DE421002C - Steuerung von Ventilen, insbesondere fuer Explosionsmotoren, durch Fluessigkeiten oder Gase - Google Patents

Description

• Steuerung von Ventilen, insbesondere für Explosionsmotoren, durch Flüssigkeiten oder Gase. Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung von Ventilen durch Flüssigkeiten oder Gase, bei -der am Ventil ein Steuerkolben sitzt, zu dessen beiden Seiten Flüssigkeiten oder Gase durch vom Motor bewegte Drehschieber o. dgl. verteilt werden.
• Da die Drehzahl der Drehschieber unmittelbar von der Motordrehzahl abhängt, so werden sie auch die Einlaßöffnungen für die Flüssigkeiten oder Gase bei den verschiedenen Drehzahlen mehr oder weniger lange öffnen. Die Folge würde sein, daß bei längerer Öffnung, also bei niedriger Drehzahl des Motors, eine größere :Menge des das Ventil bewegenden Druckmittels in den Steuerzylinder eingelassen wird. Hierdurch würde bei niedrigen Drehzahlen ein Schlagen des Ventils sowie ein unerwünschter ungleichmäßiger Druckmittelverbrauch eintreten.
• Gemäß der Erfindung werden die genann# ten Übelstände dadurch vermieden, daß der Steuerkolben steuernde Ansätze besitzt, die den Eintritt des Druckmittels bei allen Motordrehzahlen nach Zurücklegung desselben Steuerkolbenweges in derselben Zeit abschließen, so daß sich das Ventil stets in der gleichen Zeit öffnet und schließt. Dadurch, daß das Ventil zur Zurücklegung des Weges von seiner obersten in seine unterste Stellung und umgekehrt die gleiche Zeit braucht, die ganz unabhängig von der Motordrehzahl sehr klein gewählt werden kann, so wird auch noch der Vorteilserreicht, daß bei allen Motordrehzahlen eine sehr geringe Drosselung der durch das Ventil strömenden Gase eintritt.
• Um gegebenenfalls eine besondere Pumpe zur Erzeugung des Druckmittels zu ersparen, können gemäß der F-rf ndung auch die Auspuffgase des Motors benutzt werden. Zweckmäßig werden diese den Drehschiebern unmittelbar aus dem Zylinder durch die hohl ausgebildeten Ventilspindeln geführt.
• Um die Drehschieber dauernd dicht zu halten, werden sie als hohle geschlitzte Zylinder oder Konen ausgeführt, wobei die Schlitze die Durchgänge für das Treibmittel bilden. Die Drehschieber legen sich hierdurch dauernd fest gegen die Wandung ihrer Gehäuse. Zweckmäßig wird der dem Schlitz gegenüberliegenden Wand eine zunehmende Stärke gegeben.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Abb. r einen Schnitt durch ein Ventil, das durch Druckluft gesteuert wird, Abb. a einen Schnitt durch ein Ventil, das durch die Auspuffgase des Motors gesteuert wird.
• In der Zeichnung ist s ein an einer Ventilspindel s1 sitzender Ventilteller. Am oberen Ende der Ventilspindel s1 ist ein Kolben befestigt, der in einem Zylinder c gleitet. Zu beiden Seiten. des Zylinders c sind die Verteiler oder Drehschieber a für den Einlaß, die in dauernder Verbindung mit der Zuführung für die unter Druck stehende Flüssigkeit stehen, sowie die Auslaßschieber e angeordnet. Diese Drehschieber sind mit Öffnungen a1 und a2 sowie ei und e° versehen. Um eine bessere Dichtung der Drehschieber herbeizuführen, werden diese Öffnungen durch einen über die ganze Länge des Drehschiebers verlaufenden Schlitz gebildet, so daß der Drehschieber einen federnden Ring bzw. Zylinder oder Konus bildet. In der Wand des Zylinders c sind entsprechend den Öffnungen a1, a2 und ei und e2 Öffnungen cl und c2 sowie c3 und c4 vorgesehen. Der Kolben p3 ist mit Ansätzen p versehen, die auf der Einlaßseite durch Öffnungen p#1 und p2 durchbrochen sind.
• Wenn der obere Verteiler a in der in Abb. i gezeigten Stellung steht, geht Druckluft durch die Öffnungen a1, p1 und cl und gelangt zwischen Kolben p und den Kopf m des Zylinders, der so ausgebildet ist, Saß kein toter Raum entsteht. Das Ventils öffnet sich dann unter der Wirkung der Druckluft. Sobald dann der Kolben die Öffnung cl verdeckt, ist die Luftzufuhr abgeschnitten. Das Ventil setzt seine Öffnungsbewegung fort. Wenn es im tiefsten Punkte angekommen ist, öffnet der obere Verteiler e den Auslaß, während der untere Verteiler a den Lufteinlaß unter dem Kolben p öffnet, wodurch das Ventil wieder die Schließbewegung ausführt. Um beim öffnen und Schließen Stöße zu vermeiden, ist an beiden Totpunkten bei den letzten Millimetern der Bewegung ein vollkommen geschlossener Raum vorgesehen, der einen Luftpuffer bildet.
• Da die Drehzahl der Drehschieber abhängig von der Motordrehzahl ist, gehen die Einlaßöffnungen a1 und a= bei niedrigen Drehzahlen langsamer an den Öffnungen cl und c2 vorbei als bei höheren und lassen demgemäß eine größere Menge des Druckmittels ein. Infolgedessen würde bei niedriger Drehzahl ein übermäßiger Verbrauch an Druckmittel sowie ein Schlagen des Ventils in seinen beiden Endlagen entstehen. Dies wird durch die steuernden Ansätze p vermieden. Die Steuerungsweise dieser Ansätze ist folgende: Bei höchster Drehzahl des Motors wird die Drehzahl der Drehschieber a gleichfalls die höchste sein und wegen des schnellen Vorbeiganges der Öffnungen a1, a2 vor den öffnungen cl und c= die geringste Druckmittelmenge in den Steuerzylinder c eingelassen werden. Diese muß so bemessen sein, daß sie ohne Wirkung des Ansätze p das Bewegungsoptimum des Vcntils gewährleistet. Beim Fallen der Drehzahl wird während des langsameren Vorbeiganges der Öffnungen a1 und a= vor den Öffnungen cl und c' mehr Druckmittel in den Steuerzylinder c eingelassen werden, und die beschriebenen Nachteile werden eintreten. Um einen Ausgleich für die längere Eröffnung der Drehschieber zu geben, müssen daher die Öffnungen cl und c'2 durch einen von der Drehzahl des Motors unabhängigen Teil immer nach der gleichen Zeit abgeschlossen werden. Dieser Teil wird durch die An-Sätze p gebildet. Wenn sich nämlich in dem Steuerzylinder c ein bestimmter Druck eingestellt hat, so wird der Steuerkolben p3 mit dem daran befestigten Ventil eine ganz bestimmte, durch die Ventilmasse und den Kolbenquerschnitt bedingte Beschleunigung erfahren, d h. der Kolben wird nach einer bestimmten Zeit immer einen bestimmten Weg zurücklegen. Das führt dazu, daß die öffnungen cl bzw. c' immer nach einem bestimmten Kolbenwege und einer bestimmten Zeit durch die Ansätze p abgeschlossen werden. Es wird also stets die gleiche Druckmittelmenge in den Steuerzylinder c eingelassen werden.
• Statt für die Steuerung Druckluft zu verwenden, können auch andere Gase oder Flüssigkeiten benutzt werden, beispielsweise die Auspuffgase. Zu diesem 'Zwecke (Abb. a) wird der Explosionsdruck in einem passenden Augenblick benutzt, um den Behälter r durch den drehbaren Verteiler d zu füllen, der den Behälter mit dem Zylinder durch die hohle Ventilstange in Verbindung setzt.
• Das Gas unter Druck dient zum Öffnen des Auslaßventils und dann zum Öffnen des Einlaßventils mittels der Verteiler a und e, wie oben ausgeführt.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: z. Steuerung von Ventilen, insbesondere für Explosionsmotoren, durch Flüssigkeiten oder Gase, bei der am Ventil ein Steuerkolben sitzt, zu dessen beiden Seiten Flüssigkeiten oder Gase durch vom Motor bewegte Drehschieber o. dgl. verteilt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (p3) steuernde -Ansätze (p) besitzt, die die Eintritt des Druckmittels bei allen Motordrehzahlen nach Zurücklegung desselben Steuerkoibenweges in derselben Zeit abschließen, so daß sich das Ventil stets in der gleichen Zeit öffnet und schließt. z. S:euerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Ventile Auspuffgase benutzt werden. 3. Steuerung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Auspuffgase den Drehschiebern durch hohle Ventilspindeln (s1) zugeführt werden. q.. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehschieber hohl und geschlitzt sind, so daß eine elastische Dichtung bewirkt wird, wobei die Schlitze die Durchgänge für das Treibmittel bilden.