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Druckniittelantrieb für periodisch bewegte Motorteile, insbesondere
Steuerungen von Verbrennungskraftmaschinen. Es ist bekannt, dem Druckmittelantrieb
für periodisch bewegte Motorteile, insbesondere Steuerungen von Verbrennungskraftmaschinen,
mit einem in das Antriebsgestänge eingeschalteten Flüssigkeitsbehälter auszustatten.
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Von den bekannten Antriebsvorrichtungen dieser Art unterscheidet sich
der Erfindungsgegenstand dadurch, daßderzwischengeschaltete Flüssigkeitsbehälter
einen Ausweichkolben enthält, der sich bei Ausübung eines Druckes auf die Flüssigkeit
entgegen Federwirkung bis zu einem verstellbaren Anschlag auswärts bewegt, so daß
je nach Einstellung des letzteren die Übertragung der Antriebsbewegung nach Größe
und Zeitdauer regelbar ist. Durch den Hub des Ausweichkolbens wird also die Verdrängerwirkung
des die Bewegung auf die Flüssigkeit übertragenden Kolbens je nach Einstellung des
Anschlags mehr oder weniger (in den Grenzen zwischen Null und dem Höchstwert) aufgehoben,
wobei die Bewegungsübertragung sowohl nach Größe als auch nach Zeitdauer eine Verminderung
erfährt.
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Die zwischengeschaltete Flüssigkeitsübertragung kann ebensowohl zum
Antrieb nur eines periodisch bewegten Motorteils, z. B. eines Steuerventils, dienen
als auch zum Antrieb mehrerer solcher Teile, z. B. mehrerer in einem Zylinderkopf
vorgesehener Ein- und Auslaßventile.
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Der Antrieb gemäß der Erfindung läßt sich ferner so ausbilden, daß
die Bewegungsübertragung nicht nur in einer, sondern in beiden Richtungen vom antreibenden
Organ (Treibkolben) aus zwangsweise bewirkt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß
die unter Vermittlung der Flüssigkeit zusammenwirkenden Glieder der übertragungsvorrichtung
aus doppelt wirkenden Kolben bestehen, die beiderseits durch je einen Flüssigkeitsbehälter
in Verbindung stehen. Zweckmäßig hat dabei der antreibende der beiden doppelt wirkenden
Kolben größere Verdrängerwirkung; zur Aufnahme des Überschusses an verdrängter Flüssigkeit
dient dann ein Nebenraum, in welchem sich ein durch Federkraft an einem festen Anschlag
angepreßter Ausgleichkolben befindet. Die Größe der Federkraft oder der Gegenkraft
eines sonstigen elastischen Mittels ist dabei maßgebend für den Druck, mit welchem
sich das Ventil bzw. der periodisch bewegte Motorteil während der Ruhezeit an seinen
Sitz bzw. seine Hubbegrenzung anlegt.
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Kommt der gemäß derErfindung ausgebildete Antrieb zur Anwendung bei
einem Mehrzylindermotor, so wird er vorteilhaft so ausgeführt, daß ein einziges
Antriebsorgan, z. B. eine Nockenscheibe, der Reihe nach eine der Zylinderanzahl
entsprechende Anzahl von Treibkolben in Tätigkeit setzt, von denen jeder auf eine
besondere Flüssigkeitsübertragung wirkt. Diese Anordnung ermöglicht eine Vereinfachung
und eine bequeme Überwachung des gesamten Antriebs.
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Erfolgt die Regelung der Motorleistung durch die obenerwähnte Ausschaltung
der Bewegungsübertragung (Aussetzregelung), so kann gemäß einer besonderen Ausführungsform
sowohl das Anheben des Einlaßventils als auch dasjenige des Auslaßventils unterbrochen
werden; das im Arbeitszylinder enthaltene (Tas bleibt dann in diesem eingeschlossen
und erfährt, solange die Aussetzregelung wirksam ist, eine Reihe von Kompressionen,
wodurch erzielt wi°d, daß der Zylinder seine hohe Temperatur möglichst beibehält.
Diese Erhaltung der Temperatur ist vor allem nützlich bei Verwendung schwerer Brennstoffe.
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Eine weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes bezweckt die Beseitigung
von Mängeln, die sich bei Benutzung der neuen Antriebsvorrichtung zur Leistungsregelung
mittels aussetzender Arbeitsgänge einstehen können. Wie oben erwähnt, erfolgt die
Aufhebung und Wiederaufnahme der Bewegungsübertragung durch Offnen und Schließen
eines Absperrgliedes, das an dem zwischengeschalteten Flüssigkeitsbehälter vorgesehen
ist. Wenn das Öffnen des Absperrgliedes nun verhältnismäßig langsam vor sich geht,
so wird während dieser Zeit der Antrieb des zugehörigen Ventils nicht vollständig
aufgehoben. Es ist also wünschenswert, daß diese Eröffnung möglichst plötzlich bewirkt
wird, d. h. nach ihrem Beginn möglichst sogleich ihren Höchstwert erreicht. Zu diesem
Zweck ist ein Hilfsantrieb vorgesehen, der sogleich eingreift, wenn das genannte
Absperrglied, z. B. durch Einwirkung eines Fliehkraftreglers, sich nur ein wenig
zu öffnen beginnt und der es dann ruckartig in die Stellung voller Eröffnung überführt.
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Wenn ferner bei einem Viertaktmotor die Aussetzregelung so erfolgt,
daß gleichzeitig
sowohl das Einlaß- als auch das Auslaßventil geschlossen
bleiben, so entsteht gegen Ende des sonst für die Austreibung der Verbrennungsgase
dienenden Hubs eine starke Kompression i im Arbeitszylinder, die alsbald eine Verlangsamung
der Drehgeschwindigkeit des Motors herbeiführt. Es kann daher geschehen, daß in
diesem Augenblick der Mortorregler das Absperrglied des zum Antrieb des Einlaßventils
gehörigen Flüssigkeitsbehälters schließt. Das Einlaßventil wird sich dann beim nächsten
Saughub öffnen, und da das Auslaßventil beim ' vorhergegangenen Hub noch geschlossen
gewesen war, so würde sich als notwendige Folge ergeben, daß die auf 4 bis 5 Atm.
zusammengedrückten heißen Verbrennungsgase durch das Einlaßventil und den Vergaser
ins Freie auspuffen. Um dies zu verhüten, wird nun gemäß der weiteren Ausbildung
des Erfindungsgegenstandes eine Verriegelungsvorrichtung zugefügt, welche bewirkt,
daß das Einlaßventil, auch wenn der Regler zu Beginn des Saughubs den Antrieb des
Ventils wieder in Wirkung setzt, ; nicht in Tätigkeit treten kann, falls das Aus-
j laßventil zuvor in der gleichen Viertaktfolge noch in der Abschlußstellung verblieben
war.
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Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der erwähnten Einrichtungen,
und zwar zeigen Abb. i im Längsschnitt einen Teil eines mit dem neuen Antrieb versehenen
Motors zugleich mit der Einrichtung zum vollkommenen Ausschalten des Antriebs, Abb.
2 in gleicher Darstellung eine Ausführungsform, bei welcher das Maß der Bewegungsübertragung
veränderbar ist, Abb.3 in gleicher Darstellung eine Ausführungsform, bei welcher
die Bewegung in beiden Richtungen zwangläufig erfolgt, Abb. 4 ebenfalls im Längsschnitt
einen Teil des Antriebs für einen Mehrzylindermotor, Abb. 5 und 6 Diagramme zur
Veranschaulichung der Wirkungsweise des Antriebs nach . Abb. 2, Abb. 7 eine Ausführungsform
mit Hilfsantrieb für die Aussetzregelung sowie mit einer Verriegelungsvorrichtung
für das Auslaßventil.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i wird I von der umlaufenden Nockenscheibe
i das Ventil 2 des Motors mittels eines in bekannter Weise aus Stoßstange und Schwinghebel
bestehenden Übertragungsgestänges gesteuert. Bei 3 ist ein vom Regler beeinflußtes
Organ angedeutet; je nach dessen positiver oder negativer Einwirkung soll die Antriebsbewegung
i auf das Ventil übertragen werden oder nicht.
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Gemäß der Erfindung wirkt die Nocken-Scheibe i nicht unmittelbar auf
das Ventilgestänge, sondern auf einen Kolben 4, von dem f die Bewegung auf einen
zweiten, mit dem Gestänge verbundenen Kolben 5 übertragen wird. Beide Kolben sind
in dem zwischengeschalteten, vollkommen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter 6 bewegbar.
Zwischen beiden Kolben ist eine Feder 7 so angeordnet, daß sie diese voneinander
zu entfernen und dadurch den Rauminhalt des Behälters zu vergrößern sucht. Um etwaige
Flüssigkeitsverluste, die während des Betriebs eintreten könnten, auszugleichen,
besitzt der Behälter ein kleines Ventil, z. B. ein Kugelventil 8, das sich nach
innen öffnet und die Verbindung mit einem mit Vorrats-. flüssigkeit gefüllten Gefäß
g herstellt. Es bedarf keiner Erläuterung, daß bei dieser Anordnung das Steuerventil
2 der Antriebsbewegung vollkommen folgt, wobei aber noch der Vorteil besteht, daß
irgendwelches Spiel sich weder zwischen dem Treibkolben 4 und der Nockenscheibei,
noch in dem Übertragungsgestänge zwischen dem angetriebenen Kolben 5 und dem Ventil
2 einstellen kann. Ein solches Spiel kann deshalb nicht auftreten, weil die beiden
Kolben unter der Einwirkung der Feder 7 stets durch das Kugelventil 8 hindurch so
viel Flüssigkeit ansaugen, als erforderlich ist, um durch Vergrößerung der im Behälter
6 wirksamen Flüssigkeitsmenge den Verschleiß im mechanischen Triebwerk auszugleichen.
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Um nach Belieben die zwischen den Kolben 4 und 5 eingeschaltete Flüssigkeitsübertragung
außer Wirkung setzen zu können, ist in der den Behälter 6 vom Gefäß g trennenden
Wand ein Absperrglied, z. B. ein Tellerventil io, vorgesehen, welches sich nach
innen öffnet. Das Öffnen erfolgt durch Einwirkung des Schwingdaumens 3, der in Abhängigkeit
von einem Geschwindigkeitsregler, z. B. einem inderZeichnung nicht dargestellten
Fliehkraftregler, verstellt wird.
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Die Regelung des Motors vollzieht sich also dadurch, daß die Erhebung
des Ventils z vollkommen und augenblicklich unterbleibt, was durch Öffnen des Ventils
io bewirkt wird. Die Flüssigkeit entweicht durch das offene Ventil io in das Gefäß
g; der Kolben 4 setzt zwar seine Bewegung fort, aber der Kolben 5 bleibt unbewegt.
Ersichtlicherweise genügt eine sehr geringe Kraft, um das Ventil zo zu öffnen, denn
beim Umlauf der Nockenscheibe i treten Ruhezeiten ein, während welcher keinerlei
Druck im Innern des Behälters 6 herrscht.
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Der beschriebene Antrieb kann bei so vielen Ventilen Anwendung finden,
als zur Erzielung der Aussetzregelung zweckmäßig erscheint. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung wird zur Erzielung arbeitsloser Motorumläufe sowohl das Einlaß- als
auch das Auslaßventil geschlossen gehalten. Da die im Zylinder eingeschlossenen
Gase unter diesen Umständen eine Reihe von Kompressionen erfahren, so wird verhindert,
daß sich der Zylinder abkühlt. Eine etwaige Abkühlung des Zylinders während
einer
Reihe von wirkungslosen Motorumläufen würde insbesondere bei Motoren, die mit schweren
Brennstoffen betrieben werden, empfindliche Übelstände zur Folge haben.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist der Hub des Steuerventils
2 regelbar, obwohl der Treibkolben 4 von der Nockenscheibe i wiederum mit unveränderlichem
Hub bewegt wird. Bei dem Zeichnungsbeispiel ist der rückwärtige Teil 21 des Ventils
2 kolbenartig ausgebildet; er steht in unmittelbarer Verbindung mit dem zwischengeschalteten
Flüssigkeitsbehälter 6 und bildet somit den angetriebenen Kolben der Flüssigkeitsübertragung.
Im Behälter 6 befindet sich nun ein weiterer Kolben, der Ausweichkolben ii, den
eine Feder i2 in den Behälter hineinzudrücken sucht, bis eine als Anschlag dienende
Scheibe iil zur Anlage an die Wand des Behälters gelangt. Der Scheibe gegenüber
ist ein einstellbarer Anschlag, z. B. ein Exzenter 13, angeordnet. Durch Einstellung
des letzteren wird der Höchstwert des Hubs bestimmt, welchen der Ausweichkolben
jeweils ausführen kann und welchen er tatsächlich ausführen wird, sobald der Druck
im Behälter 6 ein gewisses Maß übersteigt. Die Kraft der Rückschlagfeder 14 des
Ventils 2 wird so bemessen, daß der Ventilschluß bei den größten in Betracht kommenden
Geschwindigkeiten sichergestellt ist; durch die Größe dieser Federkraft ist unter
Berücksichtigung der Massenträgheit des Ventils 2 der größte Druck festgelegt, den
die Flüssigkeit erleiden kann. Die Kraft der Feder 12 des Kolbens ii wird dann so
bemessen, daß dieser schon bei einem Flüssigkeitsdruck ausweicht, der wesentlich
geringer ist als der durch die Feder 14 des Ventils 2 bestimmte Druck.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist dann die folgende: Angenommen,
das Exzenter 13 befinde sich in der Stellung, in welcher der Ausweichkolben unbeweglich
festgehalten ist (gestrichelte Stellung in Abb. 2), so wird das Ventil 2 seinen
größten Hub L ausführen und während der größten Zeitdauer T in Bewegung sein, wie
dies im Diagramm der Abb. 6 dargestellt ist. Das Exzenter 13 werde nun um ein gewisses
Maß gedreht, derart, daß der Ausweichkolben in der Lage ist, einen Hub von der Größe
y (Abb. 2 und 6) auszuführen; dann hebt sich das Ventil 2 nicht um die ganze Strecke
L, sondern nur um die Strecke L-i, d. h. es vollführt nur den Hub l der Abb. 6.
Außerdem, und dies ist von besonderer Bedeutung, erfolgt seine Bewegung dann auch
nicht während der Zeit T, vielmehr ist es nur während der Zeit t in Bewegung.
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Es ist zu beachten, daß die Hebelgetriebe, die zuweilen benutzt werden,
um den Hub des Einlaßventils zwecks Abdrosselung der Ansaugladung zu vermindern,
nur die Größe der Ventilerhebung beeinflussen, ohne daß zugleich die Ansaugzeit
vermindert wird. Dieser gewöhnliche Fall ist im Diagramm der Abb. 5 dargestellt.
Er ist weit weniger günstig als derjenige, den Abb. 6 veranschaulicht. Es ist nämlich
viel leichter, eine gute Vergasung und Gemischbildung zu erzielen, wenn die Ansaugung
während sehr kurzer Zeit, aber durch einen Querschnitt von noch ansehnlicher Größe
erfolgt, als wenn sie zwar - längere Zeit andauert, aber durch einen äußerst verringerten
Durchtrittsquerschnitt vor sich geht.
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Wie oben erwähnt, kann der Antrieb mittels zwischengeschaltetem Flüssigkeitsbehälter
auch für mehrere Ventile zugleich benutzt werden, z. B. für Zwillingsventile eines
und desselben Motorzylinders. In diesem Fall ist nur darauf zu sehen, daß der Treibkolben
genügend Flüssigkeit verdrängt, um die zusammengehörigen Ventile zu bewegen, die.`gleichzeitig
arbeiten und sich in die Übertragungsflüssigkeit zu teilen haben. Diese Anordnung
ist wegen ihrer Einfachheit nichtweiter dargestellt worden.
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Abb. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher die Steuerbewegung
des Ventils vollkommen zwangläufig erfolgt. ,.Der Treibkolben z61, der mittels eines
zwangläufig wirkenden Getriebes, z. B. eines Exzenters 15 und einer Schleife 16,
in passender Weise hin und zurück bewegt wird, ist in diesem Falle doppelt wirkend
ausgebildet, ebenso der Kolben 22, der auf das Steuerventil 2 wirkt und zweckmäßig
wieder an diesem selbst sitzt. Es sind ferner zwei geschlossene Flüssigkeitsbehälter
17 und 18 vorgesehen, die mit je einer Seite beider Kolben zusammenwirken. Um zu
erreichen, daß das Ventil 2, sobald es geschlossen ist, fest an seinem Sitz anliegt,
ist zweckmäßig in Verbindung mit dem entsprechenden Zwischenbehälter 18 noch ein
Ausgleichkolben ig angeordnet, dessen Feder 20 den Druck bestimmt, mit welchem das
Ventil 2 auf seinem Sitz aufruht. Der Behälter 18 ist derjenige, auf welchen die
gesamte Druckfläche (obere Fläche) des Treibkolbens 161 wirkt; der Behälter 17 wird
von einer kleineren, nämlich um die Stärke der Kolbenstange 162 verminderten Druckfläche
beeinflußt, so daß also im Behälter 17 eine geringere hlüssigkeitsmenge als im Behälter
18 verdrängt wird.
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Der Unterschied iri der Raumveränderung bei Bewegung der beiden Kolben,
d. h. der Überschuß der im Behälter 18 verdrängten Flüssigkeit, verursacht eine
Auswärtsbewegung des Ausgleichkolbens ig.
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Soll der Hub des Ventils 2 im gegebenen Falle nach beiden Richtungen
hin durch Anschläge begrenzt sein, so empfiehlt sich die Anordnung von Ausgleichkolben
für beide Flüssigkeitsbehälter.
Abb. q. veranschaulicht eine zweckmäßige
Ausbildung des Antriebs für Mehrzylindermotoren. Es sind hier so viel Treibkolben
vorgesehen, als Zylinder vorhanden sind. Diese > Treibkolben sind strahlenförmig
rund um das gemeinsame Antriebsorgan, z. B. die Nockenscheibe r, angeordnet. Die
zylindrischen Flüssigkeitsbehälter, in denen die Treibkolben arbeiten, sind durch
Rohrleitungen mit den anzutreibenden Motorteilen, z. B. den gleichartigen Ventilen
der einzelnen Zylinder, verbunden. Eine Einrichtung dieser Art gestattet, die Nockenscheibe
r an eine Stelle des Motors zu verlegen, die in bezug auf bauliche Her-; stellung,
Zugänglichkeit usw. die günstigste ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 7 handelt
es sich um einen Viertaktmotor, dessen Ein- und Auslaßventil mittels je eines zwischengeschalteten
Flüssigkeitsbehälters angetrieben werden und unter Einwirkung von gemeinsamen Hilfseinrichtungen
stehen, die in der oben bereits erwähnten Weise einerseits ein rasches Ausschalten
des Antriebs, andererseits in gewissen Fällen eine Verriegelung der Ventile bezwecken.
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Die das Auslaßventil steuernde Nockenscheibe ist hier mit a, diejenige
des Einlaßventils mit b bezeichnet; entsprechend sind c und d die Treibkolben der
beiden Flüssigkeitsübertragungen, e und f die angetriebenen Kolben, g und h die
zwischen den zusammenarbeitenden Kolben eingeschalteten Federn, i und
i ` die beiden Flüssigkeitsbehälter und kund k 1 die an den Flüssigkeitsbehältern
angebrachten i Absperrglieder in Form von Tellerventilen, die sich nach innen öffnen
können und dadurch die Flüssigkeitsbehälter mit den Zusatzgefäßen m und
n in Verbindung setzen, aus welchen Zusatzflüssigkeit zum Ersatz der etwa
# zufolge Undichtigkeit verlorengehenden Flüssigkeitsmengen angesaugt werden kann.
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Die beiden Ventile k und k1 werden außerdem von einem Regler, z. B.
einem in der Zeichnung nicht dargestellten Fliehkraftregler, > beherrscht, der auf
eine drehbar gelagerte Achse o - die Reglerachse genannt sein mag - wirkt. Diese
Reglerachse trägt in ihrer Mitte einen Hebel o1 und an ihren beiden Enden Hebel
o2 und o3. Der erstere wird > von dem Regler bei dessen Verstellung ausgeschwungen,
während die beiden letzteren so angeordnet sind, daß sie die Ventile k und k1 durch
Niederdrücken öffnen können. Das Öffnen dieser Ventile hat die schon beschriebene
Wirkung, daß die angetriebenen Kolben e und f außer Tätigkeit treten und unbewegt
bleiben, während die Treibkolben c und d ihre Hin- und Rückbewegung nichtsdestoweniger
fortsetzen. ..
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Die Treibkolben c und d werden zweckmäßig doppelt wirkend ausgeführt,
beispielsweise als Differentialkolben. Mit der größeren Fläche wirken sie dann auf
die Flüssigkeit in den Behältern i und il, mit der kleineren auf den Flüssigkeitsinhalt
von Hohlräumen und q, die in noch näher zu erläuternder Weise angebracht sind.
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An geeigneter Stelle, z. B. zwischen den Behältern i und il, befindet
sich ein Zylinder r, in welchem ein Kolben s - hier Sicherheitskolben genannt -
bewegbar ist. Dieser ist mittels einer Gelenkstange 214 an einen Hebel u1 angeschlossen,
der an einer -hier Verriegelungsachse genannten - Achse u von verhältnismäßig geringem
Durchmesser sitzt. Die Verriegelungsachse u ist parallel zur Reglerachse o angeordnet
sowie drehbargelagert, beispielsweise in den gleichen Lagerarmen wie diese, und
trägt an ihren beiden Enden Hebel u2, u3, die so angeordnet sind, daß sie die beiden
Ventile k und k1 öffnen, wenn sich der Sicherheitskolben s senkt. Im Innern des
Zylinders y ist ein Rand y1 ausgebildet, der den Hub des Sicherheitskolbens nach
unten hin begrenzt. Dieser Kolbenhub ist übrigens nur gering; er überschreitet nicht
das für freies Öffnen der Ventile k und k1 erforderliche Maß.
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Der obere Teil des Zylinders r steht mit einem Flüssigkeitsbehälter
y2 in Verbindung. An diesen setzt sich ein ,Rohr y3 an, das in den obengenannten
Raum P mündet. Die Übertrittsöffnung ist jedoch durch ein kleines Ventil v verschlossen,
das sich vom Raum nach dem Rohr r3 zu öffnet.
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Der Hohlraum p endigt in einer Kammer, die unter dem Boden des Zylinders
y liegt und mit diesem durch ein kleines Ventil x verbunden ist, das vom Zylinder
in die Kammer des Raums p öffnet. Auch der Hohlraum q geht in eine unter dem Boden
des Zylinders y befindliche Kammer über, die mit dem Innern des Zylinders durch
ein in umgekehrter Richtung, d. h. von der Kammer zum Zylinder, öffnendes kleines
Ventil y in Verbindung steht.
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An den Flüssigkeitsbehälter y2 setzt sich ein zweites Rohr y4 an,
das durch ein Röhrchen r4° mit dem unteren Teil des den Treibkolben d enthaltenden
Zylinders verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Mündung des .Röhrchens
y4° durch den Treibkolben d abgedeckt ist, wenn dieser sich in seiner - in der Zeichnung
dargestelltentiefsten Stellung befindet. Das Rohr y4 enthält ein zum Röhrchen r4°
hin öffnendes kleines Ventil z.
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Sämtliche Hohlräume, also die Behälter i und il, die Räume P und q,
die Behälter na, yt und y2 sowie die an letzteren angeschlossenen Rohre sind mit
einer geeigneten Flüssigkeit, z. B. Glyzerin, gefüllt.
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Die Wirkungsweise der gesamten Einrichtung ist die folgende: Die in
der Zeichnung dargestellte
Lage der Teile entspricht dem Fall,
daß der Motor eine zu hohe Geschwindigkeit angenommen hat, so daß der Regler die
Ventile k und k1 geöffnet hat. Der Motor vollführt demnach eine Reihe von Viertaktgängen,
hei denen er keine Arbeit leistet. Der Treibkolben des Auslaßventils c ist nahe
seiner höchsten Lage angelangt, ist aber noch in Aufwärtsbewegung begriffen, wie
der eingezeichnete Pfeil andeutet. Die Aufwärt,-bewegung hatte die Wirkung, daß
einerseits Flüssigkeit aus dem Behälter i in das Gefäß m
verdrängt
und andererseits eine geringe Flüssigkeitsmenge aus dem unteren Teil der Zylinders
r in den Hohlraum p abgesaugt worden war. Die Absaugung verursachte ein Niedergehen
des Sicherheitskolbens s, dessen geringe Abwärtsbewegung sogleich durch den Anschlag
r1 begrenzt worden war; in dieser tiefsten Stellung ist der Kolben s zufolge des
im unteren Teil des Zylinders r herrschenden Unterdrucks mit gewisser Kraft festgehalten.
Der Umstand, daß der Treibkolben d die Mündung des Röhrchens r4° noch überdeckt,
verhindert, daß der Unterdruck durch Zutritt von Flüssigkeit durch das Ventil z
aufgehoben wird.
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Der Sicherheitskolben s, der schon bei geringster Aufwärtsbewegung
des Treibkolbens c niedergezogen wird, wirkt nun auf die Hebel a i-' und u3, deren
freie Enden die Ventile k und k1 sofort weit öffnen, selbst wenn, wie -das die Zeichnung
veranschaulicht, die auf der Reglerachse o sitzenden Hebel 02 und o3 diese Ventile
nur sehr wenig von ihrem Sitz entfernt hatten. Auf diese Weise wird bei Beginn des
Aufwärtshubs des Treibkolbens c ein ruckartiges Öffnen der Ventile k und k1 erreicht.
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Es sei weiterhin, um die Verriegelungswirkung zu betrachten, angenommen,
daß der Motor eine Reihe von Umläufen mit der Leistung Null vollführt habe und daß
bei der letzten Viertaktfolge gerade der Augenblick betrachtet würde, in dem der
Sicherheitskolben s sich nach Ablauf der ersten Hälfte des Auspuffhubs in der tiefsten
Stellung befindet. In diesem Augenblick möge sich der Motor ein wenig verlangsamen
und der Regler möge die Hebel o2 und o3 anheben, wenn der Treibkolben c den Aufwärtshub
gerade vollendet habe. Es kommt nun darauf an, daß das Ventil 1e1 der Einlaßsteuerung
gehindert ist, sich während des Niederganges des Treibkolbens c und insbesondere
während des folgenden Saughubs frei zu schließen, weil sich sonst das Einlaßventil
des Motors öffnen würde.
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Die Eröffnung des Einlaßventils kann tatsächlich nicht eintreten zufolge
des Umstandes, daß der Sicherheitskolben s während der ganzen Zeit, die in Betracht
kommt, an seinem unteren Anschlag r1 anliegt. Er verbleibt in dieser Lage zunächst
während des Aufwärtsganges des Treibkolbens c, weil eine Saugwirkung auf seine untere
Fläche ausgeübt wird. Er behält diese Lage aber auch während des Abwärtsganges des
Treibkolbens c bei, denn während dieser Zeit ist das Ventil x geschlossen und somit
der Sicherheitskolben an seinem Platz festgehalten. Die aus dem Hohlraum p verdrängte
Flüssigkeit tritt dabei durch das Ventil v in das Rohr r3 über. Was drn Einfluß
des Treibkolbens d betrifft, so ist zunächst klar, daß der Sicherheitskolben auch
zu Beginn des Aufwärtsganges des Treibkolbens d sich nicht von seinem Sitz entfernen
kann, denn das Ventil y bleibt zunächst noch fest geschlossen. Wenn sich der Kolben
d jedoch weiter hebt, so wird die Mündung des Röhrchens r4° freigelegt. Der Kolben
d könnte nun Flüssigkeit durch das Ventil z ansaugen, somit könnte auch Flüssigkeit
unter den Sicherheitskolben treten und der hier herrschende Unterdruck aufgehoben
werden, was ein Schließen des Ventils k1 zur Folge haben würde, das gerade vermieden
werden soll. Um dies zu verhindern, ist nun das Ventil z noch mit einer Gegenfeder
versehen, die _o bemessen ist, daß trotz des Offnens dieses Ventils ein Unterdruck
unter dem Sicherheitskolben s aufrechterhalten wird, der hinreicht, um ihn entgegen
der Wirkung der an den Ventilen k und k1 sitzenden Rückzugsfedern in der unteren
Lage festzuhalten. Eine verhältnismäßig kräftige Gegenfeder am Ventil y würde übrigens
den Zweck ebenfalls erfüllen. Der Sicherheitskolben verriegelt also das Ventil k'
mit Sicherheit in seiner Offenstellung, wenn das Ventil k während des gleichen Viertaktganges
geöffnet ist.
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Der Sicherheitskolben verläßt jedoch seinen Sitz und geht aufwärts,
sobald der Treibkolben d seinen Aufwärtshub ausführt, so daß nunmehr der Regler
bei der nächsten Viertaktfolge eingreifen kann. Ein oberer Anschlag begrenzt den
Aufwärtsgang des Sicherheitskolbens.
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Eine Reihe von Motorumläufen, bei denen die volle Leistung entwickelt
wird, kennzeichnet sich dadurch, daß die freien Enden der Hebel 02 und o3 angehoben
sind. Die Folge davon ist, daß die Ventile k und k'
während des Kompressions-
und des Explosionshubs durch ihre Rückzugsfedern mit Sicherheit geschlossen werden.
Beim folgenden Aufwärtsgang des Treibkolbens c (Auspuffhub) wird der Sicherheitskolben
allerdings wieder nach unten gezogen. Nichtsdestoweniger kann sich das Ventil k
jetzt nicht öffnen, weil einerseits schon das geringste Anheben des Treibkolbens
c im Behälter i einen sogleich auftretenden beträchtlichen Flüssigkeitsdruck erzeugt,
der 'der Ventileröffnung entgegenwirkt,
und weil andererseits die
Verbindung des Hebels u' mit den beiden Hebeln u2 und u3 zweckmäßig über ein elastisches
Glied erfolgt, welches den Niedergang des Sicherheitskolbens ohne zwangsweise Mitnahme
der Ventile erir:öglicht. Dieses elastische Glied kann, wie in der Zeichnung angenommen
ist, auch durch die Verriegelungswelle u selbst gebildet sein, indem diese bei entsprechender
Länge einen verhältnismäßig geringen' Durchmesser erhält, so daß siewie einegeradeTorsionsfederwirkenkann.