DE312961C

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Publication number: DE312961C
Application number: DENDAT312961D
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Description

Es sind bereits verschiedene Kolbenmaschinen bekannt geworden, bei denen die Steuerüngsschieber ohne mechanische Antriebe lediglich durch das Treibmittel; wie Dampf oder Preßluft, bewegt werden.There are already various piston engines known in which the Control slide without mechanical drives only by the propellant; like steam or compressed air.

Diesen bekannten Steuerungen gegenüber weist die den Gegenstand der Erfindung bildende, ebenfalls durch das Treibmittel in ihrer Tätigkeit geregelte Steuerung den VorteilIn relation to these known controls, the object of the invention, control, which is also regulated by the propellant in its activity, has the advantage

ίο einer wesentlichen Vereinfachung in der Einrichtung und einer unbedingten Zuverlässigkeit im Wechsel der Bewegung der freifliegenden Schieber auf.
. Diese erhöhte Zuverlässigkeit in der Wirkung der Schiebersteuerung wird dadurch erzielt, daß der zum Abfangen des Kolbens dienende, in bekannter Weise durch Abdecken des besonderen Ausströmkanals erzeugte und das elastische Kissen bildende Kompressionsdruck auf den in der Schlußstellung befindlichen Teil des Einlaßschiebers wirkt und dadurch die Umsteuerung, des Einlaßschiebers in dem Maß,e einleitet, daß der erwähnte Teil des Einlaßschiebers die Einlaßöffnung für das frisch zuströmende Treibmittel freizugeben beginnt, worauf' das frische Treibmittel mit seinem vollen Druck die Weiterbewegung des Einlaßschiebers bis zur vollen Freigabe der Einlaßöffnung bewirkt und nach dem Einströmen in den Arbeitszylinder während des Kolben- - Vorschubs durch eine Abzweigung des geschlossenen Auslaßkanals hinter den erwähnten Teil des Einlaßschiebers strömt, um diesen von beiden Seiten unter gleichen Druck zu stellen und so dem an der anderen Kolbenseite ausströmenden Treibmittel die Möglichkeit zu schaffen, vor dem entgegengesetzten Teil des Einlaßschiebers durch den Kompressionsdruck die nächste Umsteuerung des Einlaßschiebers einzuleiten. .ίο a significant simplification in the device and an unconditional reliability in the change of the movement of the free-flying slide.
. This increased reliability in the effect of the slide control is achieved by the fact that the compression pressure, which serves to intercept the piston and which is generated in a known manner by covering the special outflow channel and which forms the elastic cushion, acts on the part of the inlet slide that is in the final position and thereby reverses, of the inlet slide to the extent that the mentioned part of the inlet slide begins to open the inlet opening for the freshly inflowing propellant, whereupon the fresh propellant with its full pressure causes the further movement of the inlet slide until the inlet opening is fully opened and after flowing into the working cylinder during the piston - advance flows through a branch of the closed outlet channel behind the mentioned part of the inlet slide in order to put this under the same pressure from both sides and thus the possibility of the propellant flowing out on the other side of the piston to s manage to initiate the next reversal of the inlet slide by the compression pressure in front of the opposite part of the inlet slide. .

Dabei sind innerhalb der Bewegungsstrecken der Teile des Einlaßschiebers aus d^!en Einlaßschieberkammern derart Kanäle,, _λ die vor die Enden des Auslaßschiebers führen, abgeleitet, daß das frisch zuströmende Treibmittel vor den Auslaßschieber, strömen und auch diesen mit seinem vollen Druck um- ■ steuern kann, bevor der Arbeitskolben seine Bewegung umkehrt.Here are within the movement paths of the parts of the inlet slide from d ^! s inlet spool chambers such channels _λ ,, the lead before the ends of the exhaust valve derived that the fresh incoming propellant against the exhaust valve to flow, and this can control with its full pressure environmentally ■ before the working piston reverses its movement.

Auf diese Weise wird durch die denkbar einfachsten Mittel die genaueste Regelung im Wechsel der Bewegung des Einlaß-1 und des Auslaßschiebers erzielt und dadurch auch ein unbedingt sicheres Arbeiten der ganzen ■ Maschine gesichert.In this way, the most precise regulation in the alternation of the movement of the inlet slide 1 and the outlet slide is achieved by the simplest possible means and thereby also an absolutely safe operation of the whole machine is ensured.

Der Erfindungsgegenstand ist in einem Ausführungsbeispiel auf der beiliegenden Zeichnung durch 3 Figuren', in achsialem Schnitt bei verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt..The subject of the invention is in one embodiment on the enclosed Drawing through 3 figures, in axial section in different working positions shown ..

Die Eig. ι zeigt den Arbeitskolben α in der linksseitigen Todpunktstellung, wo er dem vollen Druck des durch die Kanäle d und e des Schieberkastens zuströmenden frischen Treibmittels ausgesetzt ist, um nach dem •rechten Zylinderende vorgetrieben zu werden.The prop. ι shows the working piston α in the dead center position on the left, where it is exposed to the full pressure of the fresh propellant flowing through the channels d and e of the valve body in order to be driven forward to the right cylinder end.

Der Schieberkasten ist'durch Querwände in drei Kammern geteilt. In den beiden äußeren Kammern h und i bewegen sich'die aus zwei Kolben bestehenden Teile des Einlaßschiebers b. Die beiden Schieberteile b sind miteinander durch eine die mittlereThe valve body is divided into three chambers by transverse walls. The two piston parts of the inlet slide b move in the two outer chambers h and i. The two slide parts b are connected to one another by the middle one

Kammer des Schieberkastens und den ebenfalls aus zwei Kolben bestehenden Auslaßschieber c . achsial durchdringende Kolbenstange starr verbunden. Die starre Verbindung der beiden Kolben des Auslaßschiebers c wird durch eine die Verbindungskolbenstange der beiden Einlaßschieberkolben umgebende Hülse hergestellt.Chamber of the valve body and the outlet valve also consisting of two pistons c. axially penetrating piston rod rigidly connected. The rigid connection of the two pistons of the outlet slide c is established by a sleeve surrounding the connecting piston rod of the two inlet slide pistons.

In der Wandung des Schieberkastens sindAre in the wall of the valve body

ίο Kanäle o, p und n, r angebracht. Die Kanäle ο ■ und η münden mit ihrem einen Ende in die Einlaßschieberkammern hlundi, und mit ihremίο channels o, p and n, r attached. The channels ο ■ and η open with their one end into the inlet slide chambers hlundi, and with their

' anderen Ende in die mittlere Kammer des Schieberkastens, in der sich der Auslaßschieber c bewegt, und zwar befinden sich die Mündungen der Kanäle 0 und η unmittelbar an den beiden äußeren Grenzen der Auslaßschieberkammer. Die Kanäle p und r münden ebenfalls an ihrem einen Ende in dieEinlaßschiebeirkammern h und i und am anderen Ende in die Auslaßschieberkammer, jedoch an besonderen Stellen.. '. ' other end into the middle chamber of the valve body, in which the outlet valve c moves, namely the mouths of the channels 0 and η are located directly at the two outer limits of the outlet valve chamber. The channels p and r also open at one end into the inlet slide chambers h and i and at the other end into the outlet slide chamber, but at special points .. '.

In den Einlaßschieberkammern h . und i sind die Mündungen der Kanäle p und r derart angeordnet, daß sie sich, wie die Stellung der Kolben des Einlaßschiebers b auch sein mag, immer im Bereiche derUmfläche der,¹ Einlaßschieberkolben befinden, also durch diese Umfläche der beiden Einlaßschieberkolben gegen die vor und hinter den Kolben des Einlaßschiebers b befindlichen Räume der Kammern h und i stets verdeckt bzw. abgeschlos- j , sen werden, wohingegen die äußeren Mündungen der Kanäle 0 und η iri den Einlaß-Schieberkammern h und i so angebracht sind,In the inlet valve chambers h. and i is the mouths of the channels p and r are arranged such that they, as the position of the piston of the inlet gate b may be, always in the areas derUmfläche of ¹ inlet valve piston are so through this peripheral surface of the two intake valve piston against the forward and behind the piston of the inlet gate located h b of the chambers and i always obscured or completed j be sen, whereas the outer mouths of the channels 0 and η iri the inlet spool chambers h and i are mounted so as

■ daß sie bei der einen Endstellung" der KoI- ' ben des Einlaßschiebers b (wie bei Fig. 1 linksseitig ersichtlich) für den zuströmenden Frischdampf bzw. für das sonstige frisch zuströmende Treibmittel freiliegen.■ that they 'ben b of the inlet gate in the one end position "of the koi (as in Fig. 1 on the left side shown) exposed for the supply of fresh steam or for other fresh incoming propellant.

In den Umflächen der Kolben des Einlaßschiebers sind nun in bestimmter Lage Nuten vorgesehen, in der Weise, daß die Enden .. dieser Nuten aufj die äußeren Mündungen der Kanäle 0, p bzw. n, r treffen und so eine Verbindung zwischen diesen Kanalpaaren herstellen, wenn die Kolben des Einlaßschiebers b die äußere Endstellung einnehmen. In der Fig. 1 und in der Fig. 3, wie auch bei dem Schnitt x-y,- ist die durch die Nuten der Kolben des Einlaßschiebers b hergestellteIn the area around the piston of the inlet slide, grooves are now provided in a certain position, in such a way that the ends .. of these grooves meet the outer mouths of channels 0, p and n, r and thus establish a connection between these pairs of channels. when the pistons of the inlet slide b assume the outer end position. In Fig. 1 and in Fig. 3, as well as in the section xy, - is produced by the grooves of the pistons of the inlet slide b

■ Verbindung zwischen den Kanälen n, r und 0, p deutlich zu erkennen.■ The connection between the channels n, r and 0, p can be clearly seen.

Die inneren Mündungen der Kanäle p, r sind in der mittleren Schieberkastenkammer so angeordnet, daß sie bei jeder Stellung des Auslaßschiebers c zwischen den beiden Kolben desselben liegen. Daselbst stellen diese Mündungen die Verbindung mit dem Auspuffraum s für das sich vor den Außenseiten der Kolben des Auslaßschiebers c befindlicheThe inner mouths of the channels p, r are arranged in the middle valve body chamber so that they lie between the two pistons of the same in every position of the outlet valve c. There these orifices provide the connection with the exhaust chamber s for which is located in front of the outer sides of the pistons of the outlet slide c

hochgespannte Treibmittel her, wenn der Ausl'aßschieber umgesteuert werden soll. Diese Verbindung erfolgt von dem vor der Außenfläche eines der: Kolben des Auslaß-Schiebers c befindlichen*·Kammerteil aus über einen der Kanäle 0 oder η und über eine der Koibennuten des Einlaßschiebers b hinweg durch einen der- Kanäle p oder r hindurch zum Auspuffkanal s. high-tension propellant produced when the outlet valve is to be reversed. This connection is made from the * chamber part located in front of the outer surface of one of the pistons of the outlet slide c via one of the channels 0 or η and one of the Koibennuten of the inlet slide b through one of the channels p or r to the exhaust channel s .

Die vom Arbeitszylinder ausgehenden Aus-• laßkahäle / und m sind so angeordnet, daß der Arbeitskolben α in den beiden Todpunktstellungen die Kanalmündungen abschließt. Von diesen Auslaßkanälen f und tn sind Abzweigungen unmittelbar zu den inneren Grenzen der 'Einlaßschieberkammern h und i geführt.The outlet channels / and m emanating from the working cylinder are arranged in such a way that the working piston α closes the duct openings in the two dead center positions. From these outlet channels f and tn branches are led directly to the inner limits of the 'inlet slide chambers h and i .

Die Wirkungsweise des Erfindtingsgegenstandes ist folgende;The mode of operation of the subject of the invention is the following;

Aus der in Fig. 1 gezeigten linksseitigen Totpunktstellung wird der Arbeitskolben α durch das durch den Einlaßkanal d, den freien Teil der Schieberkammer h und den Einlaßkanal e hindurch in den Arbeitszylinder einströmende hochgespannte Treibmittel nach rechts vorgetrieben und gibt dann die innere Mündung des Auslaßkanals / frei, so daß nun ein Teil des frischen Treibmittels durch die senkrechte Abzweigung des geschlossenen Auslaßkarials / in den Raum g hinter den linken Kolben des Einlaßschiebers b strömt. Die in Fig. 1 gezeigte Stellung des Schiebers bleibt unbeeinflußt, da in den beiden Teilen der Kammer/;, vor und hinter dem Einlaßschieberkolben b Druckausgleich stattfindet, und es ist infolgedessen, möglich, in einem beabsichtigten Augenblick mittels - eines verhältnismäßig geringen und von rechts her gegen den rechten Einlaßschieberkolben hin gerichteten Druckes die Verschiebung des Einlaßschiebers nach links zu bewirken, wenn dabei dem an der linken Seite des rechten Einlaßschieberkolbens befindlichen Treibmittel der Weg zur Ausströmung offen steht. Dieser Druck wird erhalten, sobald der Arbeitskolben α auf seinem weiteren Vorschub den Auslaßkanal m abschließt. Von diesem Zeitpunkt ab findet nämlich die den Arbeitskolben abfangende Kompression eines Teils des verbrauchten-110 Treibmittels statt, nachdem der übrige Teil abgeströmt ist, und dieser Kompressionsdrück wirkt in dem Teil k der Schieberkammer i von rechts auf den Schieberkolben l·. Da der linke Teil der Schieberkammer i vor dem Ab-Schluß des Auslaßkanals durch den Kolben a nur durch einen Teil des schwach gespannten verbrauchten Treibmittels angefüllt war, dieser Teil aber auch noch nach Abschluß der unteren Mündung des Auslaßkanals' m durch die senkrechte Abzweigung des Auslaßkanals m und: diesen selbst hindurch nachFrom the left-hand dead center position shown in Fig. 1, the working piston α is propelled to the right by the high-tension propellant flowing into the working cylinder through the inlet channel d, the free part of the slide chamber h and the inlet channel e , and then releases the inner mouth of the outlet channel / so that part of the fresh propellant now flows through the vertical branch of the closed outlet carial / into space g behind the left piston of the inlet slide b . The position of the slide shown in Fig. 1 remains unaffected, since pressure equalization takes place in the two parts of the chamber /;, in front of and behind the inlet slide piston b , and as a result, it is possible at an intended moment by means of - a relatively small and from the right to effect the displacement of the inlet slide to the left against the pressure directed towards the right inlet slide piston when the path to the outflow is open to the propellant located on the left side of the right inlet slide piston. This pressure is obtained as soon as the working piston α closes the outlet channel m on its further advance. From this point on, the compression of part of the used propellant, which intercepts the working piston, takes place after the remaining part has flowed out, and this compression pressure acts in part k of the slide chamber i from the right on the slide piston l ·. Since the left part of the slide chamber i was filled with only part of the weakly tensioned used propellant before the end of the outlet channel through the piston a , but this part also after the end of the lower mouth of the outlet channel ' m through the vertical branch of the outlet channel m and: follow them yourself

dem Auspuff hin abströmen kann, so vermag der auf die rechte Seite des rechten Kolbens des Einlaßschiebers wirkende Kompressionsdruck den Schieber b nach links zu verschie- can flow out towards the exhaust, the compression pressure acting on the right side of the right piston of the inlet slide can move slide b to the left.

Nach Einleitung der Linksverschiebung des Einlaßschiebers b gibt dessen rechter Kolben den Einlaßkanal I frei, und es treibt nun das frisch zuströmende Mittel den SchieberAfter initiating the left shift of the inlet slide b , its right piston releases the inlet channel I , and the freshly inflowing agent now drives the slide

ίο mit vollem Druck vollends nach links bis in - die in Fig. 2 gezeigte Endstellung.ίο with full pressure all the way to the left up to in - The end position shown in FIG.

Gleichzeitig aber, und'bevor der Arbeitskolben -seinen Rückschub nach links anzutre-■ ten beginnt, findet unter dem vollen Druck des frisch zuströmenden Treibmittels die Umsteuerung des Auslaßschiebers c statt. Wie in Fig. 2 ersichtlich, ist von dem rechten Einlaßschieberkolben die rechte Mündung des im Schieberkasten entlanggeführten ■ Kanals η freigelegt worden. Da die Nut an der Umfläche des rechten Schieberkolbens bei der Stellung des Schiebers b in Fig. 2 eine Verbindung zwischen den Mündungen der beiden Kanäle η und r nicht herstellt, so strömt das frische Treibmittel nur in dem Kanal η entlang und gelangt so mit seinem vollen Druck vor die rechte Seite des rechten Kolbens des Auslaßschiebers c, um diesen nach links zu verschieben. Dabei kann das vor der linken Seite des linken.Kolbens des Auslaßschiebers c befindliche Treibmittel ungehindert zum Auspuff abströmen, weil die Kolbennut des linken Einlaßschieberkolbens die Verbindung zwischen den beiden Kanälen 0 und¹ p herge-At the same time, anzutre- und'bevor the working piston -its push-back to left ■ begins th, takes place under the full pressure of the inflowing fresh propellant the reversal of the exhaust valve c instead. As can be seen in FIG. 2, the right mouth of the channel η guided along in the valve body has been exposed by the right inlet slide piston. Since the groove on the circumferential surface of the right slide valve piston in the position of the slider b in Fig. 2 η a connection between the mouths of the two channels and r does not produce, so the fresh propellant to flow only in the channel η along and get full so with his Push in front of the right side of the right piston of the outlet slide c to move it to the left. The propellant located in front of the left-hand side of the left-hand piston of the outlet valve c can flow unhindered to the exhaust, because the piston groove of the left-hand inlet valve piston establishes the connection between the two channels 0 and ¹ p .

3S stellt hat, so daß es durch den Kanal 0 über die Kolbennut des ■ linken Einlaßschieberkolbens hinweg und durch den Kanal p hindurch zum' Auspuff ί freien Abzug findet.3S has so that it finds its way through channel 0 over the piston groove of the left inlet valve piston and through channel p to the 'exhaust' free discharge.

Ist nun der Auslaßschieber c aus ''der in Fig. 2, gezeigten. Stellung unter dem vollen Druck des durch I einströmenden frischen Treibmittels nach links umgesteuert worden, so daß er die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt, dann hat der Auslaßkanal f, weil an der oberen Mündung vom linksseitigen Kolben ' des Auslaßschiebers c freigegeben, Verbindung mit dem Auspuff s. Bei dieser Stellung beginnt dann der Rückscbub des Arbeitskolbens a, und es spielen sich die Einzelvorgänge, wie sie^: bisher geschildert wurden, in entgegengesetztem Sinne ab.If the outlet slide valve c is now out of ″ that shown in FIG. Position has been reversed under the full pressure of the air flowing in through I fresh propellant to the left so that it assumes the position shown in Fig. 3, the outlet channel has f because c on the upper mouth of the left side piston 'of the exhaust valve released connection with . the exhaust s in this position, then begins the Rückscbub the working piston a, and play the individual events as ^they: have been described, in the opposite direction from.

Es können natürlich Abänderungen der Ein-. zelheiten der Schiebersteuerung vorgenommen werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten wird. So ist es z. B. nicht unbedingt nötig, daß die an den Umflächen der Kolben des Einlaßschiebers befindlichen Nuten in schräger Lage angebracht sind. In diesem Falle müßte dafür Sorge getragen werden, daß der Einlaßschieber während seiner Verschiebungen an einer Drehung verhindert wird', um stets die genaue Verbindung der Kanäle ο, η mit den Kanälen p, r durch die schrägen Kolbennuten des Einlaßschiebers zu sichern. Statt dessen können aber. auch die Kolbennuten senkrecht zur Achse am ganzen Umfange der Kolben des Einlaßschiebers in Form einer Ringnut verlauf en, wenn in den Kanälen ο, η noch eine besondere öffnung angebracht ist, welche genau über der Mündung der Kanäle ^ r liegt und in der Endstellung der Kolben des Einlaßschiebers mit der Ringnut'zusammentrifft. Die Wirkung der Steuerung ist dann genau wie vor. .⁷^There can of course be changes to the input. details of the slide control can be made without exceeding the scope of the invention. So it is z. B. not absolutely necessary that the grooves located on the surfaces of the piston of the inlet slide are mounted in an inclined position. In this case, care would have to be taken to ensure that the inlet slide is prevented from rotating during its displacements, in order to always ensure the exact connection of the channels ο, η with the channels p, r through the inclined piston grooves of the inlet slide. Instead, however, can. The piston grooves also run perpendicular to the axis over the entire circumference of the piston of the inlet slide in the form of an annular groove, if a special opening is made in the channels ο, η , which is exactly above the mouth of the channels ^ r and in the end position of the piston of the inlet slide with the ring groove 'meets. The effect of the control is then exactly as before. . ⁷ ^

Claims

Patent claim:

Control for piston engines regulated by the propellant, in which a free-flying piston valve regulates the distribution of the propellant, characterized in that the reversal of the inlet slide (fr) after it has been introduced by means of the piston generated by the working piston and acting on the outside of one of the pistons of the inlet slide Compression pressure of the 'last part of the respectively consumed propellant, is completed by fresh propellant flowing directly from the propellant line and at the same time the piston of the inlet slide exposed to the pressure of the fresh propellant opens a channel leading from its chamber to the nearest boundary of the outlet slide chamber for immediate Releases the overflow of the fresh propellant, so that an exposed outlet slide is reversed under the full pressure of the fresh propellant flowing out of the propellant line before the working piston moves ung reverses, -while at the same time angeord- the other piston of the intake means of a slide in its peripheral surface \ Neten groove connects the openings of two channels, of which one chamber to the next boundary of the exhaust valve and. the other .Between the two KOI-ben leads of _(exhaust valve, where it has the exhaust connection with '. so that the previously aui same effective BEEN on the opposite side of propellant free departure place to the exhaust of the exhaust valve when reversing.

1 sheet of drawings.