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Vorrichtung zum Verhindern unzulässiger Drehzahlen bei ohne selbsttätige
Regelung arbeitenden Gasmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf Gasmaschinen ohne
selbsttätige Regelung, wie sie z. B. zum Antrieb von Gebläsen, Kompressoren o. dgl.
verwendet werden und bei welche; die Füllung und damit die Drehzahl von Hand eingestellt
wird, indem z. B. mittels Handrades ein Steuerschieber eingestellt wird, durch dein
der Zufluß einer Druckflüssigkeit zum Kraftkolben eines mit der Ventishubregelwelle
zusammenwirkenden Servomotors bestimmt wird. Bei derartigen Maschinen. benutzt man
bisher als Sicherung gegen überschretung der zulässigen Drehzahl einen Zündungsausschalter,
der bei Überschreitung zier Höchstdrehzahl den Zündstrom, z. B. mittels Pendels,
ausschaltet. Diese Einrichtung hat den Nachteil., daß nach dem Ausschalten der Zündung
die bei jedem Hub unverändert bleibende Füllung unverbrannt in die Auspuffleitung
gedrückt wird. Abgesehen, von den dadurch verursachten Verlusten besteht auch bei
modernen Maschinen, die fast ausnahmslos mit Abwärmeverwertung ausgerüstet sind,
die Gefahr, daß sich das uriverbrannte Gemisch an den hocherhitzten Auspuffleitungen
entzündet. Dies führt zu erheblichen Drucksteigerungen in der Auspuffleitung, die
zu Beschädigungen dieser Leitung Anlaß geben können.
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Die Erfindung bat den Zweck, den Zündungsausschalter und die mit -demselben
ver# bundenen Nachteile durch eine Vorrichtung, die keime Nachteile hat, zu ersetzen.
Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß parallel zu dem handgesteuerten Flüssigkeitsstenerschieber
des Servomotors ein Hifssteuerschieber angeordnet ist, mit dem ein selbsttätiger
Regler durch Hebel und Schuborgane in, der Weise zusammenwirkt, daß bei übeTschreitung
einer bestimmten Höchstdrehzahl der Zulauf der Flüssigkeit zum Druckkolben des die
Ventilsteuerwelle beeinflussenden Servomotors geändert und der Druckkolben auf kleinste
Füllung eingestellt wird. Während also die Maschine infolge Umsteuerung des Druckkolbens
zum Stillstand kommt bzw. am Durchgehen verhindert wird, kann im Gegensatz zu den
Vorgängen bei der vorgenannten bekannten Einrichtung mit Zündungsausschalter kein
oder nur ein sehr geringer übertritt von Gas in die Auspuffleitung erfolgen.
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Ein weiterer durch die Vorrichtung der Erfindung erzielbarer Vorteil
besteht darin, daß durch den selbsttätigen Regler und den von ihm betätigten Hilfssteuerschieber
bei Unterschreitung .einer bestimmten Mindestdrehzahl in einfacher Weise bewirkt
wird:, daß innerhalb der Einlaßsteuerung kein Überströmen von Gas in die Luftleitung
oder von Spülluft in die Gasleitung stattfinden kann. Dies wird erfindungsgemäß
in der Weise erreicht, daß ei :b von dem Regler betätigtes, auf ein Federklinkwerk
des Hilfssteuerschiebers wirkendes Übertragungsorgan doppelt wirkend so ausgebildet
ist, daß es in beiden Grenzstellungen des Reglers die Umsteuerung herbeiführt.
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Ein nach diesen Gesichtspunkten ausgeführtes Beisspiel der Erfindung
ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Abb. i und 2 zeigen schemaüs,ch die Gesamtanordnung des beispielsweise
durch
Drucköl betätigten Servomotors, der ölleitimgen und der Olsteuerschieber,
Abb. _3 ein Schema der Verbinduan@g des selbsttätigen Reglers mit dem zur Betätigung
des, Hilfssbeaerschiebers dienenden Mechanismus nebst Achsialschnitt durch den Hilfssteuerschieber.
Abb. 4 zeigt einen Schnitt durch den Hilfsstewerschieber nach Linie A-A der Abb.3
nach Umsteuerung durch den Regler, Abb.5 im Schnitt nach Linie B-B der Abb. 3 das
Federklinkwerk des Hilfssteuerschiebers bei mittlerer Reglerstellung und Abb. 6
die Stellungen des Federklinkwerkes -nach Umsteuerung des Hilfsölschiebers bzw.
bei Wiedereinstellung desselben in die Normallage.
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Gemäß Abb. i und 2 entnärnmt die nicht besonders dargestellte Öldruckpumpe
das Öl oben aus dem Behälter i und führt es normalerweise durch die in. ausgezogenen
Linien gezeichnete Leitung 2 zu dem an sich bekannten und daher nicht besonders
dargestellten handgesteuerten ölsteuerschieber 3, durch den es beim Normalgang der
Maschine dem mit der Ventilsteuerwelle 4- zusammenwirkenden Druckkolben 5 über die
gestrichelt dargestellte Leitung 6 .auf der Zeichnung rechtsseitig zugeführt wird,
so daß der'Druckkolben die dem größten Ventilhub, also der -größten Füllung der
Maschine entsprechende Linksstellung einnimmt (Abb. i). Auf der linken Seite steht
das Druckkolbengehäuse dabei über die punktiert gezeichnete VerbindungsleitUng 7
mit den Rücklaufkanälen des Steüerscbiebers 3 und über die strichpun'ktierteRück.
leitung 8 wieder mit dem Ölbehälter i in Verbindung. Bis dahin bietet die Einrichtung
nichts Neues. - _ Parallel zu dem Handsteuerschieber3 aber ist in Zweigleitungen
2a, 6ä, 7a und 8a der Hilfsölsteu;erschieber 9 (Abb. 3) angeordnet, dessen Kanäle
beim Normalgang der Maschine geschlossen sind. Bei Drehung des Hilfssteuerschiebers
um einen bestimmten Winkel jedoch kommen die Druckleitungen 2, 2a über-.den-Kanal
i6, die- Kammer i i und die `Kanäle i 2, i3 mit den. Leitungen 7-, 7, die
Leitungen 6, 6a aber über die Kanäle 14, 15, die Steuerkolbenkammer
16 und die Kanäle 17, . 18 mit den Rückleitungen 8a, 8 in Verbindung.
Infolgedessen werden die Leitungen 6, 6a und die rechte Seite des Druckkolbens vom
Druck entlastet, während gleichzeitig die Leitungen 7, 7a bzw. die linke Seite des
Druckkolbens 5 unter Druck kommen. Der Druckkolben: 5 wird demzufolge in die der
kleinsten Füllung entsprechende Rechtsstellung umgestellt.
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Die Betätigung des Hilfsölsteuerschiebers 9 erfolgt in Abhängigkeit
von dem selbsttätigen Regler der Maschine, dessen Muffe i9 mit einer an der Maschine
drehbar gelagerten Scheibe 2o durch den Hebel 2 i, den Lenker 22 und die Kurbel
23 verbunden ist. An der Scheibe 2o greifen an gegenüberliegenden Zapfei124,
25 die Lenker 26, 27 an, deren andere Enden mit Schubstangen 28, 29 gelenkig verbunden
sind, welche in das das Federklink-_werk des Hilfsölsteuerschiebiers 9 bergende
Gehäuse 30 hineinragen. In dem Hubweg der Schubstangen 28, 29 liegt eine
Klinke 3i, die am Ende des langen Armes eines gleichfalls als Klinke ausgebildeten
doppelarrnigen Hebeis 32 gelagert ist. Letzterer legt sich unter dem Einfuß einer
an seinem kürzeren Arm angreifenden Feder 33 beim Normalgang der Maschine gegen
ein festes Widerlager 34 an, während die Klinke 3 i durch einen in Führungen- 35,
36 des Hebels 32 verschmebbaren, unter dem Einfluß einer Feder 37 stehenden Stift
38 in ihrer Normallage gehalten wird. Ferner legt sich in der N,_ rmalsbellung des
Hebels 3z der Daumen 39 desselhen gegen den Daumen 4o des Klinkh@ebels 44 welcher
durch die Feder 42 gegen den Daumen 39 angedrückt wird. Der Arm 43 des Klinkhebels
41 liegt dabei kurz vor dem freien Ende dez, Stiftes 38. Der Klinkhebel4i isst fest
auf der Spindel 44 des Hilfssteuerschilebers 9 gelagert; auf- deren aus dein Gehäuse
3ö herausragendem Ende ein zur Einstellung des Schiebers' und seines Klinkwerkes
in die Normallage, dienendes Handrad 45 sitzt.
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Die Wirkungsweisse der Vorrichtung ist folgende: Beim Normalgang der
Maschine befinden sich der Hifssteuerschieber 9 und die auf denselben- einwirkenden
Organe in der aus den Abb. 3 und 5 ersichtlichen Stellung, beiz welcher die Kanäle
des Hilfssteuerschiebers 9 geschlossen sind. Mit wachsender Drehzahl der Maschine
wird die Scheibe 2o durch die Reglern uffe i 9 in Richtung des in Abb. 3 eingezeichneten
einfachen Pfeiles . gedreht. Die Schubstange 28 verdrängt dabei die Klinke
3 1 und den Hebel 32 in die in Äbb. 6 gestrichelt dargestellte Lage. Bei
Überschreitung der höchstzulässigen Drehzahl löst sich infolgedessen der Daumen
39 des Klinkhebels "32 vom Daumen 4o des Klinkhebles 4 i ab und gibt letzteren frei.
Dieser schwingt unter dem Einfluß der Feder 42 in die in Abb. 6 gleichfalls gestrichelt
dargestellte Lage, wobei gleichzeitig der Hilfssbeuerschieber 9 in die der Umsteuerung
des Druckkolbens 5 entsprechende Lage nach Abib.4 gedreht wird, so daß die Maschine
zum Stillstand kommt. Hierbei führt die Reglermuffe i9 die Scheibe 2o und die Schubstange
28 zunächst in die Mittellage zurück, so daß der Hebel 32 mit der Klinke
3 i wieder vorrückt. Beim überschreiten der Mittellage führt aber die Reglermufe
durch Weiterdrehung der Scheibe 20 jetzt die Schubstange 29 vor, so daß die Klinke
3 1
und der Klinkhebel32 von neuem in die in Abb. 6 gestrichelt
dargestellte Lage gedrängt werden, da die Feder 33 nicht ausreicht, dies zu verhindern.
Um; die Normalstellung wieder zu erreichen, dreht man das Handrad 45 und damit den
Steuerschieber 9 bzw. den Klinkhebel 41 von Hand in die Normallage zurück. Dabei
stößt der Arm, 43 des Klinkhebels 41 zunächst gegen, das freie Ende des Stiftes
38, verdrängt denselben entgegen der Wirkung der Feder 37 und bringt die Klinke
31 in die in Abb.6 in ausgezogener Linie dargestellte Ausklinkstellung. In dieser
kann der Hebel 32 unter denn Einfluß der Feder 33 jetzt in die Normallage zurückschwingen,
wobei sich die Zunge der Klinke 3 i unter die Schubstange 29 schiebt. Gleichzeitig
legen .sich die Daumen 39, 4o wieder gegeneinander, und der Klinkhebel 41 bzw. der
Steuerschieber 9 werden von neuem blockiert. Beim Wiederanlaufen der Maschine führt
jetzt der in die Mittellage zurückgehende Regler auch die Schubstangen 28, 29 in
die Mittellage zurück, so daß die Klinke 31 frei wird, unter dem Einfluß der Feder
37 zurückschnappt und sich wieder in den Hubweg der Schubstangen legt.
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Damit ist die Sicherheitsvorrichtung zu neuer Wirkung bereit.
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Wie bereits aus Vorstehendem hervorgeht, erfolgt die Auslösung des
Klinkwerkes und die Umsteuerung des Hilfssteuerschiebers 9 bei. Unterschreitung
einer gewünschten Mindestdrehzahl durch die dabei vorrückende Schubstange 29 in
gleicher Weise -wie bei überschreitung der höchstzulässigen Drehzahl durch die Schubstange
28, wobei der Ventilhub so weit veirringert werden kann, daß'', Gas-oder Spülluftdurchgang
oder beides in der Einlaßsteuerung nicht mehr geöffnet wird.
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Falls die Maschine nur mit Sicherung gegen Überschreitung der Nöchstdrehzahlausgerüstet
ist,, kommen der Lenker 27 und die Schubstange 29 in Webfall. Dabei können auch
der der Verstellung der Klinke 31 dienende Stift 38 und die Feder 37 fehlen, weil
alsdann bedm Rückgang der Schubstange 28 in d.ia Mittellage der Hebe1:32 mit der
Klinke 31 ohne weiteres folgen und der Klinkhebel 41 mit dem Hilfssteuerschieber
9 von Hand in die Blockierungsstellung zurückgedreht werden kann.