DE402342C - Druckmittelantrieb fuer periodisch bewegte Motorteile, insbesondere Steuerungen von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Druckmittelantrieb fuer periodisch bewegte Motorteile, insbesondere Steuerungen von Verbrennungskraftmaschinen

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DE402342C
DE402342C DEB107312D DEB0107312D DE402342C DE 402342 C DE402342 C DE 402342C DE B107312 D DEB107312 D DE B107312D DE B0107312 D DEB0107312 D DE B0107312D DE 402342 C DE402342 C DE 402342C
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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
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column

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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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. ..
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (7)

  1. PATENT-ANSPRÜCHE.- i. Druckmittelantrieb für periodisch bewegte Motorteile, insbesondere Steuerungen von Verbrennungskraftmaschincn, mit in das Antriebsgestänge eingeschaltetem Flüssigkeitsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischengeschaltete Flüssigkeitsbehälter (6) einen Ausweichkolben (ii) enthält, drr sich bei Ausübung eines Druckes auf die Flüssigkeit entgegen Federwirkung bis zu einem verstellbaren Anschlag (13) auswärts bewegt, so daß je nach Einstellung des letzteren die Übertragung der Antriebsbewegung nach Größe und Zeitdauer regelbar ist.
  2. 2. Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger zwischengeschalteter Flüssigkeitsbehälter (6) zur Übertragung der Antriebsbewegung für mehrere in gleicher Periode bewegte Motorteile, z. B. Zwillingsventile, dient.
  3. 3. Antrieb nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Vermittlung der Druckflüssigkeit zusammenwirkenden Glieder als doppelt wirkende Kolben (161, 22) ausgebildet sind, die beiderseits durch je einen Flüssigkeitsbehälter (17, i8) in Verbindung stehen.
  4. Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß der Motorregler auf die Absperrglieder der für die Ein- und Aus -laßsteuerung vorgesehenen beiden Flüssigkeitsbehälter gleichzeitig einwirkt, so daß bei arbeitslosen Motorumläufen sowohl das Ein- als auch das Auslaßventil gleichzeitig geschlossen und die Verbrennungsgase im Arbeitszylinder eingeschlossen bleiben.
  5. 5. Antrieb nach Anspruch i, -dadurch gekennzeichnet, daß das die vollständige Aufhebung des Antriebs bewirkende Absperrglied des zwischengeschalteten Flüssigkeitsbehälters unter der Einwirkung einer Hilfseinrichtung steht, welche es alsbald ruckartig in die Stellung voller Eröffnung überführt, sobald essichdurchäußereEinwirkung zu öffnen begonnen hat (Abb. 7).
  6. 6. Antrieb nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibkolben (c) des zwischengeschalteten Flüssigkeitsbehälters (g) bei seiner Bewegung durch Saugwirkung einen in einem besonderen Zylinder (r) angebrachten Sicherheitskolben (s) anzieht, der bei seinem. Hub das geöffnete Absperrglied (k) entgegen dem Druck der zu diesem gehörigen Rückzugsfeder mitnimmt.
  7. 7. Antrieb nach Anspruch i und q., dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungsvorrichtung auf die gleichzeitig vom Motorregler verstellten Absperrglieder der Ein- und Auslaßs'.euerung derart einwirkt, daß das zur Einlaßsteuerung gehörige Absperrglied so lange geöffnet bleibt, als das zur Auslaßsteuerung gehörige noch nicht geschlossen ist (Abb. 7). B. Antrieb nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sicherheitskolben (s) bewegte Hilfsantriebsvorrichtung auf die beiden Absperrglieder (k, k1) der Ein- und Auslaßsteuerung gleichzeitig einwirkt und beide in Offenstellung hält, solange der Sicherheitskolben (s) auf seinen Sitz (r1) niedergesaugt ist. g. Antrieb nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Verbindungsgestänge des Sicherheitskolbens (s) und der die Absperrglieder (k, k') verstellenden Teile (u-, u3) der Hiifsantriebsvorrichtung ein elastisches Glied eingeschaltet ist, welches so bemessen ist, daß es bei geschlossenen Absperrgliedern das Ansaugen des Sicherheitskolbens (s) zuläßt,-während es bei geöffneten Absperrgliedern den Gegendruck der zu diesem gehörigen Rückzugsfedern zu überwinden vermag. io. Antrieb nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibkolben (c, d) der Aus- bzw. Einlaßsteuerung mit ihren Rückseiten auf Flüssigkeitskammern (p, q) wirken, von denen die zur Auslaßsteuerung gehörige (p) durch ein Saugventil (x) mit dem unter dem Sitz des Sicherheitskolbens (s) befindlichen Zylinderraum und durch ein Druckventil (v) mit einem Flüssigkeitsbehälter (r2), die zur Einlaßsteuerung gehörige (q) durch ein Druckventil (y) mit dem gleichen Zylinderraum und durch ein Saugventil (z) mit dem gleichen Flüssigkeitsbehälter (r°-) in Verbindung steht, wobei dieses Saugventil (z) eine Gegenfeder besitzt und in eine Verbindungsleitung (r40) öffnet, die durch den Treibkolben (d) der Einlaßsteuerung in dessen Ruhelage verschlossen ist.
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DE (1) DE402342C (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1002563B (de) * 1951-07-09 1957-02-14 Gerhard Schaller Hydraulischer Ventilantrieb fuer Brennkraftmaschinen
DE1035663B (de) * 1954-01-04 1958-08-07 Borsig Ag OEldrucksteuerung fuer Kolbenmaschinen
DE3400192A1 (de) * 1984-01-02 1985-07-11 Cornel 1000 Berlin Rief Hydraulische ventilsteuerung mit verstellbaren steuerzeiten
FR3007450A1 (fr) * 2013-06-25 2014-12-26 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ensemble hydraulique de commande d'une soupape

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