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Steuerung für nach dem Spül- und Aufladeverfahren arbeitende Gasmaschinen.
Es ist bekannt, bei Gasmaschinen, welche nach dem Spül- und Aufladeverfahren arbeiten,
die Steuerungsorgane für Gas, Mischluft und Spül- und Aufladeluft in dem Mischraum
vor dem Einlaßventil gk>.ichachsig mit diesem anzuordnen und entweder gemeinsam
von der Einlaßspindel anzutreiben, so daß die Steuerorgane für die drei Betriebsmittel
die gleiche Bewegung machen wie die Ventilspindel, oder aber die Steuerorgane für
Gas und Mischluft unabhängig von der Ventilspindel zii betätigen. Diese Einrichtungen
erlauben es ohne weiteres nicht, die Einlaßzeitpunkte und die Einlaßmengen der Betriebsmittel
durch die Steuerungsorgane allein zu regeln und machen besondere Regelorgane erforderlich,
welche jedoch nicht in der unmittelbaren Nähe des Einlaßventils untergebracht werden
können, welche für eine genaue Regelung, insbesondere auch der Druckluft, erforderlich
ist. Für einen gleichmäßigen Gang der Maschine bei Teillast und insbesondere bei
Leerlauf aber ist eine genaue Regelung der Druckluftquerschnitte unerläßliche Bedingung.
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Wollte man bei den bekannten Bauarten diese Bedingungen in der Weise
zu erfüllen versuchen, daß man bei abnehmender Belastung der Maschine den Hub des
Einlaßventils und der damit verbundenen Steuerorgane verkleinert, so würde dieses
Verfahren wohl bei zweien der drei Betriebsmittel, bei Gas und Ansaugeluft, zum
Ziele führen, dagegen würde beim dritten Betriebsmittel, der Spül- und Aufladeluft,
sowohl die Menge als auch die Dauer des Zutritts vergrößert, statt wie erforderlich
verkleinert werden. Eine einwandfreie Regelung bei Leerlauf und kleinen Belastungen
würde also nicht erreicht. Die Einschaltung einer vom Regler betätigten Drosselklappe
in die Spülluftleitung würde nur die Mengen, nicht aber die Zutrittszeiten des dritten
Betriebsmittels beeinflussen können.
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Bei der bisher bekannten Bauart half man sich daher in der Weise,
daß man das Einlaßventil mit stets gleichbleibendem Hub arbeiten ließ und den damit
verbundenen Steuerorganen nur die Aufgabe übertrug, die Zutrittszeiten zu steuern.
Die Zumessung der Betriebsmittelmengen übertrug man gesonderten Organen, die in
jede der drei Zuleitungen eingebaut waren. Man nahm also zwei Nachteile in Kauf:
Die größere bauliche Verwicklung und den Umstand, daß ein beträchtlicher Teil der
Betriebsmittelmengen beim Einsetzen eines Reguliervorganges der Regelung bereits
entzogen war.
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Die Erfindung bezweckt nun, die Steuerung sowohl der Zutrittszeitpunkte
als auch der Mengen für alle drei Betriebsmittel ausschließlich durch die Steuerorgane
für Gas, Mischluft und Spül- und Ladeluft selbst unmittelbar vor dem Einlaßv entil
vorzunehmen und erreicht dies dadurch, daß nur die Steuerorgane für Gas und Mischluft
in dauernder fester Verbindung mit der Ventilspindel dem Einfluß des Reglers unterworfen
sind, während das Steuerorgan für die Spül- und Aufladeluft gesondert und unabhängig
von der Ventilspindel unter dem Einfluß des Reglers steht. Dadurch kann bei abnehmender
Maschinenbelastung, also abnehmendem Ventilhub, auch die Voröffnung des Spülluftsteuerorgans
verkleinert, die Zutrittszeit und die Menge der Spül- und Aufladeluft zu derjenigen
von Gas und Luft also in das jeweils richtige Verhältnis gebracht werden. Die Notwendigkeit,
für die Steuerung der Betriebsmittelmengen besondere Organe in die Zuleitung einzubauen,
wird damit beseitigt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
in Abb. i in einem Schnitt dargestellt. Das Steuerorgan a für das Gas und das Steuerorgan
h für die Mischluft sind mit der Ventilspindel c verbunden, machen also die gleichen
Bewegungen wie diese. Der veränderliche Hub der Spindel c kann z. B. durch eine
bekannte Wälzhebelsteuerung veranlaßt werden, deren aktiver Wälzhebel f um einen
Zapfen g
schwingbar gelagert und mit der Exzenterstange h verbunden
ist, während der passive Wälzhebel i um einen Zapfen k schwingt und
auf die Ventilspindel c wirkt. Auf dem passiven Wälzhebel ist mittels einer Gleitführung
die passive Wälzhebelbahn l längsverschiebbar, die durch ein Gestänge w., n von
der Regulierwelle o eingestellt wird. Am passiven Wälzhebel -i ist außerdem ein
Winkelhebel p schwingbar gelagert, der gleichfalls von dem Gestänge 7n, 7a und der
Regulierwelle o beeinflußt wird und durch ein Zwischenglied r mit der das Steuerorgan
d für die Spül- und Aufladeluft bewegenden Stange s verbunden ist.
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Wird der Hebel st durch den Regler z. B. nach links ausgeschwungen,
so wird die passive Wälzhebelbahn l gleichfalls nach links verschoben, wodurch der
Ventilhub kleiner wird. Gleichzeitig verstellt der Regler aber auch den am Wälzhebel
i gelagerten starren Winkelhebel p, dessen Ausschwingen ein Senken des Zwischengliedes
r und der Stange s, damit eine Verringerung der Voröffnung des Spülluftsteuerorgans
zur Folge hat.
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Statt durch ein eigenes starres Gestänge kann die gesonderte Einstellung
des Steuerorgans für die Spül- und Aufladeluft auch in anderer Weise, z. B. unter
Benutzung hydraulischer Übertragungsmittel, bewirkt werden.
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Eine solche Anordnung ist in Abb. a in einem Ausführungsbeispiel,
und zwar in etwas größerem Maßstab als Abb. z angegeben. Statt der Winkelhebel p
und der Laschen r,
welche beim ersten Ausführungsbeispiel an den das Steuerorgan
d für die Spül- und Aufladeluft bewegenden Stangen s angreifen, ist ein Drehsteuerschieber
dl vorgesehen, welcher mit einem unter dem Einfluß des Reglers stehenden Hebel b1
verbunden ist und in einen verschiebbaren Kolben cl eingreift. Letztei er ist mit
Bohrungen ausgestattet, welche den Bohrungen im Steuerschieber dl sowie Steuernuten
f 1 auf dem Umfang desselben entsprechen und mit Traversen e1 verbunden, an welchen
die das Steuerorgan d tragenden Stangen s angreifen. Die Druckflüssigkeit tritt
in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles in die Bohrungen des Steuerschiebers
d' ein und verläßt sie in der Richtung des anderen eingezeichneten Pfeiles.
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Die Wirkungsweise ist folgende: wenn die Steuerorgane die in der Zeichnung
dargestellte gegenseitige Lage haben, tritt die Druckflüssigkeit z. B. durch den
links gezeichneten Kanal des Steuerschiebers dl und die an diesem anschließende
Bohrung des Kolbens cl unter den Kolben und hebt dadurch letzteren sowie das mit
ihm durch die Traverse ei und die Stangen s verbundene Steuerorgan d. Gleichzeitig
fließt durch den auf der Zeichnung rechts dargestellten Kanal des Steuerschiebers
d' die über dem Kolben cl befindliche Druckflüssigkeit ab. Das Ansteigen des Kolbens
unter der Wirkung der Druckflüssigkeit dauert so lange, bis die Verbindung zwischen
seiner Bohrung und derjenigen des Steuerschiebers dl unterbrochen ist. In dieser
Stellung macht dann das Druckluftsteuerorgan d die Bewegung des Einlaßwälzhebels
mit. Wird nun unter dem Einfluß des am Arm bi angreifenden Reglers der Steuerschieber
dl verdreht, so wird durch die auf der Umfläche des letzteren angebrachten schraubenförmig
verlaufenden Steuernuten f 1 wieder eine Verbindung zwischen den Bohrungen des Kolbens
cl und des Steuerschiebers dl hergestellt, so daß je nach dem Sinn, in welchen die
Drehung des Schiebers dl unter der Einwirkung des Reglers erfolgt ist, der Kolben
cl und mit ihm das Druckluftsteuerorgan d so lange steigt bzw. sinkt, bis die Verbindung
der Kolbenbohrung mit den Steuernuten des Steuerschiebers dl wieder unterbrochen
ist.