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Elektromagnetische Steuerung der Ein- und Auslaßventile von Kolbenkraftmaschinen.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektromagnetische Steuerung der Ein- und Auslaßventile
von Kolbenkraftmaschinen, bestehend aus einer auf der Triebwelle angeordneten, mit
Kontaktsebamenten versehenen Is,o#li:ertrommel mit .einer für jedes Ventil vorgesehenen
festen und beweglichen Bürste sowie aus einem Elektromagneten, dessen Anker mit
der Ventilstange verbunden ist, ferner aus einem mit dem Durchlaßventil zusammenwirkenden
Schalter und einem von Hand beeinflu:ßbaren Sicherheitsschalter, wobei die Bürsten,
der Elektromagnet, der Schalter dies Durc!hgangsventils und der Handschalter in
Reihe mit einer Stromquelle geschaltet sind und welche sich dadurch auszeichnet,
daß die bewegliche Bürste sich unter der Wirkung des Geschwindigkeitsreglers längs
des Umfangs der Kontakttrommel verschiebt und dadurch die Ventile steuert und die
EinlaBprozentsätze regelt, wobei mittels einer an sich bekannten Skala dieselben
ablesbar gemacht werden: Die Zeichnung zeigt die schematische Darstellung des Erfindungsgegenstandes.
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Auf der Welle V der Maschine wird eine Trommel A aus Isoliermaterial
angeordnet. Auf der Fläche dieser Trommel bringt man ein -Metallseb-nent M an, welches
einen bestimmten Bogenteil der Trommel bedeckt, und sieht auf ihr des weiteren zwei
elektrische Kontakte, z. B. zwei Bürsten E2 und E1, vor, von denen die eine, E2,
fest und die andere beweglich ist. Die Bürsten liegen unter geeignetem Druck an.
Die bewegliche Bürste kann der festen genähert .oder von ihr entfernt werden, was
durch den Geschwindigkeitsregler der Maschine bewirkt wird, der die bewegliche Bürste
unter Vermittlung eines Teiles R verschiebt.
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Die bewegliche Bürste El ist über einen Handschalter 11, einen mit
dem Durchgangsventil (nicht dargestellt) zusammenwirkenden Schalter 12 und die Wicklung
eines Elektromagneten B mit einer Klemme der Stromquelle
1? verbunden.
Die feste Bürste E. ist unmittelbar mit der anderen Klemme der Stromquelle verbunden.
Derdurch das Durchgangsventil automatisch beeinflußte Schalterle unterbricht den
Strom, nachdem das Durchgangsventil geschlossen ist. h ist als Sicherheitsschalter
gedacht. Der Anker C des EleLtronnagneten B ist durch die Ventiil:-stange H fest
mit dem Einlaßventil S verbunden.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende Angenommen, die
Welle V der Maschine drehe sich in der Richtung des Pfeiles s. Wenn die Schalter
12 und l, geschlossen sind, wird bei jeder Drehung in einem Zeitabschnitt das in
die Trommel eingelassene Segment !Y1 den Stromkreis schließen. Dies wird der Fall
sein, wenn sich das Segment M gleichzeitig unter den beiden Bürsten EI und
E2 befindet. Der den Elektromagneten durchfließende Strom verursacht die Anziehung
des Ankers C, der das mit ihm verbundene Einlaßventil S hebt. Sobald dies geschehen
ist, wird das Antriebsmittel in das Innere des Zylinders eintreten. Befindet sich
das Segment M nicht unter den beiden Bürsten, so ist der Stromkreis unterbrochen,.
das Ventil wird geschlossen, und der Einlaß hört unmittelbar auf. Nimmt die Trommel
El, die in der Zeichnung dargestellte Lage ei-i, in der sich die Maschine in der
Totpunktlage befindet, so wird die Voreilung durch Z-W und der Einlaß durch X-Y
dargestellt. Es ist nun klar zu ersehen, daß man mit dieser Steuerung die Füllung
jeder Phase für sich sehr leicht regeln kann.
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Verringert sich die Belastung der Maschine; so verschiebt der auf
die bewegliche Bürste Ei wirkende Geschwindigkeitsregler diese in einer der Kreisbewegung
der Welle entgegengesetzten Richtung, wodurch eine Verringerung des Einlasses erreicht
wird.
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Vergrößert sich die Belastung der Maschine, .so Wirdi die bewegliche
Bürste in der Richtung der Kreisbewegung der Welle verschoben, was eine Vergrößerung
dies Einlasses zur Folge hat.
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Die feste Bürste E2 ist mit .einer. eingeteilten Skala Q versehen,
auf welcher man in jedem Augenblick den Einlaßprozentsatz der Maschine ablesen kann.
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In der Zeichnung ist die Steuerung eines Ventils einer doppeltwirkendern
Maschine dargestellt worden.
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Der Antrieb dies anderen Einlaßventils auf der anderen Seite des Zylinders
wird mittels zweier den dargestellten Bürsten gegenüberliegenden Bürsten bewirkt.
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Die Steuerung der Auslaßventile ist entsprechend, jedoch ist sie einfacher,
da hier die Beeinflussung durch den Regler nicht nötig ist.
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Die Anordnung der Steuerung des Auslasses sieht kleine Verschiebungen
der Bürsten vor, jedoch von mehr oder weniger bleibender Art, wodurch es ermöglicht
wird, den Auslaß und die Kompression zu regeln. Z. B. wird die Steuertrommel einer
Tandemdampfmaschine mit zwei Metallsegmenten M in geeigneter Weise versehen, von
denen das eine für den Einlaß, das andere für den Auslaß bestimmt ist. In der Ebene
jedes Segment-Idnges werden dann zwei Bürstenpaare um I8o° versetzt zueinander angeordnet,
und zwar steuert ein Paar die Einlässe der einen der Seiten der beiden Zylinder
und das um 18o° versetzte die Einlässe der anderen Seite der beiden Zylinder. Dasselbe
trifft zu für die beiden Bürstenpaare, die mit dem- Steuerring für dien Auslaß in
Berührung kommen. Für den Zweitaktmotor mit einfacher Wirkung ist der Aaltrieb entsprechend.
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Für die Viertaktmotoren wird die Steuertrommel auf einer kleinen Welle
angeordnet, die unter Vermittlung einer Zahnradübersetzung I : a von der Maschinenwelle
angetrieben wird. Die Anordnung der Steuerringe oder -segmente für diese Motoren
ergibt sich sehr leicht aus dem Vorhergesagten. .