilhebels 21 verbunden, der drehbar an einem Ansatz 22 des Anlaßventiles 24 gelagert ist, und zwar auf einem Zapfen 23. Die Einlaß- und Auslaßventile sind alle bis auf das Einlaßventil 12 mit Verschlußkappen, die zur Ermöglichung von Reparaturen abschraubbar sind, versehen. Das Einlaßventil 12 besitzt ein Druckausgleichventil 25, das durch das Rohr 26 sowohl mit dem Anlaßventil 24 als auch mit dem Druckgasbehälter 27 verbunden ist.

Die Auslaßöffnungen der vier Auslaßventile 9 sind an das Auspuffrohr 28 angeschlossen. Die Einlaßventile stehen durch das Rohr 29 mit einem Karburator in Verbindung, der in den Zeichnungen nicht mit dargestellt ist. Das Rohr 29 ist von den Einlaßventilen 10 und 11 der Zylinder 1 und 2

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durch das Ventil 21* getrennt auf einer Seite des Anlaßventiles 24. Dieses Anlaßventil, das in Fig. 13 in vergrößertem Maßstabe dargestellt ist, besteht aus einer Hauptkammer 24^a, die unmittelbar mit den Einlaßventilen der Zylinder 1 und 2 in Verbindung steht, und den Einlaßkammern 24* und 24^C, durch welche Gas in die Kammer 24 und von dort aus in die Einlaßventile der Zylinder 1 und 2 einströmt. Die Einlaßkammer 24* ist durch das Rohr 26 an den Druckgasbehälter 27 angeschlossen, die Einlaßkammer 24^C aber durch das Rohr 29 an den Karburator und an die Einlaßventile der anderen zwei Zylinder 3 und 4. Die Einlaßkammern 24* und 24° können von der Hauptkammer 24^s durch die beiden Ventilkörper 2i^a und 21* abgeschnitten werden. Wird der oben bereits erwähnte Ventilhebel 21 mit seinem unteren Ende durch die Stange 19 nach links bewegt, so wird das Ventil 2i^a geöffnet, so daß Gas von der Einlaßkammer 24* in die Hauptkammer 24" strömt. In der mittleren Stellung des Hebels 21 sind beide Ventile 2I³ und 21 ^b geschlossen, und bei der Drehung nach rechts endlich wird das Ventil 21* geöffnet, so daß die Einlaßkammer 24^ mit der Hauptkammer 24^s verbunden ist.

Das Druckausgleichventil 25 kann über dem Einlaßventil eines beliebigen Zylinders angeordnet sein. Dieses in Fig. 14 in vergrößertem Maßstabe dargestellte Ventil besteht aus einem stählernen Gehäuse 25^, das über einem der Einlaßventile in die Zylinderwandung eingeschraubt wird. Es besitzt einen nach oben sich erstreckenden zylinderförmigen Teil 25*, in dessen Mantel, dicht über der Schulter 25^ des Gehäuses, ein Kreis von Löchern 25^C gebohrt ist. Das Gehäuse 2$^a ist so ausgebohrt, daß nahe am unteren Ende ein konischer Ventilsitz 25^e entsteht. Auf diesem ruht ein Ventilkörper 25/, der durch eine Feder 25^ auf den Ventilsitz niedergedrückt wird. Der Ventilkörper besitzt in seinem oberen Teil zweckmäßig quadratischen Querschnitt, so daß verhältnismäßig viel Platz für die Durchströmung des Gases verbleibt, welches beim Heben des Ventilkörpers von unten her einströmen kann und durch die Öffnungen 25° des Zylinders 25* in die Kammer 25'¹ gelangt. Diese ist dadurch gebildet, daß ein Zylinder 25 ^l durch eine aufgeschraubte Kappe 25^' auf die Schulter 25^ gepreßt wird Unter Zwischenlegung von Dichtungsringen.

An die Kammer 25* schließt sich dann das Rohr 26 an.

Die Einlaßventile IO und 11 der Zylinder ι und 2 sind mit Kolben io^a und n^a versehen (Fig. 3), die luftdicht in Zylindern ΐο^έ und 11 ^b gehen. Der Zweck dieser Anordnung ist der, den Druck des Gases auszugleichen, das beim Anlassen der Maschine in die Kammer 32 eingelassen wird und, wenn die Luftkolben io^a und ii^a nicht vorhanden wären, die Ventile von ihrem Sitz heben würde, wenn die Federn nicht entsprechend stark genommen wären. Das würde aber wieder den Übelstand mit sich bringen, die Abnutzung der beweglichen Teile, in unzulässiger Weise zu vergrößern.

Die Ventile 9, 12 und 13 (Fig. 3), die von gewöhnlicher Anordnung sind, sind an je einer Ventilstange 30 befestigt. Auf diesen sitzen Widerlager 31 für die Druckfedern 33. Am unteren Ende der Ventilstangen sind Rollen 34 angebracht, die in üblicher Weise auf Daumen laufen, von denen aus die Ventile gesteuert werden.

Die Steuerwelle 8, auf der diese Daumen sitzen, ist achsial verschiebbar und drehbar in den Lagern 35 gelagert. Wie aus den Fig. ι und 2 ersichtlich ist, kann sie durch den Steuerhebel 14 hin und her geschoben werden. In Fig. 3 ist diese Welle in derjenigen Lage dargestellt, bei der das Anlassen der Maschine erfolgt. Die Rollen 34 laufen in dieser Stellung der Welle auf den Anlaßdaumen 36 bis 43. Sobald die Maschine in Bewegung gekommen ist und die Ansaugung von Luft und Gas so stattfindet, daß die go Explosionen ordnungsmäßig vor sich gehen können, wird die Steuerwelle nach rechts verschoben, so daß nunmehr die Daumen 44 bis 51 in Eingriff mit den Rollen 34 gelangen. Alsdann werden die Ventile so gesteuert, wie es dem ordentlichen Gang der Maschine entspricht. Damit die Verschiebung der Welle auch beim Stillstand der Maschine möglich ist, vor dem Anlassen, werden die Anlaßdaumen in bekannter Weise mit schrägen Anlaufflächen versehen, damit bei der Verschiebung die Rollen 34 sanft auf die Laufflächen der Daumen gehoben werden.

Die Anlaßdaumen für die Zylinder 1 und 2 sind in den Fig. 4 bis 7 dargestellt; sie sind als Doppeldaumen ausgebildet, da es erwünscht erscheint, daß die Kolben in den Zylindern 1 und 2 bei jedem Abwärtshube angetrieben werden. Die Daumen 40, 48 und 43, 51 der Zylinder 3 und 4, die die Auslaßventile 9 dieser Zylinder steuern, sind noch mit den kleinen Hilfsdaumen 53 versehen, die in Tätigkeit treten, wenn die Maschine sich in der Anlaßperiode befindet; sie sind so angeordnet, daß die Auslaßventile offen gehalten werden, bis die Kolben ungefähr ihre Mittelstellung in den Zylindern erreicht haben. Die Kompression in den Zylindern 3 und 4 wird auf diese Weise nur ungefähr halb so weit getrieben als bei dem regelmäßigen Gang der Maschine, bei dem die Sfeuerwelle aus der in Fig. 3 gezeichneten Stellung nach rechts verschoben wird. . Dadurch wird erreicht, daß das Angehen der

Maschine· leichter erfolgt, als wenn volle Kompression stattfinden würde, so daß also in dem Gasbehälter 27 nur ein verhältnismäßig niedriger Druck aufrechterhalten zu werden braucht.

Die Wirkungsweise des Anlassers ist folgende: Es sei angenommen, daß die Maschine lange genug gelaufen ist, um einen genügenden Gasdruck in dem Gasbehälter 27 zu erzeugen. Das geschieht in der .Weise, daß bei jeder Explosion in dem Zylinder 3 die Explosionsgase durch das Ventil 25 hindurch in den Gasbehälter getrieben werden, bis der Gasdruck im Verein mit dem Druck der Feder 25S" stark genug geworden ist, um dem während der Explosion stattfindenden Höchstdruck das Gleichgewicht zu halten.

Zum Anlassen wird nun der Hebel 14 in die in Fig. 2 dargestellte Lage gebracht.

Dadurch wird das Ventil 2i^a zwischen 24° und 24* geöffnet und das Ventil 2\^b zwischen 24^a und 24^C geschlossen, wie in Fig. 13 dargestellt. Es gelangt also Gas aus dem Behälter 27 in die Kammer 24* und von dort aus in die Einlaßkammer 32 (Fig. 3) der Einlaßventile 10 und 11 an den Zylindern 1 und-2. Da das Ventil 11 offen ist, so. tritt das Gas in den Zylinder 2 ein und drückt den Kolben in diesem abwärts, wodurch die Hauptwelle 5 gedreht wird und auch die Daumenwelle 8 eine Drehung um 90⁰ erfährt. Dadurch wird das Auslaßventil 9 des Zylinders 2 geöffnet und das Einlaßventil 11 desselben geschlossen, ferner das Einlaßventil 10 des Zylinders 1 geöffnet und das Auslaßventil 9 geschlossen, so daß das Gas in den Zylinder ι eintritt und den in diesem befindlichen Kolben niederdrückt. So kommt also die Maschine in derselben Weise wie eine Dampfmaschine beim Einlassen des Druckgases sinngemäß in Bewegung, während in den Zylindern 3 und 4 schon die regelmäßigen Explosionen beginnen, wie beim Anlassen einer Gasmaschine von Hand. Sobald die Explosionen regelmäßig erfolgen, wird der Anlaßhebel 14 aus der in Fig. 3 dargestellten Lage in die dem gewöhnlichen Gang der Maschine entsprechende entgegengesetzte Stellung gebracht und dadurch das Ventil 2i^a zwischen 24* und 24^ geschlossen, das Ventil 2i* zwischen 24^ und 24^C aber geöffnet. Der weitere Gaszufluß vom Behälter 27 her wird dadurch abgeschnitten, das Gas aus dem Karburator aber von der Kammer 24° her eingelassen. Zugleich wird die Verschiebung ^J der Steuerwelle veranlaßt, so daß nunmehr die Laufrollen der Ventilstangen auf denjenigen Daumen laufen, die für den regelmäßigen Gang der Maschine bestimmt sind.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Anlaß vorrichtung für mehrzylindrige Explosionskraftmaschinen, bei der die Explosionsgase während des Ganges der Maschine in einen Vorratsbehälter gepreßt werden, aus dem man sie zum Anlassen wieder entnehmen kann, gekennzeichnet durch die Anordnung eines umsteuerbaren Verteilungsventiles (24), das zwischen den Preßgasbehälter und das Gaseinlaßrohr einerseits und zwischen den bzw. die Maschinenzylinder, die zum Anlassen benutzt werden sollen, andererseits eingeschaltet ist und ermöglicht, daß je nach der Steuerung in diese Zylinder entweder Preßgas oder Betriebsgasgemisch eingelassen wird.

2. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Verteilungsventiles in solcher Weise, daß es aus einem Gehäuse (24) besteht, das zwei Ventile (2i^a und 21*) und drei voneinander getrennte Kammern (24^s, 24*, 24^C) · enthält in solcher Anordnung, daß das eine Ventil (21") die Verbindung zwischen dem Preßgasbehälter und der Einlaßventilkammer der zum Anlassen benutzten Maschinenzylinder herstellt oder abschließt und das andere (21*) die Verbindung zwischen dem Karburator, Betriebsgasgemischzuführungsrohr und der Einlaßventilkammer, wobei aber beide Ventile nicht gleichzeitig geöffnet sein können.

3. Anlaß vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilungsventil durch Vermittlung eines mit zwei Hebedaumen versehenen Hebels (21) von einem Handhebel (14) aus gesteuert wird, der, nach der einen Seite gelegt, das die Zuströmungsgase aus dem Preßgasbehälter beherrschende Ventil (21") und, nach der anderen Seite gelegt, das die Zuströmung des Betriebsgasgemisches beherrschende Ventil (21*) öffnet.

4. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 1 bzw. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Steuerhebel (14) zugleich auch die in bekannter Weise in Achsenrichtung verschiebbare Daumenwelle mit ihren zwei Sätzen von Ventilsteuerungsdaumen (36 bis 43 und 44 bis 51) zum Anlassen der Maschine mittels Druckluft einerseits und für den Betrieb als Explosionskraftmaschine andererseits verstellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.