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Indikator für schnellaufende Maschinen. Es sind bereits Indikatoren
für schnell-. laufende Kolbenkraftmaschinen bekannt geworden, bei denen die Verbindung
zwischen Motor- und Indikatorzylinder nur für einen kurzen Teil jedes Hubes hergestellt
und für so viele Hübe nacheinander wiederholt wird, bis sich die bei den einzelnen
Kolbenhüben gewonnenen Diagrammteile zu dem vollständigen Diagramm ergänzen. Derartige
Indihatoren besitzen entweder durch Schaltwerke vom Motor aus bewegte Verbindungskanäle
zwischen Motor- und Indikatorzvlinder oder zwei sich in achsialer Richtung geradlinig
bewegende, mit Spalten versehene gegenläufige Kolben- oder Rohrschieber. Bei anderen
derartigen Vorrichtungen werden zu diesem Zwecke Hahnküken angewandt, die von der
Maschine selbst gesteuert «-erden und die auch das Auslassen des Druckmittels aus
dein Indikatorzylinder nach jeder Aufzeichnung zu besorgen imstande sind.
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Alle dies: bekannten Vorrichtungen weisen entweder sehr sperrige,
vielteilige, im Betriebe einem schnellen Verschleiß ausgesetzte Bauweise auf, oder
aber Ausführungen, die es nicht ohne weiteres gestatten, eine Reihe von Diagrammpunktaufnahmen
mit beliebiger Schnelligkeit nacheinander aufzunehmen und zu einem fortlaufenden
vollständigen Diagramm, wiederum mit beliebiger Schnelligkeit, zusammenzusetzen.
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Die vorliegende Erfindung hat einen Indikator der vorhin gekennzeichneten
Art zum Gegenstande, der die angedeuteten Unzuträglichkeiten beseitigen soll. Das
Neue der Erfindung beruht darin, daß in die vom Arbeitszylinder nach dem Indikator
zylinder führende Leitung eine mit einem Spalt versehene, von der Hauptwelle oder
von der Steuenvelle des Motors gedrehte Scheibe eingeschaltet wird, die beim Drehen
an einer zweiten mit einem entsprechenden Spalt versehenen Scheibe dicht anliegt,
die ihrerseits entweder unabhängig, z. B. von Hand, oder auch vom Motor aus, in
Abhängigkeit von dessen Umläufen, drehbar angeordnet ist. Diese Gegenscheibe wird
erfindungsgemäß in der Weise mit dem sie antreibenden Mechanismus verbunden, daß
gleichzeitig auch der die Indikatortrommel drehende Mechanismus, z. B. ein Kurbelgetriebe,
eine Kurbelschleife o. dgl., angetrieben wird. Auf diese Weise wird ein Indikator
für schnellaufende Kolbenkraftinascbiiien geschaffen, der sich durch eine gedrungene
und einfache Bauart auszeichnet und der es trotzdem gestattet, eine Reihe von Diagrammpunktaufnahmen
nacheinander mit beliebiger Schnelligkeit aufzunehmen und nachher wiederum mit.
beliebiger Schnelligkeit zu einem fortlaufenden vollständigen Diagramm zusammenzusetzen.
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Auf der Zeichnung ist der neue Indikator an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es bedeutet: Abb. i einen Hauptlängsschnitt durch die Vorrichtung,
Abb. 2 einen Grundriß zu Abb. i,
Abb. 3 und 4 die Ansicht und den
Querschnitt durch den Öffnungsspalt.
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Die Vorrichtung besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse 12 und 13,
dessen unterer Teil mit einem Gewindestutzen i versehen ist, mit dessen Hilfe die
Vorrichtung in der Indikatoröffnung des Zylinders oder an Stelle einer Zündkerze
bei zweikerzigen Zylindern eingeschraubt wird. Hierdurch wird der untere Raum :2
durch die im Stutzen i vorgesehene Bohrung mit dem Zylinderinnern verbunden. Das
Innere des Gehäuses 12, 13 wird durch die sich drehenden Scheiben 3 und 4 in einen
Unterraum 2 und in einen Oberraum 5 geteilt. Der Oberraum 5 ist mit dem unteren
Ende des eigentlichen Indikatorzylinders 6 unmittelbar verbunden, in welchem der
Indikatorkolben 7 seine geradlinige Bewegung unter der Wirkung der resultierender.
Kräfte: der Kolbenfeder 28, und der auf den Unterteil des Kolbens 7 wirkenden Spannung
der Gase oder Dämpfe ausführen kann. Die Bewegung des Kolbens 7 wird mittels der
Kolbenstange 8 auf das übliche und an sich bekannte Indikatorschreibzeug übertragen.
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Die beiden gedrehten Scheiben 3 und 4 sind miteinander fest verbunden
und umfassen beiderseitig das als Scheibe ausgeführte Zahnrad 9. Die Scheiben 3
und 4 sitzen am Ende der Welle io, die im unteren Teile des Gehäuses entsprechend,
z. B. mittels Kugellagers 29. gelagert und am Ende mit einem Vierkant versehen ist.
Das Vierkant i i kann von der Steuerwelle des Motors oder in anderen Fällen von
der Hauptwelle, unter Zuhilfenahme einer geeigneten Einrichtung, z. B. mittels biegsamer
Welle, angetrieben v#erden.
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Die Scheiben 3 und 4 umfassen das Zahnrad 9 dicht, und das letztere
ist im Gehäuse dicht gelagert. In den Scheiben 3 und 4 ist je ein Spalt 14 und 16,
vgl. Abb.4, vorgesehen, dem ein Spalt 15, v g1. Abb. 3 und 4, in der Zahnradscheibe
9 entspricht. Wie aus Abb.4 folgt, bilden die drei Spalte in den einzelnen Teilen
im Ouerschnitt einen einzigen düsenartigen Spalt.
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Infolge dieser Einrichtung sind die Gehäuseräume 2 und 5 voneinander
vollkommen getrennt, solange der Spalt 15 nicht in einer Linie mit den Öffnungen
14 und 16 liegt. Diese in-der Draufsicht trapezförmigen Spalte von ziemlich großem
Durchflußquerschnitt bilden daher im Augenblick, wenn sie zusammenfallen, die einzige
Verbindung zwischen den Räumen 2 und 5, in welchem Augenblick dann der Indikator
den gerade vorhandenen Druck im Motorzylinder anzeigt.
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Solange das Zahnrad 9 stillsteht und die Scheiben 3 und 4 synchron
zur Motorwelle sich drehen, überdecken sich die Öffnungen i4, i5, 16 während einer
Drehung der Steuerwelle nur während eines Moments immer bei derselben Kolbenstellung
des Motors. Hierdurch wird dauernd stets beinahe dieselbe Spannung auf den Indikatorkolben
7 wirken. So wird denn beim Stillstand der Schreibtrommel 17 des Indikators ein
Diagrammpunkt erzeugt, welcher von der Stellung der Öffnung 15 im Zahnrade 9 abhängig
ist.
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Das Zahnrad 9 kann nun mit Hilfe eines zweiten Zahnrades i8 gedreht
werden, welches sich mittels der Kurbel i9 langsam drehen läßt. Hierbei wechselt
die Öffnung j,5 ständig ihre Stellung, und infolgedessen wird bei den fortwährenden
Überdeckungen der Spalte 14, 15, 16 stets eine neue Phase im Druckverlauf der Zylindergase,
im Oberraume 5 in die Erscheinung treten, so daß der Indikatorkolben die entsprechenden
wechselnden Druckgrößen anzeigt. Auf diese Weise wird ein ständiges geschlossenes
Diagramm dann auf der Schreibtrommel 17 erhalten werden können, wenn sie, wie nachstehend
beschrieben, gleichzeitig gedreht wird.
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Auf der Welle des Zahnrades 18 ist eine Scheibe 2o aufgekeilt, an
welcher ein Kurbelzapfen 21 fest angeordnet ist. Dieser Kurbelzapfen 21 versetzt
die Schreibtrommel in eine hin und her drehende Bewegung, z. B. mittels der in der
Führung 22 geradlinig geführten Kurbelscheibe 23, welche mit der Schreibtrommel
17 durch die Rolle 24 und die Schnur 25 in Verbindung steht.
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Es versteht sich von selbst, daß die Indikatortrommel 17 bei Viertaktmotoren
zwei oszillierende Bewegungen auf eine Arbeitsperiode und auf eine volle Umdrehung
des Zahnrades q machen muß, was durch entsprechende Wahl des Überzestzungsverhältnisses
zwischen Zahnrad 9 und Zahnrad 18 erzielt wird. Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung
läßt sich außerdem jeder wichtige Moment des Vorgangs im Motorzylinder, wie Zündung,
höchste Spannung o. dgl., der Beobachtung besonders leicht und genau zugänglich
machen, da dieKurbel i9 mit einem Zeiger 26 versehen ist, welcher auf einer Kreiseinstellung
27 spielt, mit deren Hilfe sich jede gewünschte Motorkurbelstellung genau einstellen
läßt.