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Steuerurig für Preßluftmotoren u. dgl. mit Stufensteuerkolben Gemäß
der Erfindung soll, die dem Hauptpatent 4.55 327 zugrunde liegende Steuerung für
Preßluftmotoren u. dgl. mit einem in der einen Richtung zwangsläufig durch den Motorkolben
oder das Kolbengestänge und in der anderen Richtung kraftschlüssig durch zeitweilig
zugelassenes Druckmittel bewegten Stufensteuerkolben in der Weise weitergebildet
werden, daß zwecks Erzeugung eines Gegendrucks im Motorzylinder der Steuerkolben
den Frischlufteinlaß nach einer kurzen Eröffnung gegen Ende des Weges des Arbeitskolbens
wieder schließt und erst nach der Bewegungsumkehr des Arbeitskolbens wieder eröffnet.
Zu diesem Zweck ist die Mündung der Durchlässe des Steuerkolbens, welche in dessen
einer Stelhing die eine Zylinderseite mit dem Druckmitteleinlaß und in dessen anderer
Stellung mit dem Druckinittelauslaß verbinden, anstatt in die vordere Stirnfläche
in die Mantelfläche des Steuerkolbens verlegt, und der Steuerkolben ist entweder
derart unter die Vorschubwirkung einer Feder gestellt oder rückseitig offen und
in diesem Fall derart unter die Vorschubwirkung der Druckluft gestellt, daß er nach
seiner Bewegungsumkehr um einen gewissen Betrag seines Hubes wieder vorgeschoben
wird.
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.Die Zeichnung veranschaulicht die neue Steuerkolbenausbildung beispielsweise
an einem doppelseitig wirkenden oder auf doppelseitige Wirkung einstellbaren Motor
mit noch einigen zusätzlichen Einzelheiten in Abb. i im Längsschnitt durch den Motor.
Abb. ia und ib zeigen. je eine Einzelheit. Abb. 2 und 3 veranschaulichen zwei andere
Stellungen; und Abb. 4. veranschaulicht .eine andere Ausführungsform des Steuerkolbens.
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Der, wie zuvor, im rückwärtigen Ende des Motorzylindersz angeordnete
abgestufte Steuerkörpers ist im vorliegenden Fall als Hohlkolben ausgebildet und
an dem vorderen Mantelende seines dünneren Teils mit Durchbrechungen d1 sowie an
der Mantelfläche seines dickeren Teiles mit einer ringförmigen Nute und mit Durchlässen
versehen. e bezeichnet, wie zuvor, den Frischlufteinlaß und a den Auspuff; ferner
ist in dem Steuergehäuse noch eine Auspufföffnung pi angeordnet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i bis 3 führt- sich, in Längsrichtung
begrenzt verschieblich, in dem hinten offenen Hohlkolbens ein kolbenförmiger Körper
s3. Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 4. legt sich gegen den hinten geschlossenen
Steuerkolben s unter dem Druck einer Feder ra ein axial begrenzt verschieblicher
Stift b.
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In dem Umführungskanal t von der einen Zylinderseite z hinter den
Steuerkolben s (Abt. i) befindet sich im vorliegenden Aus-
Führungsbeispiel
an Stelle eines Rückschlagventils ein Hahn it mit verschieden großen Kükenbohrungen
hl, h 2 , 1t3 usw. Ferner ist der Motor mit einem Gegenzylinder
z1 versehen, und in der Verbindungsleitung i zNvitschen dem Zylinder z1 und der
Steuerung ist ein M Mehrweghahn j angeordnet. Außerdem ist in dem Zylinderkopf ein
Schmiermittel,-behälter m (Abb. i) angeordnet, von welchem eine Leitung n zu dem
Steuerkolbens und eine Leitung,til zu der Kolbenstange führt. Durch ein Rückschlagventil
o steht der Kaum m mit dem Zylinder raum z in Verbindung. Die Wirkungsweise des
1GIotors ist die folgende.
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In der in Abb. i dargestellten Lage des Steuerkolbens s tritt die
l'rischluft, wie durch eine Pfeillinie angedeutet, von dem Einström; kanal e durch
den Ringkanal c des Steuerkolbens s und durch den Umführungskanal i vor den Kolben
hl des Gegenzylinders z1, so daß sich die Kolben k und k1 im Sinne von Abb. i nach
links bewegen, bis hierbei der Kolbenk gegen den Steuerkörpers gelangt und diesen
in die in Abb. z dargestellte Lage zurückschiebt, in welcher der Einströmkanale
durch das Innere des Steuerkolbenss und durch die Durchbrechungen dl hindurch, wie
in Abb. z durch Pfeillinien angedeutet ist, mit dem Zylinderraum z und der Gegenzylinder
z1 durch den Kanal i und den Ringkanal c mit der Auspufföffnung p1 verbunden, dagegen
der Auspuffkanal a für den Zylinderraum z geschlossen ist. Schiebt der Arbeitskolben
k, sich durch seine Wucht noch weiter nach links bewegend, den Steuerkolben s gleichfalls
noch weiter nach links in die in Abb.3 dargestellte Lage, so werden die Durchbrechungen
dl geschlossen, und es tritt infolgedessen in dem Zylinderraum, z eine Drucksteigerung
ein, unter deren Wirkung der Kolbenk aufgehalten wird und s eine i Bewegung umkehrt.
Sinkt hierbei der Luftdruck in dem Zylinderraumz unter ein solches Maß, daß der
im Innern des Steuerkörpers s herrschende Frischluftdruck den im Zylinderinnern
auf die Kopffläche des Steuerkörperss wirkenden Druck übersteigt, sowird der Steuerkolben
wieder in die in Abb. 2 dargestellte Lage geschoben, in welcher die Durchbrechungen
dl den Frischlufteintritt zum Zylinderraumz wieder eröffnen. Oberschreitet der Arbeitskolben
k bei seiner Bewegung nach rechts den Kanal f, so tritt die im Zylinderraumz stehende
Druckluft, gegebenenfalls verzögert durch die Drosselöffnüngen hl, lt=, h3 in dem
Haluiküken h, hinter den Kolben s3 des Steuerkolbens s und schiebt infolge
der Stufenwirkung denSteuerkolbens wieder in die in Abb. i dargestellte Lage vor,
in. welcher der Zylinderraum z wieder durch die Mantelöffnung dl mit dem Auspuff
a und der Gegenzylinder z1 wieder durch die Ringnut c mit dem Frischlufteinlaß e
verbunden ist, so daß die Kolben k und hl sich im Sinne der Zeichnung wieder nach
links bewegen.
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Bei der Ausführungsform des Steuerkolbens s nach Abb. q. wird der
Vorschub des Steuerkolbens aus der Stellung nach Abb.3 zurück in diejenige nach
Abb. z, in welcher der Frischlufteinlaß zum Zylinderraum z .erneut eröffnet wird,
anstatt durch die in dem Kolben s befindliche Frischluft durch den Stift
b und die auf diesen wirkende Feder u
bewirkt. Hierbei ist der Verschiebeweg
des Stiftes b so bemessen, daß er den Kolbens lediglich bis in die in Abb. z dargestellte
Lage vorzuschieben vermag.
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Um ein Anlaufen des Motors aus der in Abb.3 dargestellten Lage der
Arbeitskolben und des Steuerkolbens zu ermöglichen, ist dieser vor den Durchbrechungen.dl
noch mit einer Hilfsöffnung s4 versehen, deren Größe so bemessen ist, daß sie auf
die im Zylinderraum, z vor sich gehende Kompression, von keinem oder nur geringem
Einfuß ist.
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Die Dämpfung der Bewegung des Steuerkolbens in der einen Richtung,
im Sinne der Zeichnung nach links, geschieht bei der Ausführungsform des Steuerkolbens
nach Abb. i durch den im Innenraum des Steuerkolbens bei dessen Rückgang herrschenden
Frischluftdruck und -bei der Ausführungsform gemäß Abb. 4 durch die als Puffer wirkende
Feder u. Die Hemmung der Steuerkolbenbewegungim Sinne der Zeichnung nach rechts
erfolgt durch einen zwischen einer Eindrehung y des Steuergehäuses und der ihr entgegengesetzten
Ring tlä.che s5 des Steuerkörpers sich bildenden Luftpuffer (s. insbesondere Abb.
'a). Außerdem läßt sich das Gewicht des Steuerkolbens klein halten, wodurch auch
die Größe der Massenkräfte bei seinen Bewegungen günstig beeinfiußt wird.
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Die Schmierung des Steuerkolbens s erfolgt im vorliegenden Fall dadurch,
daß bei einer jeden im Zylinderraumz stattfindenden Kompression Druckluft durch
das Rückschlagventil o hindurch in den Schmiermittelbeh.älterm eintritt und durch
das Steigerohrat etwas Schmierflüssigkeit gegen die Schieberbahn drückt und so den
Schieber leichtgängig hält; auf gleiche 'Weise wird durch das Steigerohr ni hindurch
der Kolbenstange. selbsttätig Schmierflüssigkeit zugeführt..
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Bei der in Abb. ja dargestellten Hahnstellung jist der Gegenzy]inderzl
durch die Umführungsleitung i ständig mit dem Frischlufteinlaße verbunden, so daß
der Gegenzylinder dauernd beaufschlagt ist und nur der Flä,chenunterschied
der
beiden Kolben k und k1 zur Wirkung kommt. In der Stellung des Hahnes j gemäß Abb.
ib ist der Gegenzylinder z1 durch den Kanal!, durch eine Längsnut il im Hahnküken
j und durch den Kanal t ständig mit dem Auspuff a verbunden, so daß der Motor einfach
wirkend ist.