DE320026C - Schiebersteuerung fuer Explosionskraftmaschinen mit einem konzentrisch den Arbeitskolben umgebenden Rohrschieber und einem von diesem zeitweise mitgenommenen Hilfsschieber - Google Patents

Schiebersteuerung fuer Explosionskraftmaschinen mit einem konzentrisch den Arbeitskolben umgebenden Rohrschieber und einem von diesem zeitweise mitgenommenen Hilfsschieber

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DE320026C
DE320026C DE1913320026D DE320026DD DE320026C DE 320026 C DE320026 C DE 320026C DE 1913320026 D DE1913320026 D DE 1913320026D DE 320026D D DE320026D D DE 320026DD DE 320026 C DE320026 C DE 320026C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L5/00Slide valve-gear or valve-arrangements
    • F01L5/04Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L5/06Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves surrounding working cylinder or piston

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Schiebersteuerung für Explosionskraftmaschinen mit einem konzentrisch den Arbeitskolben umgebenden Rohrschieber und einem von diesem zeitweise mitgenommenen Hilfsschieber. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schiebersteuerung für Explosionskraftmaschinen mit einem konzentrisch den Arbeitskolben umgebenden Rohrschieber und einem von. diesem zeitweise'mitgenommenen Hilfsschieber. Während bei einer bekannten. Steuerung dieser Art ein nicht rohrförmiger Hilfsschieber in einer auf der Außenseite des Hauptschiebers vorgesehenen Aussparung liegt und entsprechend der Hauptschieber sowohl für den Einlaß als auch für den Auslaß Öffnungen besitzt und außerdem besondere'Mittel nötig sind, um zu verhindern, daß der Hilfsschieber durch Reibung vom Hauptschieber mitgenommen wird, ergibt die vorliegende Erfindung eine wesentliche Vereinfachung der Steuerung dadurch, daß der rohrförmige Hauptschieber mit einer einzigen Reihe Öffnungen versehen ist, die während der Bewegung des Schiebers in einer Richtung nacheinander zum Ein- und Auslaß der Gase dienen, dagegen während der Bewegung in der anderen Richtung durch den rohrförmigen Hilfsschieber dadurch geschlossen werden, daß der tote Gang zwischen beiden Schiebern aufgehoben wird. Hierin liegt auch der Unterschied gegenüber solchen bekannten Steuerungen, wo zwar zwei zueinander konzentrische rohrförmige Schieber angeordnet sind, wo aber beide Schieber gesondert angetrieben werden und in Abhäng-gkeit vom Kolbenhub eine verhältnismäßig große Länge erhalten müssen.
  • Ein weiteres Kennzeichen der Steuerung gemäß der Eifindung liegt in der bescnderen Au-,gestaltung der Erzielung des toten Ganges zwischen beiden Schiehern dadurch, daß ein am Ende des einen Schiebers vo-gesehener rohrförmiger Ansatz mittels eines Flansches in eine Aussparung hinter einem flanschartigen Ansatz des anderen Schiebers eingreift, sowie weiter darin, daß die dichte Anlage beider Schieber wäh -end der Kompressionsperiode und Expansionsperiode dadurch erreicht wird, daß der Hilfsschieber mit einem Sitz seines flanschartigen Ansatzes gegen einen Sitz des Hauptschiebers anliegt und während dieser Perioden durch den auf die Rückseite dieses flanschartigen Ansatzes wirkenden Druck der Zylindergase gegen den Sitz des Hauptschier bers gepreßt wird.
  • Eine Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform.
  • Fig. i ist ein Längsschnitt der Maschine. Fig. 2 zeigt die Ventile in einer anderen Stellung als Fig. i.
  • Der Zylinder A der Maschine, dessen Wände wassergekühlt sind, ist in bekannter Weise mit einem nach innen ragenden Zylinderkopf A 1 versehen.
  • Die Einlaßkanäle B und die Auslaßkanäle C. die an einem Ende des Zylinders vorzugsweise am Kopfende vorgesehen sind, können die Form von Ringen haben, um einen großen Kanalquerschnitt zu erzielen. Bei der gezeigten Ausführung wird die einführende Migchung an zwei Stellen B1 zugelassen und der Auspuff erfolgt an zwei Stellen Cl. Der Trennungssteg D zwischen den Einlaß- und den Auslaßkanälen ist vorzugsweise ein Teil des gegossenen Zylindergehäuses.
  • Im Zylinder gleitet der Rohrschieber E und in diesem der Kolben F. Am einen Ende des Rohres E ist ein Hilfsschieber G vorgesehen, der von dem Schieber E mittels einer Verbindung mit totem Gang betätigt wird. Der Hilfsschieber G, der so leicht wie möglich und vorzugsweise aus Stahl hergestellt wird, hat eine Verlängerung G1, die zwischen dem Zylinderkopf Al und dee Zylinderwand geführt ist. Der Zylinderkopf Al hat Packungsringe A2, während zwischen dem Rohr G und der Zylinderwand eine federbelastete Packung liegt. Diese besteht aus einer Schraubenfeder H, die durch einen Ring H3 und eine in eine Vertiefung des Zylinders eingreifende Unterlegscheibe Hl in Lage gehalten wird. Der Raum zwischen der Feder H und der Scheibe Hl ist mit Packung H2 gefüllt. Lecken um den Hilfsschieber G herum ist verhindert, da, wenn die Kanäle geschlossen sind, ein langer, gut abgedichteter Weg zurückgelegt «-erden muß, ehe Gas entweichen kann.
  • Die Verbindung zwischen den Schieben E und G besteht in einer auf E geschraubten Verlängerung EI. Diese hat einen Flansch E2, der mit einem entsprechenden flanschartigen Ansatz G2 des Hilfsschiebers G zusammenwirkt, um diesen nach abwärts zu ziehen. Die Verlängerung El ist mit Kanälen E3 versehen, um zwischen dem Innern und dem Äußern des Zylinders Verbindung herzustellen.
  • Die einander zugewendeten Sitze E4 und G3 der Schieber E und G sind vorzugsweise abgeschrägt.
  • Der Betrag an totem Gang zwischen den zwei Schiebern wird durch den Abstand des flanschartigen Ansatzes G2 von dem Ansatz E2 des Schiebers E bestimmt. Die Kanäle E3 in der Verlängerung El sind so angeordnet, daß, wenn die beiden Schieber mit ihren abgeschrägten Sitzen in Berührung sind (Fig.- 2), die Kanäle E3 durch Schieber G geschlossen sind. Die Aufwärtsbewegung des Hauptschiebers bewirkt bei Aufnahme des toten Ganges das Schließen der Kanäle E3.
  • Die sich berührenden Sitze der beiden Schieber brauchen nicht abgeschrägt zu sein. Sie können leicht abgeschliffen werden, so daß dichter Abschluß erzielt wird. Um denselben aufrechtzuerhalten, kann die Verbindung zwischen den zwei Schiebern eine solche sein, daß der Hilfsschieber G sich in bezug auf den Hauptschieber E frei drehen kann. Um dichten Abschluß zwischen den zwei Schiebern aufrechtzuerhalten, wenn - die beiden" Sitze E4 und G3 derselben in Berührung sind, -kann der Hilfsschieber G mit einem Innenflansch versehen sein, dessen eine Seite dem Drucke der Gase in dem Zylinder ausgesetzt ist und dessen andere Seite von dem Drucke der Gase frei gehalten wird, entweder durch einen entsprechenden Flansch an dem Hauptschieber oder durch den Hauptteil dieses Schiebers selbst. Der Druck im Zylinder bewirkt dadurch, daß die zwei Schieber in Berührung miteinander gehalten werden, Es kann irgendeine geeignete Vorrichtung zum Antrieb des Hauptschiebers E Verwendung finden, und wird eine solche an sich nicht beansprucht. Die dargestellte Antriebsvorrichtung hat einen Kurbelzapfen j, der das eine Ende einer Stange K trägt. Das andere Ende dieser Stange ist mit einem Arm L drehbar verbunden, dessen anderes Ende an dem Maschinengehäuse drehbar ist. An dem Verbindungspunkte zwischen der Stange K und dem Arme L ist das eine Ende eines Gelenkes M angeordnet, dessen anderes Ende mit dem Hauptschieber E drehbar verbunden ist. Diesem wird dadurch eine andere Bewegung erteilt, als wenn die Stange N unmittelbar mit der Stange K verbunden wäre, denn die Bewegung des Schiebers ist dadurch geändert worden, daß die Stange K und das Gelenk 1V mittels des Armes L mit dem Kurbelgehäuse verankert sind. Durch geeignete Wahl dieser Verbindung können die erforderlichen Perioden für das Öffnen und Schließen der Kanäle erzielt werden. Der Kurbelzapfen j wird vorzugsweise von der Kurbelwelle 0 aus gedreht, und zwar mit der halben Geschwindigkeit dieser Welle, Die Arbeitsweise der beschriebenen Schieberanordnung ist in ihrer Anwendung auf eine Viertaktmaschine wie folgt: Zu Beginn des Einlaßhubes wird der Hauptschieber E mittels seiner Verlängerung El den Hilfsschieber G nach abwärts ziehen, bis die Auslaßkanäle C des Zylinders nahezu geschlossen sind und die Einlaßkanäle B soeben geöffnet werden. Während des Einlaßhubes des Kolbens bewegt der Hauptschieber E den Hilfsschieber G nach abwärts, bis die Kanäle E3 des Hauptschiebers mit den Einlaßkanälen B des Zylinders vollständig in Linie liegetz, so daß Gas in den Zylinder eingezogen werden kann. Während dieses Hubei des Kolbens schließt der Hilfsschieber G die Auslaßkanäle C des Zylinders vollkommen, und am Ende oder kurz nach dem Ende des Einlaßhubes werden sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßkanäle des Zylinders geschlossen.
  • Während des letzten Teiles des Einlaßhubes des Kolbens und auch während des Kompressionshubes des Kolbens bewegt sich der Hauptschieber nach aufwärts; aber wegen des zwischen den beiden Schiebern bestehenden toten Ganges treibt er den Hilfsschieber nicht sofort nach aufwärts, so daß die Einlaß- und die Auslaßkanäle in dem Zylinder geschlossen bleiben. Wenn der tote Gang aufgehoben ist, kommt der Sitz E4 des Hauptschiebers mit dem Sitz G3 des Hilfsschiebers in Berührung und dann beginnt die Aufwärtsbewegung des letzteren. Diese Stellung der Schieber ist in Fig. z gezeigt. Die Aufwärtsbewegung beider Schieber setzt sich dann nahezu bis zum Ende des Krafthubes des Kolbens fort, so daß die Aufwärtsbewegung der -Schieber während der Perioden stattfindet, während welcher der größte Druck in dem Zylinder besteht. Die Sitze der Schieber sind deshalb in siche:er Berührung während dieser Periode, so daß mit der beschriebenen Packung keine Gefahr vorliegt, daß von dem Zylinder Gase o. dgl. entweichen.
  • Kurz vor Beendigung des Krafthubes des Kolbens, d. h. kurz bevor der Hauptschieber seine Abwärtsbewegung beginnt, wird dieses in einer solchen Stellung sein, daß seine Kanäle E3 vollkommen mit den Auslaßkanälen C des Zylinders in Linie liegen. Es können keine Entweichungen nach dem Auslaß hin stattfinden, da der Hilfsschieber die Kanäle E3 überdeckt. Da jedoch der Hauptschieber sich nach abwärts bewegt, so wird er anfangen, die Kanäle E3 zu öffnen und. so gestatten, daß der Auspuff stattfindet, da wegen des toten Ganges zwischen beiden Schiebern die Abwärtsbewegung des Hilfsschiebers nicht sofort beginnt, wenn die Abwärtsbewegung des Hauptschiebers beginnt.
  • Während des Auspuffhubes des Kolbens nimmt der Hauptschieber den toten Gang zwischen beiden Schiebern auf und beginnt den Hilfsschieber nach abwärts zu bewegen, so daß die Stellung der Teile die in Fig. z gezeigte ist. Am Ende des Auslaßhubes hat der Hilfsschieber die Auslaßkanäle in dem Zylinder fast ganz geschlossen. Der oben beschriebene Kreislauf der Arbeitsvorgänge beginnt dann von neuem.
  • Eine Maschine der beschriebenen Ausführung gibt einen sehr hohen Grad von Kompression und infolgedessen einen hohen Wirkungsgrad, während die Einfachheit des Schiebergetriebes ein sicheres Arbeiten der Maschine gewährleistet.
  • Es sind verschiedene Änderungen in der dargestellten Ausführungsart der Maschine möglich. Beispielsweise kann der Hilfsschieber eine mit Kanälen versehene Verlängerung besitzen, welche über den Hauptschieber paßt, um' eine Verbindung mit totem Gang zu schaffen, oder die Verlängerung des Eilfsschiebers kann in das Innere des Hauptschiebers passen, anstatt die Außenfläche desselben zu umgeben.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE z. Schiebersteuerung für Explosionskraftinaschinen mit einem konzentrisch den Arbeitskolben umgebenden Rohrschieber und einem von diesem zeitweise mitgenommenen Hilfsschieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrschieber (E) mit einer einzigen Reihe Öffnungen (E3) versehen ist, die während der Bewegung des Schiebers in einer Richtung nacheinander zum Einlaß und Auslaß der Gase dienen, dagegen während der Bewegung in der anderen Richtung durch den rohrförmigen Hilfsschieber (G) dadurch geschlossen werden, daß der tote Gang zwischen beiden Schiebern aufgehoben wird. a. Schiebersteuerung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der tote Gang zwischen den beiden Schiebern dadurch erzielt wird, daß ein am Ende des einen Schiebers vorgesehener rohrförmiger Ansatz (E'-) mittels eines Flansches (E2) in eine Aussparung hinter einem flanschartigen Ansatz (G2) des anderen Schiebers eingreift. 3. Scriiebersteuerung nach Anspruch z und z, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschieber mit einem Sitz (G3) des flanschartigen Ansatzes (G2) gegen einen Sitz (E4) des Hauptschiebers anliegt und während der Kompressions- uud Expansionsperiode durch den auf die Rückseite des flanschartigen Ansatzes (G2) wirkenden Druck der Zylindergase gegen den Sitz (E4) gepreßt wird.
DE1913320026D 1912-08-30 1913-08-29 Schiebersteuerung fuer Explosionskraftmaschinen mit einem konzentrisch den Arbeitskolben umgebenden Rohrschieber und einem von diesem zeitweise mitgenommenen Hilfsschieber Expired DE320026C (de)

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