DE251822C

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Publication number: DE251822C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 14/. GRUPPECLASS 14 /. GROUP

Kraftmaschinensteuerung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Dezember 1910 ab. Engine control. Patented in the German Empire on December 22, 1910.

Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschinensteuerung und besteht darin, daß das Einlaßorgan, welches in bekannter Weise ständig das Bestreben hat, sich zu öffnen, mit einem Kolben versehen ist, der mit einer unter veränderlichem Druck stehenden Regelkammer in Verbindung steht, derart, daß der dort auf den Kolben ausgeübte Druck die auf Öffnung des Einlaßorganes wirkende Kraft vergrößertThe invention relates to an engine control and consists in that the inlet member, which, in a known manner, constantly strives to open, is provided with a piston with a variable under Pressure standing control chamber is in communication, in such a way that the there on pressure exerted on the piston increases the force acting on the opening of the inlet member

ίο oder verkleinert. Die Erfindung ist besonders geeignet und bestimmt für Kraftmaschinen der durch die Patentschrift 76651 bekannt gewordenen Art, d. h. für Kraftmaschinen, bei welchen das treibende Mittel durch ein Organ eingelassen wird, welches ständig das Bestreben hat, sich zu öffnen und sich unter der Einwirkung der Druckverhältnisse, die der fortschreitende Kolben erzeugt, selbsttätig schließt.ίο or scaled down. The invention is special suitable and intended for prime movers known from patent specification 76651 become species, d. H. for prime movers in which the driving means is through a Organ is admitted, which constantly strives to open and under the action of the pressure conditions generated by the advancing piston, automatically closes.

Bei diesen Maschinen wurde die Änderung der Füllung bisher durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Hubes des Einlaßorganes bewirkt. Mit anderen Worten, der anfängliche Durchgangsquerschnitt der Einlaßöffnungen wurde vergrößert oder verkleinert, so daß der Zeitpunkt, bei welchem der zum Schluß des Einlaßorganes hinreichende äußere Überdruck sich einstellte, früher oder später eintrat.In these machines, the filling was previously changed by enlarging or Reduction of the stroke of the inlet organ causes. In other words, the initial one The passage cross-section of the inlet openings was enlarged or reduced, so that the point in time at which the to At the end of the inlet organ, there was sufficient external overpressure, sooner or later entered.

Bei dieser Art der Steuerung ist man in der Bemessung des normalen Hubes des Einlaßorganes oder, was dasselbe bedeutet, in der Bemessung der normalen Höhe der Einlaßöffnungen beschränkt, da die Regelung bei sehr kleinen Normalhuben bzw. sehr kleiner Höhe der Einlaßöffnungen unsicher wird.With this type of control one is in the dimensioning of the normal stroke of the inlet element or, which means the same thing, in the dimensioning of the normal height of the inlet openings limited, since the regulation becomes unsafe with very small normal lifts or very small heights of the inlet openings.

Die neue Steuerung ermöglicht es, daß der Hub des Einlaßorganes bei allen Füllungen gleich groß gehalten werden kann. Die Steuerung ist daher in gleicher Weise verwendbar für sehr kleine Hubhöhen (z.B. ^x/₂ mm und weniger), wie sie unter Umständen angebracht ist, wenn Ventile als Einlaßorgane benutzt werden, als auch für größere Hubhöhen, wie sie z. B. zur Anwendung kommen können, wenn Kolbenschieber als Einlaßorgane benutzt werden. Bei Kolbenschiebern als Einiaßorgane kommt noch der Vorteil hinzu, daß der Hub größer sein kann als die Höhe der Einlaßöffnungen.The new control makes it possible that the stroke of the inlet member can be kept the same for all fillings. The control can therefore be used in the same way for very small lift heights (for example ^x / ₂ mm and less), as it may be appropriate when valves are used as inlet organs, as well as for larger lift heights, such as. B. can be used when piston valves are used as inlet organs. Piston valves as inlet organs have the additional advantage that the stroke can be greater than the height of the inlet openings.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Darstellung gebracht. Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. ι zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch die erste Ausführungsform und Fig. 2 einen entsprechenden Längsschnitt durch die zweite Ausführungsform.FIG. 1 shows a partial longitudinal section through the first embodiment and FIG. 2 a corresponding longitudinal section through the second embodiment.

Bei dem in Fig. ι dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Einlaßorgan ein Ringventil verwendet, α ist der Dampf zylinder, b der Kolben der Maschine. Der Dampfzylinder ist mit Auslaßöffnungen a¹ versehen, die durch den Kolben b gesteuert werden. Im Deckel des Dampfzylinders befindet sich eine ringförmige Einlaßöffnung a², die durch ein in der Dampfeinlaßkammer d liegendes Ringventil c gesteuert wird. Letzteres ist mit einem hohlen Kolben f versehen, dessen Inneres mit der Einlaßkammer d in dauernder Verbindung steht. Der Kolben f gleitet in einer zylindrischen Kammer e, die im folgenden Regelkammer genannt wird. Die Einlaß-In the embodiment shown in Fig. Ι a ring valve is used as the inlet member, α is the steam cylinder, b is the piston of the machine. The steam cylinder is provided with outlet openings a ¹ which are controlled by the piston b. In the lid of the steam cylinder there is an annular inlet opening a ² which is controlled by a ring valve c located in the steam inlet chamber d. The latter is provided with a hollow piston f , the interior of which is in permanent communication with the inlet chamber d. The piston f slides in a cylindrical chamber e, which is called the control chamber in the following. The inlet

kammer d und die Regelkammer sind durch einen Kanal g, dessen Durchflußquerschnitt durch eine Schraube g¹ verändert werden kann, miteinander verbunden. Im Deckel der Regelkammer e ist ein Rohr h befestigt, welches die Regelkammer mit der äußeren Luft, einem Dampfsammler o. dgl. verbindet. In dieses Rohr ist ein Druckregler eingeschaltet, der aus einer mit einem Ventilkegel i¹ versehenenChamber d and the control chamber are connected to one another by a channel g, the flow cross-section of which can be changed by a screw g ^1. In the cover of the control chamber e , a tube h is attached which connects the control chamber with the outside air, a steam collector or the like. In this pipe a pressure regulator is switched on, which consists of a valve cone i ¹ provided

ίο Schraubenspindel i und einem mit einer Bohrung i² versehenen Gehäuse i^s besteht. Die ' Schraubenspindel i besitzt einen Arm i⁴, der durch einen Regulator oder in Ermangelung eines solchen von Hand bewegt werden kann.ίο screw spindle i and a housing i ^s provided with a bore i ² . The 'screw spindle i has an arm i ⁴ which can be moved by a regulator or, in the absence of such, by hand.

Durch den Kanal g, die Regelkammer e und das Rohr h fließt ständig in der Richtung der Pfeile eine geringe Menge Frischdampf hindurch, dessen Spannung durch den Druckregler A small amount of live steam flows continuously in the direction of the arrows through the channel g, the control chamber e and the pipe h, the voltage of which flows through the pressure regulator

ι,ϊι, ϊ

geregelt wird.is regulated.

Der im Innern des hohlen Kolbens f wirkende Druck des Frischdampfes sucht das Ventil c ständig von seinem Sitz abzuheben. Diesem Druck wirkt der in der Regelkamraer e auf den Kolben wirkende Druck entgegen. Die Abmessungen der wirksamen • Kolbenfläche sind so gewählt, daß die Differenz zwischen dem Druck der Einlaßkammer d und demjenigen der Regelkammer e gering gehalten werden kann.The pressure of the live steam acting inside the hollow piston f tries to lift the valve c constantly from its seat. This pressure is counteracted by the pressure acting on the piston in the control chamber e. The dimensions of the effective • piston area are chosen so that the difference between the pressure of the inlet chamber d and that of the control chamber e can be kept small.

Bei der Bewegung des Kolbens b der Maschine von der Dampfeintrittseite nach der Auslaßseite zu findet in den Durchflußöffnungen des Ventils eine Drosselung des Eintrittsdampfes statt, die mit wachsender Kolbenge- schwindigkeit zunimmt. Infolgedessen entsteht im Zylinder ein geringerer Druck als in der Einlaßkammer. Sobald der Unterschied . des Druckes vor und hinter dem Ventil genügend groß ist, um die auf Öffnung des Ventils wirkende Dampfkraft zu überwinden, schließt sich das Ventil und bleibt während der Expansion und des Auspuffes geschlossen. Es bleibt auch noch während eines Teiles des Rückganges des Kolbens geschlossen und öffnet sich erst wieder, wenn der Kompressionsdruck eine gewisse Höhe erreicht hat. When the piston b of the machine moves from the steam inlet side to the outlet side, the inlet steam is throttled in the flow openings of the valve, which increases with increasing piston speed. As a result, the pressure in the cylinder is lower than in the inlet chamber. Once the difference. of the pressure upstream and downstream of the valve is high enough to overcome the steam force acting on the opening of the valve, the valve closes and remains closed during the expansion and the exhaust. It remains closed during part of the retraction of the piston and only opens again when the compression pressure has reached a certain level.

Wird der Arm i⁴ des Druckreglers so gedreht, daß der Durchgangsquerschnitt in der Bohrung i² des Gehäuses V' kleiner wird, so steigt der Druck in der Regelkammer e. Infolgedessen wird die Kraft, die das Ventil zu öffnen sucht, geringer. Dieses wird daher früher geschlossen werden als vorher, und die Füllung wird kleiner.If the arm i ^{4 of} the pressure regulator is rotated so that the passage cross-section in the bore i ^{2 of} the housing V ' becomes smaller, the pressure in the control chamber e rises. As a result, the force tending to open the valve becomes less. This will therefore be closed earlier than before and the filling will be smaller.

Wird der Arm ι'⁴ des Druckreglers in umgekehrtem Sinne gedreht, so verringert sich der Druck in der Regelkammer e. Die Kraft, die das Ventil zu öffnen sucht, wird größer, und das Ventil schließt sich später, was eine Vergrößerung der Füllung zur Folge hat.If the arm ι ' ^{4 of} the pressure regulator is rotated in the opposite direction, the pressure in the control chamber e is reduced. The force that tries to open the valve increases and the valve closes later, which results in an increase in the filling.

Statt besondere Bohrungen g anzuordnen, kann man die Verbindung zwischen der Regelkammer e und der Einlaßkammer d auch durch entsprechende Vergrößerung des Spieles zwischen dem Kolben und der/zylindrisehen Wandung der Regelkammer e herstellen.Instead of arranging special bores g , the connection between the control chamber e and the inlet chamber d can also be established by correspondingly increasing the clearance between the piston and the cylindrical wall of the control chamber e .

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Dampfeinlaß durch einen Kolben m gesteuert. Dieser gleitet in einer im Zylinderdeckel angeordneten zylindrischen Bohrung 0, die nach dem Zylinderinnern zu offen ist. Durch Kanäle p kann der Dampf aus der Einlaßkammer d in die Bohrung 0 und von dort in den Dampfzylinder a eintreten. Der obere Teil der Bohrung 0 bildet eine Kammer o¹, die durch einen Kanal o² dauernd mit der Einlaßkammer d verbunden ist. Mit dem Steuerkolben m ist der Regelkolben f verbunden. Dieser gleitet in einer zylindrischen Kammer e und steht durch eine Stange η mit einem Luftkatarakt r, r¹ in Verbindung. Der Kanal g verbindet wie bei dem vorher beschriebenen Beispiel die Regelkammer e mit der Einlaßkammer, und das Rohr h dient zur Ableitung des Dampfes aus der Regelkammer. In der Rohrleitung h befindet sich wiederum der Druckregler, der indessen auf der Zeichnung nicht dargestellt ist.In the embodiment shown in Fig. 2, the steam inlet is controlled by a piston m. This slides in a cylindrical bore 0 which is arranged in the cylinder cover and which is too open towards the inside of the cylinder. The steam can pass through channels p from the inlet chamber d into the bore 0 and from there into the steam cylinder a . The upper part of the bore 0 forms a chamber o ¹ which is permanently connected to the inlet chamber d by a channel o ² . The control piston f is connected to the control piston m. This slides in a cylindrical chamber e and is connected to an air cataract r, r ¹ by a rod η . As in the example described above, the channel g connects the control chamber e to the inlet chamber, and the pipe h serves to discharge the steam from the control chamber. In the pipeline h there is again the pressure regulator, which, however, is not shown in the drawing.

Wenn der Steuerkolben m die aus der Zeichnung ersichtliche Lage einnimmt, sucht der auf seine Unterseite wirkende Frischdampf ihn in seiher höchsten Lage zu halten. Dem wirkt der in der Kammer o¹ befindliche Frischdampf und der in der Regelkammer e befindliche Dampf von verminderter Spannung entgegen. Die Abmessungen sind so gewählt, daß der auf der Unterseite des Steuerkolbens wirksame Druck überwiegt. Die Wirkung dieser Steuerung entspricht genau derjenigen der vorher beschriebenen.When the control piston m assumes the position shown in the drawing, the live steam acting on its underside seeks to keep it in its highest position. This is counteracted by the ^{live steam in the chamber o 1} and the steam of reduced voltage in the control chamber e. The dimensions are chosen so that the pressure acting on the underside of the control piston predominates. The effect of this control corresponds exactly to that of the previously described ones.

Bewegt sich der Kolben b der Maschine von der Dampfeintrittseite nach der Dampfauslaßseite, so findet in den Kanälen p eine . Drosselung des Eintrittsdampfes statt, die mit wachsender Kolbengeschwindigkeit zunimmt. Sobald der Druck im Dampfzylinder so weit vermindert wird, daß der in den Kammern o¹ und e auf den Kolben m, f ausgeübte Druck den auf der Unterseite des Kolbens wirksamen Druck überwindet, wird der KoI-ben in die mit Strichpunktlinien angedeutete Lage bewegt, in welcher er die Einlaßkanäle p abschließt. Durch den Kompressionsdruck wird der Kolben wieder gehoben. Der Luftkatarakt r, r¹ dient dabei zur Begrenzung des Hubes des Kolbens m, f. If the piston b of the machine moves from the steam inlet side to the steam outlet side, there is one in the channels p . Throttling of the inlet steam instead, which increases with increasing piston speed. As soon as the pressure in the steam cylinder is reduced to such an extent that the pressure exerted on the piston m, f ^{in chambers o 1} and e overcomes the pressure acting on the underside of the piston, the piston is moved into the position indicated by dash-dotted lines, in which it closes the inlet channels p . The piston is raised again by the compression pressure. The air cataract r, r ¹ serves to limit the stroke of the piston m, f.

Die Art der Regelung der Füllung entspricht genau derjenigen der vorher beschriebenen Ausführungsform.The type of regulation of the filling corresponds exactly to that described above Embodiment.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Insbesondere ist die Form desIt is clear that the invention is not limited to the embodiments described above is. In particular, the shape of the

Regelkolbens f, der z. B. auch ein Membrankolben sein kann, durchaus unwesentlich. Ferner braucht die auf Öffnung des Einlaßorganes wirkende Kraft nicht dem Treibmittel der Maschine entnommen zu werden, sondern man kann dazu eine Feder verwenden oder aber beide Kraftmittel vereinigen.Control piston f, the z. B. can also be a diaphragm piston, quite unimportant. Furthermore, the force acting on the opening of the inlet element does not need to be taken from the propellant of the machine, but a spring can be used for this purpose or both forces can be combined.

Es ist auch nicht erforderlich, als Druckmittel in der Regelkammer e das Treibmittel ίο der Maschine zu verwenden, sondern es kann jedes beliebige andere unter Druck stehende Fluidum für diesen Zweck benutzt werden.It is also not necessary to use the propellant ίο of the machine as the pressure medium in the control chamber e , but any other pressurized fluid can be used for this purpose.

Claims

Patent Claims:

i. Engine control, in which the driving agent is admitted through an element which constantly strives to open and closes under the action of the pressure conditions which the advancing working piston generates, characterized in that the inlet element of the machine is equipped with a piston ( f) is provided which is connected to a variable pressure control chamber (e) in such a way that the pressure exerted there on the piston increases or decreases the force acting on the opening "of the inlet element.

2. engine control according to claim i, characterized in that the pressure in the control chamber (e) is conveyed by a fluid in the flow, the voltage of which can be regulated by a pressure regulator arranged in the discharge line or in the supply line.

3. engine control according to claim ι and 2, in which the propellant of the machine is used to generate the pressure prevailing in the control chamber, characterized in that the control chamber (e) through a channel (g) with the chamber (d) of the inlet member in Connection.

4. engine control according to claim ι to 3, characterized in that the connection between the control. chamber (e) and chamber (d) of the inlet member by appropriately dimensioning the clearance between the control piston (f) and the wall of the cylinder in which it slides.

1 sheet of drawings.