DE234354C

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Publication number: DE234354C
Application number: DENDAT234354D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 234354 KLASSE 46 h. GRUPPE

mittels Druckluft.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Mai 1910 ab.

20 März 1885

Es sind bereits Anlaß- und Umsteuervorrichtungen für Explosionskraftmaschinen bekannt, bei welchen ein Steuerzylinder derart beeinflußt wird, daß er Druckluft allemal nach demjenigen Arbeitszylinder führt, welcher in der günstigsten Stellung hinsichtlich seiner Arbeitswirkung sich befindet.

Gemäß vorliegender Erfindung nun soll eine geeignete Vorrichtung dieser Art geschaffen werden, welche gegenüber den bisherigen Anlaß- und Umsteuervorrichtungen den Vorteil leichter Beeinflussung und zuverlässiger Wirkung besitzt. Zu diesem Zwecke wird ein Steuerzylinder verwendet, der durch eine Zwischenwand in eine Steuerkammer für Vorwärtsgang und eine solche für Rückwärtsgang eingeteilt ist, wobei jede Steuerkammer mit einem besonderen Druckluftzuleitungsrohr versehen ist. In beiden Steuerkammern liegen an den Flächen der Zwischenwand Drehschieberplatten mit bogenförmigen Schlitzen dichtend an, welche in der Zwischenwand befindliche, mit den nach den Arbeitszylindern führenden Ableitungsrohren für Druckluft verbundene Kanäle verdecken bzw. freigeben, in denen Kugelventile derart angeordnet sind, daß jeweilig nur die unter Druck stehende Steuerkammer mit den Arbeitszylindem.verbunden, die andere Steuerkammer dagegen abgeschlossen wird. ,

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar bedeutet:

Fig. ι einen Seitenriß der Maschine und der Vorrichtung zum Anlassen und Umsteuern derselben, Fig. 2 einen.Grundriß zu Fig. 1,

Fig. 3 eine rechte Seitenansicht, wobei einige Teile entfernt gedacht sind,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt des Luftverteilungszylinders und seiner inneren Ventilanordnung zum Steuern und Verteilen der Luft zwecks EinsüOmens in die verschiedenen Zylinder der Maschine,

Fig. 5 eine Ansicht des Steuerhebels und eine Ventilanordnung, welche durch ihn beeinflußt wird, zwecks Regelung des Luftdurchganges vom Druckluftbehälter zur Ventilvorrichtung,

Fig. 6 einen Grundriß im vergrößerten Maßstabe vom Luftverteilungszylinder, Fig. 7 eine Seitenansicht desselben,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines der geschlitzten Drehschieber mit Zapfen,

Fig. 9 eine Stirnansicht desselben,

•Fig. 10 eine Seitenansicht des anderen Drehschiebers,

Fig. Ii eine Stirnansicht dazu, während endlich

Fig. 12 eine Seitenansicht der beiden Drehschieber darstellt, wobei gezeigt ist, wie die gekrümmten Schlitze einander überdecken.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen benannt.

In den Fig. ι und 2 ist eine Gas- oder Explosionskraftmaschine bestimmter Bauart gezeichnet zwecks Darlegung der neuen Anlaß- und Umsteuervorrichtung mittels Preßluft. Es ist aber selbstverständlich, daß der Erfindungsgegenstand bei jeder anderen Maschinenart Anwendung finden kann. In der dargestellten Ausführungsform besteht die Maschine aus drei Arbeitszylindern 1, 2 und 3, welche in geeigneter Weise von dem Maschinenrahmen 4 getragen werden.

Mit 5 ist eine Steuervorrichtung bezeichnet, welche gewöhnlich in Verbindung mit der Zündvorrichtung einer Gasmaschine angewandt wird. An der Seite dieser Steuervorrichtung befindet sich der Steuerhebel 6. Die Welle 26 der Steuervorrichtung ist senkrecht über der Kurbelwelle der Maschine, und zwar parallel dazu angeordnet und wird mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle angetrieben. Die Antriebsräder sind in den Gehäusen 7 und 8 untergebracht, die in der Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 3 in Stirnansicht gezeigt sind. Die Steuervorrichtung und der Steuerhebel sind zweckmäßig so wie gezeigt an dem Ende der Maschine angeordnet, welches dem Schwungrad gegenüberliegt. Der Hebel 6 ist in den Fig. 1 und 5 dargestellt, wo seine Lage zum Steuermechanismus 5 angezeigt ist. Daraus ist ersichtlich, daß der Handhebel zur Drehung des wagerechten Armes 9 dient, dessen mittlerer ge-

krümmter Teil von der Steuereinrichtung getragen wird. Die Enden des Armes 9 tragen stellbare Kontaktschrauben 10, welche die drehbar angelenkten Hebel 11 beeinflussen, indem sie gegen ihre freien Enden, wie in Fig. 5 gezeigt, stoßen. Die Hebel 11 sind an den Armen 12 drehbar befestigt und liegen auf den senkrechten Ventilstangen 13, die zu den in den Luftröhren 14 und 14° befindlichen Ventilen gehören. Je nach der Bewegung des

Stellhebels 6 in der einen oder anderen Richtung schwingt der Arm 9 aus und beeinflußt durch eine der Schrauben 10 einen Hebel 11, so daß das Ventil in der Leitung 14 oder dasjenige der Leitung 14« zum Durchlassen der Luft durch die Leitungen nach dem Verteilungszylinder geöffnet wird.

Die Zuführung der Luft zum Verteiler von dem Behälter aus wird durch die beiden eben erwähnten, in die Rohrleitungen 14 und 14° eingebauten Ventile geregelt. Diese Ventile sind neben der Steuervorrichtung angebracht.

Wird der Umsteuerhebel 6 beeinflußt, so \vird das eine Ende des wagerechteii Armes 9 gehoben und das andere gesenkt. Letzteres kommt in Berührung mit der nach oben vorstehenden Ventilspindel, drückt sie herunter und öffnet das Ventil. Es ist klar, daß, wenn der Steuerhebel in der einen Richtung betätigt ist, der Arm auf der einen Seite die entsprechende Ventilspindel niederdrückt, das Ventil öffnet und Preßluft zum Luftverteiler auf der den Vorwärts- oder Rückwärtsgang betätigenden Seite zuleitet, während die Betätigung des Hebels in der entgegengesetzten Richtung eine Öffnung des anderen Ventils ⁷S und eine Lufteinströmung auf der entgegengesetzten Seite der Verteilungsvorrichtung bewirkt. Diese Ventile werden automatisch durch Federn geschlossen, so daß die Luft gedrosselt wird, sobald der Druck des Umstellerhebeis auf die vorstehende Ventilspindel aufgehoben ist. Natürlicherweise sind der Steuermechanismus, der Luftverteiler und die Einlaßventile zueinander so angeordnet, daß beim Bewegen des Steuerhebels die Zündung verzögert wird. Mit anderen Worten, um vorwärts zu steuern, wird das die Luft nach der Vorwärtsgangseite der Luftverteilungsvorrichtung steuernde Ventil zum Öffnen veranlaßt und die Maschine angelassen. Da die Luft nur nach dem unteren Ende der Zylinder geleitet wird, werden die oberen Enden vom Überdruck befreit. Sobald die Kolben regelrecht arbeiten, wird der Steuerhebel so gestellt, daß die Zündung etwas früher stattfindet, wie es auch gewöhnlich der Fall ist, wenn die Maschine sich in Gang befindet. Dies veranlaßt das Schließen des Luftventiles, worauf die Zylinder mit Explosionsbetrieb arbeiten. Der Luftbehälter ist in den Figuren nicht gezeigt, da er die gewöhnliche Ausbildung besitzen .kann. Die Luft wird von dem Behälter durch das Rohr 15 zugeleitet, welches sich in die Rohrzweige 14 und 14" spaltet. Diese kufen an den Seiten der Steuervorrichtung in gleichen Abständen entlang und münden in die Luftverteilungskammer. Der diese bildende Zylinder ist mit 16 bezeichnet. Er ist in vergrößertem Maßstabe in den Fig. 4, 6 und 7 dargestellt. Der Zylinder ist an einem geeigneten Teil des Maschinenrahmens befestigt, wie z. B. dem festen Bogen 17. Die eine der Luftzuführungsröhren, z. B. 14, mündet auf der Vorderseite (auf der Zeichnung rechter Hand) des Kastens 16 der Luftverteilungsvorrichtung (Fig. 2 und 3) unter Vermittlung der Einlaßöffnung 18 (Fig. 6). Sie dient zum Zuführen der den Vorwärtsgang der Maschine bewirkenden Luft. Die andere Luftleitung 14« tritt in den Luftverteiler auf der hinteren Stirnseite ein (in der Figur linker Hand) unter Vermittlung der Einlaß-

Öffnung 19 (Fig. 6). Durch dieses Rohr und durch diese Einlaßöffnung wird Druckluft zur Rückwärtssteuerung der Maschine geliefert.

Von drei in gleichen Abständen voneinander liegenden Punkten am Umfang des Zylinders 16 führen nach den verschiedenen Zylindern der Gasmaschine Röhren 20,21 und 22, und zwar je ein Rohr nach jedem der Zylinder. Das Rohr 20 führt nach dem Zylinder 3, das Rohr 21 nach dem Zylinder 1, das Rohr 22 nach dem Zylinder 2, und das Rohr 20 ist an den Zylinder 16 oben angeschlossen, während 21 und 22 zu beiden Seiten in den Zylinder münden.

Mit 23 sind die Böden der Zylinder bezeichnet, welche mittels Schrauben in dem Zylinderkörper befestigt sind. Der Zylinderraum ist innen in zwei Teile durch eine Zwischenwand 24, die den Böden parallel verläuft, getrennt. Die hierdurch entstehenden Teilräume zwischen 24 und den Böden 23 bilden Ventilräume für den Vorwärts- und den Rückwärtsgang. Die Wand 24 ist von beträchtlicher Dicke. In der Zylinderwandung sind am Umfang in gleichen Abständen drei Mündungsöffnungen 27, 28 und 29 angebracht, in welche die Rohre 20, 21 und 22 eingeschraubt sind. Diese Einlaßöffnungen können nacheinander mit den besagten Ventilkammern durch die Zweigkanäle 30 und 31 in Verbindung gebracht werden. Letztere stellen je eine Bohrung durch die Zwischenwand 24 dar.

In den Kammern des Verteilungszylinders 16 sind zwei Drehschieber 32 und 33, und zwar je einer in jeder Kammer angeordnet. Sie bestehen aus flachen Scheiben, welche in der Mitte Zapfen besitzen und in den Kammern gegen die Flächen der mittleren Wandungdichtend anliegen. Sie besitzen einen solchen Durchmesser, daß sie die Kanäle 30 und 31 in der Zwischenwand verdecken. In dem Drehschieber 32 ist ein Schlitz 34 in Form eines mit dem Umfang der Platte konzentrischen Bogens angeordnet, welcher eine Länge von etwa 120⁰ besitzt und mit den Kanälen 30 in der Mittelwand¹ kommuniziert. In dem anderen Drehschieber 33 ist ein ähnlich gekrümmter Schlitz 35 angeordnet, welcher gleichfalls mit den Kanälen 31 zur Deckung gelangen kann. Der Drehschieber 32 ist mit einem Zapfen 36, der in die geschlossene Lagerbüchse 37 des Deckels 23 hineinreicht, versehen. Die andere Seite des Drehschiebers ist mit einem abgeflachten Teil 38 versehen, welcher in die Nut des Zapfens 39 des Drehschiebers 33 angreift. Der Drehschieber 33 hat einen nach außen durch die Stopfbüchse 42 tretenden Zapfen 40 mit einem Schlitz 41, durch welchen ersterer mit der Welle 26 gekuppelt wird.

Auf diese Weise werden durch die Welle des Steuermechanismus die beiden Drehschieberplatten 32 und 33 in dem erforderlichen Sinne gedreht. In jedem Kanal der Mittelwand 24 ist eine Ventilkugel 50 angeordnet, welche je nach ihrer Lage in dem Kanalteil 30 oder 31 die linke oder die rechte Hälfte der Verteilungskammer mit den entsprechenden Druckleitungen nach dem Maschineninnern verbinden kann. Wenn die eine Kammerhälfte an die Druckleitung angeschlossen ist, dann ist die andere Kammerhälfte durch das Kugelventil geschlossen. Daraus ist ersichtlich, daß die Konstruktion des Luftverteilers in mancher Hinsicht analog den Zündungsreglern ausgestaltet ist insofern, als sie zwei Rotationsventile besitzt, die mit den Zündungsreglern übereinstimmen, und Kanäle, welche den elektrischen Kontaktpunkten entsprechen. Beim Drehen der Ventile werden die Öffnungen derselben mit den Kanälen 30 und 31 in Verbindung gebracht, und es wird auf diese Weise Druckluft in die Zylinder befördert.

Die Drehschieber 32 und 33 führen die nämlichen Drehbewegungen aus wie die Kurbelwelle. Wird ζ. B. die Maschine beim Vorwärtsgang angelassen und der Steuerhebel so beeinflußt, daß das entsprechende Zuleitungsventil geöffnet ist, dann strömt Druckluft in den Verteilungszylinder an der den Vorwärtsgang der Maschine beeinflussenden Seite. Da im ganzen drei Zylinder Anwendung finden, so wird jeder imstande sein, der Kurbelwelle ^9S fast eine halbe Umdrehung zu erteilen, wobei natürlicherweise die beeinflußten Perioden einander etwas überlappen und stets ein Kolben in einer solchen Lage sich befindet, um der Kurbelwelle die geeignete Drehbewegung mitzuteilen, gleichgültig, in welcher Stellung sich die Maschine während des Stillstandes befindet. Es besteht daher nicht die Möglichkeit, daß die Maschine auf einem toten Punkt stehen bleibt, weil, wenn die eine Kurbel in der Totpunktlage sich befindet, die benachbarte noch V₆ Umdrehung zu vollenden hat; dieser Kolben hat den Antrieb zu vermitteln, während der in der Totpunktlage befindliche die Arbeit wieder aufnimmt, bevor der erstere in die Totpunktlage kommt. Der Drehschieber auf der Seite des Vorwärtsganges ist derart befestigt, daß das Ende dieses Schlitzes mit einem Kanal der Zwischenwand zur Deckung gelangt und dadurch mit dem Zylinder in Verbindung gebracht wird, dessen Kolben gerade den Vorwärtshub beginnt. Sobald sich der Schlitz öffnet, wird die Verbindung zwischen der jetzt mit Druckluft gefüllten Kammer und dem Kanal hergestellt. Die Luft treibt die Ventilkugel gegen den anderen Zweigkanal, wodurch ein Übertreten dersel-

Claims

ben nach der Seite verhindert wird. Sie strömt vielmehr nach dem Arbeitszylinder und bringt den Kolben in Bewegung. Sie strömt so lange ein, bis der Hub fast beendet ist,' in .welchem Moment der Lufteinlaß für den nächsten Zylinder geöffnet wird usw. Wenn das Rücklaufventil geöffnet ist, kommt der andere Drehschieber genau in derselben AVeise zur Wirkung, nur daß der Schlitz in dem

ίο Ventil so angeordnet ist, daß er Luft nur zu denjenigen Kolben zuleitet, welche in einer der Kurbelwelle eine umgekehrte Drehung verleihenden Stellung sich befinden. Da während jeder Umdrehung in den oberen Enden der Zylinder drei Explosionen stattfinden, während die unteren Enden unter Druckluft stehen, so ist es sehr leicht, die Maschine anzulassen. Gewöhnlich genügen zwei oder drei Umdrehungen der Kurbelwelle beim kalten

ao Anlassen.

Die neue selbsttätige Vorrichtung erfordert keinen besonderen Hebel, da der Steuermechanismus auf der Steuerwelle des Automobils oder des Motorbootes angebracht wird und die Maschine angelassen und umgesteuert wird durch die einfachen Bewegungen des Zündungshebels. Beim Umsteuern der Maschine während der Drehung mittels Druckluft wird jede Unsicherheit und Gefährlichkeit in der Wirkung vollkommen vermieden, und die Umsteuerung ist ebenso leicht zu bewerkstelligen wie bei einer Dampfmaschine. Die Elastizität der Luft vermindert sogar die Gefahr eines Brechens der Steuerwelle durch plötzliches Umsteuern bei voller Geschwindigkeit in viel höherem Maße als beim Anlassen.

Pate nt-A ν Spruch:

Vorrichtung zum Anlassen und Umsteuern von Explosionskraftmaschinen mittels Druckluft, bei welcher die bei beliebiger Stellung der Maschine bzw. der Druckluftverteilungsschieber in den Steuerzylinder eingeleitete Druckluft in den nicht im Totpunkt stehenden Arbeitszylinder einströmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzylinder durch eine Zwischenwand (24) in eine Steuerkammer für Vorwärtsgang und in eine solche für Rückwärtsgang je mit getrennten Druckluftzuleitungsrohren (14, 14°) eingeteilt ist, wobei in den beiden Kammern an den Flächen der Zwischenwand (24) dichtend anliegende .. Drehschieberplatten (3²> 33) ^mit bogenförmigen Schlitzen (34, 35) und in der Zwischenwand mit den Ableitungsrohren (27, 28, 29) verbundene und durch Kugelventile (50) gegen die eine oder andere Steuerkammer abschließbare Kanäle (30,31) derart angeordnet sind, daß sie mit Hilfe der Ventile (50) ■ jeweils nur die unter Druck stehende Steuerkammer mit den Arbeitszylindern verbinden, die zweite Steuerkammer dagegen gegen dieselben abschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.