Steuerung für schwungrad- und gelenklose Kolbenkraftmaschinen. Die
Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für schwungrad- und gelenklose Kolbenkraftmaschinen,
wie sie beispielsweise zum Antrieb von Pumpen dient, bei der eine Vorsteuerung überflüssig
ist und der Verteiler als Differentialkolben ausgebildet ist, der aus einem Stück
besteht und dessen einzelne Kolbenkörper so bemessen sind, daß er von einem Ende
des Schiebergehäuses aus eingesetzt werden kann. Die Umsteuerbewegung erfolgt in
der bei derartigen Steuerungen an sich bekannten Weise durch Beaufschlagung bestimmter
Steuerflächen des Verteilers durch Treibmittel, das aus der Einströlriseite des
Arbeitszylinders abgeleitet und einer Steuerfläche des Steuerschiebers zugeleitet
wird.Control for flywheel and articulated piston engines. the
The invention relates to a control for flywheel and articulated piston engines,
as it is used, for example, to drive pumps, in which a pilot control is superfluous
and the distributor is designed as a differential piston that is made in one piece
exists and the individual piston bodies are dimensioned so that it is from one end
the valve body can be used. The change of direction takes place in
the manner known per se in such controls by applying certain
Control surfaces of the distributor by propellant that comes from the inflow side of the
Derived working cylinder and fed to a control surface of the control slide
will.
Den bekannten Steuerungen gegenüber zeichnet sich der Erfindungsgegenstand
durch außerordentliche Einfachheit aus, die dadurch begründet ist, daß die zwecks
Herbeiführung und Vollziehung der Umsteuerbewegung mit Druckmittel beaufschlagten
Steuerflächen in einem bestimmten Größenverhältnis zueinander stehen, das unten
näher erläutert ist und die erstrebte Wirkungsweise der Steuerung gewährleistet.The subject of the invention is distinguished from the known controls
through extraordinary simplicity, which is justified by the fact that the purpose
Bringing about and completing the reversal movement pressurized
Control surfaces are in a certain size ratio to each other, the one below
is explained in more detail and ensures the desired mode of operation of the control.
Die Steuerung nach der Erfindung ist auf der Zeichnung mit in den
beiden möglichen Endlagen und in der Mittellage befindlichen Steuerschieber schematisch
veranschaulicht.The control according to the invention is on the drawing with in the
two possible end positions and the control spool in the central position
illustrated.
Der als Differentialkolben ausgebildete Steuerschieber ist an den
Enden mit hohlzylindrischen Kolbenansätzen von verschiedenem Durchmesser versehen.
Die volle Endfläche des kleineren dieser Kolbenansätze ist mit a, die des
größeren mit d bezeichnet. In den Wandungen der hohlzylindrischen Kolbenansätze
sind Durchbrechungen vorgesehen, durch die bei einer Stellung des Steuerschiebers
das Treibmittel in die Einströmkanäle gelangt, während bei einer anderen Stellung
das Treibmittel aus dem Arbeitszvlinder durch die eine der Durchbrechungen auf die
Endfläche des Steuerschiebers gelangt. Zwischen beiden Endkolbenansätzen möglichst
symmetrisch zur Mitte des Steuerschiebersystems befinden sich zwei Mittelkolben
von gleichem Durchmesser, deren einander zugekehrte ringförmige Innenflächen gleich
groß sind. Die einander abgekehrten äußeren Ringflächen sind ebenfalls gleich groß,
jedoch ist ihr wirksam beaufschlagter Teil ungleich groß infolge der ungleichen
Durchmesser der Endkolbenansätze. Der wirksame Teil der dem kleineren Endkolbenansatz
zugekehrten Außenfläche des einen der beiden Mittelkolben ist mit b, der wirksame
Teil der dem größeren Endkolben zugekehrten Außenfläche des anderen Mittelkolbens
ist mit c bezeichnet. Die Flächen a, b, c und d sind so bemessen,
daß die Fläche a größer ist als der wirksame Teil der Ringfläche c und kleiner als
die Endfläche d. Die Summe der Fläche a + dem wirksamen Teil der Ringfläche
b ist größer als die Endfläche d.The control slide, designed as a differential piston, is provided at the ends with hollow cylindrical piston attachments of different diameters. The full end face of the smaller of these piston lugs is denoted by a, that of the larger by d. In the walls of the hollow cylindrical piston lugs, openings are provided through which the propellant enters the inflow channels in one position of the control slide, while in another position the propellant from the working cylinder passes through one of the openings onto the end face of the control slide. Between the two end piston attachments, as symmetrically as possible to the center of the control slide system, there are two central pistons of the same diameter, whose annular inner surfaces facing one another are of the same size. The outer annular surfaces facing away from one another are also of the same size, but their effectively acted upon part is of different size due to the different diameters of the end piston attachments. The effective part of the outer surface of one of the two central pistons facing the smaller end piston attachment is denoted by b, and the effective part of the outer surface of the other central piston facing the larger end piston is denoted by c. The areas a, b, c and d are dimensioned so that the area a is larger than the effective part of the annular area c and smaller than the end area d. The sum of the area a + the effective part of the ring area b is greater than the end area d.
E ist die Treibmittelzuführungsleitung, die sich in die zu den Enden
des Steuerschiebergehäuses führenden Zweige teilt. Die Mündungen dieser Zweige liegen
so, daß sie in den Endstellungen des Steuerschiebers von den Endkolbenansätzen geschlossen
werden. i und 2 sind die das Schiebergehäuse mit dem Arbeitszvlinder verbindenden
Einströmkanäle, 3 und d sind die Ausströmkanäle, die gegen Hubende vom Arbeitskolben
verschlossen werden. 5 und 6 sind Steuerkanäle, die sich an die Ausströmkanäle 3
und ,4 anschließen und Treibmittel kurz nach Beginn des Hubes des Arbeitskolbens
zu bestimmten Steuerflächen des Steuerschiebers leiten. 7 und 8 sind Steuerkanäle,
die den Arbeitszylinder mit dem Steuerschiebergehäuse verbinden und Treibmittel
aus dem Arbeitszylinder zu den Endflächen des Steuerschiebers gelangen lassen, wenn
der Arbeitskolben seinen Hub beendet hat.E is the propellant supply line that extends into the ends
of the spool housing divides leading branches. The mouths of these branches lie
so that they are closed by the end piston lugs in the end positions of the control slide
will. i and 2 are the ones connecting the valve body with the working cylinder
Inflow channels, 3 and d are the outflow channels towards the end of the stroke of the working piston
be locked. 5 and 6 are control channels that are connected to the outflow channels 3
and, connect 4 and propellant shortly after the start of the stroke of the working piston
to certain control surfaces of the control slide. 7 and 8 are control channels,
which connect the working cylinder with the spool valve housing and propellant
let get out of the working cylinder to the end faces of the control slide, if
the working piston has finished its stroke.
Die Wirkungsweise der Steuerung ist die folgende: Bei der Stellung
des Steuerschiebers nach Abb. i tritt Treibmittel in (las linke Ende des Steuerschiebergehäuses
ein, belastet die Endfläche a. und gelangt durch die Durchbrechung der Wandung des
linken Kolbenansatzes in die Einströmleitung i und weiterhin in den Arbeitszylinder.
Der Arbeitskolben tritt seine Bewegung nach rechts an. Die linke Endfläche a des
Steuerschiebers steht unter dem Druck frischen Treibmittels, der wirksame Teil der
äußeren Ringfläche b der linken der beiden gleich großen, mittleren Kolben-
Körper
des Steuerschiebers steht unter Ausströmspannung, weil der Ausströmkanal4 an die
Auspufföffnung.4 angeschlossen ist; bei dieser Stellung wirkt auf den Steuerkolben
lediglich eine in der Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens wirksame Kraft, die gleich
ist dem Produkt aus dem Druck frischen Treibmittels und der linken Endfläche a des
Steuerkolbens. Kurz nach Beginn des Hubes des Arbeitskolbens wird der Ausströrnkanal3
freigelegt, durch den frisches Treibmittel au: dem Arbeitszvlinder Tiber den Steuerkanal
6 auf die äußere Ringfläche c des rechten der mittleren KolEen gelangt. Da die Fläche
a größer ist als c, so verbleibt der Steuerschieber in seiner Lage, d. h. ,er wird
in dieser gehalten durch den Kraftüberschuß des auf die eine Endfläche a des Steuerschiebers
wirkenden Druckes frischen Treibmittels über den auf den wirksamen Teil der äußeren
Ringfläche c des nach der entgegengesetzten Seite hin gelegenen der beiden mittleren
Kolben ausgeübten Druck solchen Treibmittels, das dem Arbeitszylinder entnommen
ist. Die Eröffnung des Steuerkanals 7 durch den Arbeitskolben ist wirkungslos, da
dieser durch den Steuerschieber verschlossen bleibt. Die rechte Endfläche d des
Steuerschiebers steht während dieser Periode unter Auspuffdruck, cla der Steuerkanal
8 über den Ausströnikanal .4 mit der Auspufföffnung.4 in Verbindung steht.The operation of the control is as follows: At the position
of the control slide according to Fig. i, propellant enters (the left end of the control slide housing
a, loads the end face a. and passes through the opening in the wall of the
left piston attachment into the inflow line i and further into the working cylinder.
The working piston begins its movement to the right. The left end face a des
The control slide is under the pressure of fresh propellant, the effective part of the
outer ring surface b of the left of the two equally large, middle piston
body
of the control spool is under outflow voltage because the outflow channel4 is connected to the
Exhaust opening.4 is connected; in this position acts on the control piston
only an effective force in the direction of movement of the working piston, which is equal
is the product of the printing of fresh propellant and the left end face a des
Control piston. Shortly after the start of the stroke of the working piston, the outflow channel 3
exposed, through the fresh propellant from: the working cylinder through the control channel
6 reaches the outer ring surface c of the right of the middle KolEen. Because the area
a is greater than c, the control slide remains in its position, d. H. ,he will
held in this by the excess force of the one end face a of the control slide
acting pressure of fresh propellant on the effective part of the outer
Annular surface c of the two middle ones located on the opposite side
Piston exerted pressure such propellant, which is taken from the working cylinder
is. The opening of the control channel 7 by the working piston is ineffective because
this remains closed by the control slide. The right end face d des
The control slide is under exhaust pressure during this period, cla the control channel
8 communicates with the exhaust port. 4 via the exhaust duct.
lin Augenblick, wo der Arbeitskolben seinen Rechtshub (Abb. i) beendet,
legt er die Mündung des Steuerkanals 8 frei; nunmehr gelangt Treibmittel aus dem
Arbeitszvlinder durch die Öffnung in der Wandung des rechten Endkolbenansatzes des
Steuerschiebers auf die rechte Endfläche d und veranlaßt im Verein finit dein auf
den wirksamen Teil der Ringfläche c lastenden, gleichgerichteten Druck die Verschiebung
des Steuerschiebers nach links gegen den auf der linken Endfläche a lastenden Druck
frischen Treibmittels. Die Summe der Flächen a + b ist größer als die Fläche d,
daher erfolgt die Bewegung des Steuerschiebers nach rechts. Kurz nach Beginn seiner
Rechtsbewegung schließt der Steuerschieber den Kanal 2; der auf die Ringfläche b
wirkende Druck ist nunmehr der Expansionsdruck des im Arbeitszylincler rechts vom
Arbeitskolben befindlichen Treibmittels. Der Eintrittskanal am linken Ende des Steuerschiebergehäuses
wird geöffnet und frisches Treibmittel gelangt auf die Flache a. Hat der Steuerschieber
die Mittellage überschritten, so schließt er den rechten Zweigkanal der Einströmleitung.
Der Kanal 4 wird freigelegt und an die Ausströmöffnung A angeschlossen, damit hört
der bis dahin auf die Fläche b ausgeübte Druck auf. Die rechte Endfläche d wird
entlastet, indem die Öffnung in der zylindrischen Wand des rechten Steuerschieberansatzes
mit der Mündung des Steuerkanals 8 in Deckung gelangt, wodurch das rechte Ende des
Steuerschiebergehäuses durch den Steuerkanal 8, den Arheitszvlinder, den
Fanal 4 und die Attsströmöffnung .-i mit der Atmosphäre in Verbindung tritt. Zur
Vollendung der Umsteuerbewegung steht nunmehr nur der auf die linke Endfläche a
ausgeübte Treibmitteldruck zur Verfügung.At the moment when the working piston finishes its stroke to the right (Fig. i), it exposes the opening of the control channel 8; Now propellant comes from the Arbeitszvlinder through the opening in the wall of the right end piston attachment of the control slide on the right end surface d and causes in the association finite pressure on the effective part of the annular surface c, the shifting of the control slide to the left against that on the left End face a bearing pressure of fresh propellant. The sum of the areas a + b is greater than the area d, so the control slide is moved to the right. Shortly after starting to move to the right, the control slide closes channel 2; the pressure acting on the annular surface b is now the expansion pressure of the propellant located in the working cylinder to the right of the working piston. The inlet channel at the left end of the spool valve housing is opened and fresh propellant reaches the surface a. If the control slide has exceeded the central position, it closes the right branch channel of the inflow line. The channel 4 is exposed and connected to the outflow opening A, so that the pressure exerted on the surface b ceases. The right end face d is relieved in that the opening in the cylindrical wall of the right control slide attachment comes into congruence with the mouth of the control channel 8, whereby the right end of the control slide housing through the control channel 8, the Arheitszvlinder, the fanal 4 and the atts flow opening.-I communicates with the atmosphere. To complete the reversing movement, only the propellant pressure exerted on the left end face a is now available.