DE505151C

DE505151C - Safety device for high-speed two-stroke gas engines

Info

Publication number: DE505151C
Application number: DEM102571D
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1927-12-16
Filing date: 1927-12-16
Publication date: 1930-08-15

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 15. AUGUST 1930ISSUED ON AUGUST 15, 1930

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 505 KLASSE 46 b² GRUPPE JVl 505 CLASS 46 b ² GROUP

M 1025η 11/46 b^z Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents:31. JuliM 1025η 11/46 b ^z date of the announcement of the grant of the patent: 31. July

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G. in NürnbergMaschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G. in Nuremberg

Sicherheitsvorrichtung für schnellaufende ZweitaktgasmaschinenSafety device for high-speed two-stroke gas engines Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Dezember 1927 abPatented in the German Empire on December 16, 1927

Bei Viertaktgasmaschinen, die mit Spüt- und Nachladeluft arbeiten, ist es bekannt, mit Rücksicht auf die starke Belastung des Maschinenreglers, welche die Gefahr des Hängenbleibens des Reglers in sich schließt, einen zweiten oder Hilfsregler vorzusehen, der ein in die Gas- oder Spülluftleitung eingebautes Absperrventil beeinflußt und dieses geschlossen hält, wenn die Maschine stillsteht. Es wird dadurch ein Durchgehen der Maschine beim Hängenbleiben des Hauptreglers vermieden, wie auch beim Stehenbleiben der Maschine die Explosionsgefahr ausgeschaltet, die dadurch entstehen kann, daß Druckluft und Druckgas noch im Zylinder oder in den Anschlußleitungen in Berührung kommen und ein zündbares Gemisch bilden.In four-stroke gas engines that work with purge and recharge air, it is known to use Consideration of the heavy load on the machine controller, which includes the risk of the controller getting stuck, to provide a second or auxiliary regulator, which is built into the gas or purge air line Shut-off valve affects and this keeps closed when the machine is at a standstill. This prevents the machine from running away when the main controller gets stuck, as well as when it comes to a standstill the machine eliminates the risk of explosion that can arise from the fact that compressed air and compressed gas are still in the cylinder or come into contact in the connection lines and form an ignitable mixture.

Diese letztgenannte Gefahr besteht auch besonders bei schnellaufenden Zweitaktmaschinen, bei denen die zur Spülung und Ladung erforderlichen Gas- und Luftmengen durch unabhängig von der Gasmaschine angetriebene Turbogebläse zugeführt wird, die bekanntlich keine selbsttätigen Ventile besitzen. Hier muß also ebenfalls eine Sicherheitsvorrichtung getroffen werden, die die Gaszuführung bereits absperrt, wenn die Maschine zum Stillstand zu kommen droht.This last-mentioned danger also exists especially with high-speed two-stroke machines, in which the gas and air quantities required for purging and charging are driven independently of the gas engine Turbo blower is supplied, which are known to have no automatic valves. A safety device must therefore also be taken here, which already shuts off the gas supply when the The machine threatens to come to a standstill.

Man könnte zu diesem Zweck natürlich die vorgenannte für Viertaktgasmaschinen bestimmte Sicherheitsvorrichtung mit entsprechend ausgebildetem Hilfsregler einfach übernehmen.For this purpose one could of course use the aforementioned one for four-stroke gas engines Simply take over the safety device with an appropriately designed auxiliary controller.

Gemäß der Erfindung ist jedoch eine andere Einrichtung getroffen, bei welcher zwar auch in der Gasleitung ein Absperrventil vorgesehen ist, das die Leitung vor dem Stillstand der Maschine absperrt, die im übrigen aber auf der Erkenntnis beruht, daß man bei Zweitaktgasmaschinen mit sonst einfacheren Mitteln auskommt.According to the invention, however, another device is made in which, although A shut-off valve is provided in the gas line, which prevents the line from coming to a standstill of the machine, which is otherwise based on the knowledge that one is at Two-stroke gas engines get by with otherwise simpler means.

Nachdem nämlich bei den Zweitaktgasmaschinen der Maschinenregler weniger durch Drosselorgane usw. belastet ist als bei den Viertaktgasmaschinen, derselbe also weniger Arbeit zu leisten hat, ist bei diesen Maschinen ein Hängenbleiben des Reglers nicht zu befürchten. Derselbe ist daher erfindungsgemäß selbst als ein Teil der .Sicherhebevorrichtung ausgebildet, und zwar in der Weise, daß er durch diese Vorrichtung während des Normalganges der Maschine nicht zusätzlich belastet wird. Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß ein in der Gasleitung vorgesehenes nicht gesteuertes Absperrventil durch Hilfssteuerglieder, die nur bei zum Stillstand kommender Maschine vom Maschinenregler aus in Tätigkeit gesetzt werden, in dieser Reglerstellung zur schnellen Absperrung der Gasleitung veranlaßt wird.After that the machine regulator is less in the two-stroke gas engines is burdened by throttle organs etc. than with the four-stroke gas engines, so the same has to do less work, the controller gets stuck on these machines not to fear. The same is therefore according to the invention itself as a part of the .Sicherhebevorrichtung formed, in such a way that he is not through this device during normal operation of the machine is additionally charged. The invention accordingly consists in that one in the gas line provided non-controlled shut-off valve by auxiliary control elements that only activated by the machine controller when the machine comes to a standstill in this regulator position, the gas line is quickly shut off.

Es wird also dadurch der Vorteil erreicht, daß ein besonderer Hilfsregler erspart ist und trotzdem eine einwandfreie Sicherheit gegen Explosionsgefahr bei zum Stillstand kommender Maschine gewährleistet ist.The advantage is thus achieved that a special auxiliary regulator is saved and still a perfect security against the risk of explosion in the event of a standstill coming machine is guaranteed.

Bei der Durchführung der Erfindung kann man sich entweder rein mechanischer MittelIn carrying out the invention one can use either purely mechanical means

bedienen oder auch, wie an sich bekannt, ein auf mechanischem Wege gesteuertes Druckmittel, z. B. die an sich bekannte Druckölsteuerung verwenden, wobei beide Einrichtungcn so getroffen sein können, daß das Absperrventil auch beim Durchgehen der Maschine in der entsprechenden Endstellung des Maschinenreglers durch die sonst stillstehenden Hilfssteuergliedei" betätigt wird. ίο Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. operate or, as is known per se, a mechanically controlled pressure medium, z. B. use the known pressure oil control, both devices can be made in such a way that the shut-off valve is in the corresponding end position even when the machine passes through of the machine controller is actuated by the auxiliary control element "which is otherwise idle. ίο On the drawing are some exemplary embodiments of the invention shown schematically.

Abb. ι zeigt eine rein mechanische Anordnung; von der Abb. 2 eine Draufsicht und Einzelteile nach Linie A-B der Abb. 1 zeigt. In Abb. 3 ist eine Einrichtung dargestellt, bei welcher zur Steuerung des Gasabsperrventils eine an sich bekannte Druckölsteuerung verwendet ist, wobei das Umsteuerorgan für das Drucköl im Schnitt erscheint. Die Abb. 4 zeigt einen Schnitt durch das Druckölumsteuerorgan nach erfolgter Umstellung.Fig. Ι shows a purely mechanical arrangement; of Fig. 2 shows a plan view and individual parts along line AB of Fig. 1 shows. In Fig. 3 a device is shown in which a known pressure oil control is used to control the gas shut-off valve, the reversing element for the pressure oil appears in section. Fig. 4 shows a section through the pressure oil reversing device after the changeover.

Gemäß Abb. 1 ist mit der Muffe 1 des Maschinenreglers ein doppelarmiger Hebel 2 ver^a5 bunden, dessen freier Arm an einer Schubstange 3 angreift. Am anderen Ende der Schubstange 3 ist eine winkelförmige Klinke 4 angelenkt, die durch eine Feder 5 in der dargestellten, dem Normalgang der Maschine entsprechenden Lage gehalten wird, wobei sie sich mit einem Ansatz 6 gegen die Stange 3 stützt. In den Hubbereich des aufwärts gerichteten Schenkels der Klinke 4 ragt ein Winkelansatz 7 eines Kniehebels 8, der durch die Feder 9 in seiner Normallage gehalten wird, in welcher sich der abwärts gerichtete Arm desselben gegen ein festes Widerlager 10 stützt. Der Kniehebel 8 dient zur Festlegung des Gasventils 11 in der Offenstellung. Zu diesem Zweck ist am unteren Ende der aus dem Ventilgehäuse 12 herausragenden Ventilstange 13 ein Daumen 14 vorgesehen, auf den sich in der Offenstellung des Ventils ein Daumen 1 s des Kniehebels 8 auflegt, so daß das %S Ventil 11 in dieser Stellung entgegen dem Einfluß einer auf Schließen wirkenden Feder 16 festgehalten wird. Das oben aus dem Ventilgehäuse 12 herausragende Ende der Ventilstange 13 ist mit einem Handgriff 17 versehen. In dem Hubweg des verhältnismäßig breiten Daumens 14 der Ventilstange 13 ragt der waagerechte Schenkel der Klinke 4.According to Fig. 1, a double-armed lever 2 ver ^a 5 is connected to the sleeve 1 of the machine controller, the free arm of which engages a push rod 3. At the other end of the push rod 3, an angular pawl 4 is articulated, which is held by a spring 5 in the position shown corresponding to the normal gear of the machine, whereby it is supported with a shoulder 6 against the rod 3. In the stroke range of the upwardly directed leg of the pawl 4 protrudes an angled extension 7 of a toggle lever 8, which is held in its normal position by the spring 9, in which the downwardly directed arm of the same is supported against a fixed abutment 10. The toggle lever 8 is used to fix the gas valve 11 in the open position. For this purpose, a thumb 14 is provided at the lower end of the valve rod 13 protruding from the valve housing 12, on which a thumb 1 s of the toggle lever 8 rests in the open position of the valve, so that the % S valve 11 in this position counteracts the influence a spring 16 acting on closing is held. The end of the valve rod 13 protruding from the valve housing 12 at the top is provided with a handle 17. The horizontal leg of the pawl 4 protrudes in the stroke path of the relatively wide thumb 14 of the valve rod 13.

Zwecks Öffnens des Ventils 11 beim Anfahren wird die Ventilstange 13 mittels des Handgriffs 17 nach unten gedrückt. Die Reglermuffe 1 befindet sich dabei in der Tiefstlage und die Schubstange 3 bzw. die Klinke 4 in entsprechender Hochstellung, soFor the purpose of opening the valve 11 when starting up the valve rod 13 is pressed down by means of the handle 17. the Regulator sleeve 1 is in the lowest position and the push rod 3 or the Pawl 4 in the corresponding superscript, see above

So daß letztere den Kniehebel 8 in nach rechts ausgeschwungener Lage hält. Der DaumenSo that the latter holds the toggle lever 8 in the position swung out to the right. The thumb

14 der Ventilstange 13 kann also zwar an dem Daumen 15 des Kniehebels 8 vorbei, doch würde er von diesem beim Nachlassen des Druckes auf den Handgriff 17 nicht festgehalten werden können. ITm also das Einspringen des Kniehebels 8 bzw. des Daumens14 of the valve rod 13 can indeed be on the Thumb 15 of the toggle lever 8 over, but he would by this when the Pressure on the handle 17 can not be held. So it's jumping in of the toggle lever 8 or the thumb

15 zu ermöglichen, ist der Hubweg der Ventilstange 13 so bemessen, daß beim Niederdrücken der letzteren der Daumen Γ4 mit dem waagerechten Schenkel der Klinke 4 in Berührung kommt und die Klinke 4 zum Ausschwingen in Richtung des eingezeichneten Pfeiles bringt. Dabei wird ihr senkrechter unter den Winkelansatz 7 des Kniehebels 8 greifender Schenkel von dem Winkelansatz 7 abgezogen, so daß der Kniehebel 8 frei und durch die Feder 9 in die Normallage gebracht wird, wobei er sich gegen den Anschlag 10 anlegt und sein Daumen 15 dem Daumen 14 der Ventilstange 13 den Rückweg verlegt. Der Daumen 14 legt sich also beim Nachlassen des Druckes auf den Handgriff 17 gegen den Daumen 15 des Kniehebels 8 an, und das Ventil 1 r bleibt offen, so daß die Maschine anlaufen kann. Der senkrechte Schenkel der währenddessen durch die Feder 5 zurückgeführten Klinke 4 legt sich zunächst gegen den Winkelansatz 7 des Kniehebels 8 und geht nach Anheben der Muffe 1 durch die auf Drehzahl kommende Maschine und bei infolgedessen erfolgender Senkung der Schubstange 3 in seine Normallage unterhalb des Winkelansatzes 7 zurück. Kommt jetzt die Maschine aus irgendeinem Grunde zum Stillstand, so bringt der senkrechte Schenkel der Klinke 4 den Kniehebel 8 wieder zum Ausschwingen, so daß der Daumen 15 vom Daumen 14 abgleitet und das Ventil 11 sich unter der Einwirkung der Feder 16 sofort schließt.To enable 15, the stroke of the valve rod 13 is dimensioned so that when it is pressed down the latter the thumb Γ4 with the horizontal leg of the pawl 4 in contact comes and brings the pawl 4 to swing in the direction of the arrow. You will become more vertical Leg of the angled extension 7 reaching under the angled extension 7 of the toggle lever 8 withdrawn so that the toggle lever 8 is free and brought into the normal position by the spring 9 is, where he rests against the stop 10 and his thumb 15 to the thumb 14 of Valve rod 13 relocated the way back. The thumb 14 therefore lies down when it slackens the pressure on the handle 17 against the thumb 15 of the toggle lever 8, and that Valve 1 r remains open so that the machine can start. The vertical leg of the meanwhile returned by the spring 5 pawl 4 initially lies against the angle extension 7 of the toggle lever 8 and goes after lifting the sleeve 1 by the speed coming machine and with the resultant lowering of the push rod 3 in its normal position below the angle approach 7 back. If the machine comes to a standstill for any reason, the vertical leg of the pawl 4 brings it to a standstill the toggle lever 8 to swing out again so that the thumb 15 slides off the thumb 14 and the valve 11 closes immediately under the action of the spring 16.

Vorteilhaft ist die Einrichtung so getroffen, daß die vorgenannten Steuerglieder das Gas- \'entil 11 auch bei Überschreitung der zulässigen Drehzahl der Maschine selbsttätig zum Schließen bringen. Zu diesem Z\veck ist an der Schubstange 3 der gestrichelt dargestellte Arm 18 vorgesehen, der mit dem doppelarmigen Hebel 19 zusammenwirkt und durch diesen den Kniehebel 8 zum Ausschwingen bringt, wenn sich der Arm 19 mit der Schubstange 3 beim Hochgehen der Reglermuffe in die Höchststellung um eine entsprechende Strecke gesenkt hat. Das Gasventil 11 wird also auch in diesem Falle selbsttätig geschlossen und der Gaseinlaß bis zur Wiedereröffnung des Ventils absperrt.The device is advantageously made so that the aforementioned control elements control the gas \ 'entil 11 even if the permissible Bring the machine speed to close automatically. At this point is on the push rod 3 of the dashed arm 18 is provided with the double-armed lever 19 cooperates and through this the toggle lever 8 to swing out brings when the arm 19 with the push rod 3 when going up the regulator sleeve has lowered to the maximum position by a corresponding distance. The gas valve 11 is thus also automatic in this case closed and the gas inlet shut off until the valve is reopened.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Abb. 3 erfolgt die Offenhaltung des Gasventils 11 entgegen der Wirkung einer Feder durch Drucköl, das dem Ölbehälter 21 durch die Pumpe 22 entnommen wird und durch die Leitung 23 über den Hauptkanal 24In the embodiment of the invention according to Fig. 3, the gas valve is kept open 11 against the action of a spring by pressure oil, which the oil container 21 is withdrawn by the pump 22 and through the line 23 via the main channel 24

eines Dreiweghahnes 25 dem Zylinder 26 zugeführt wird, in welchem der mit der Ventilstange verbundene Kolben 27 beweglich ist. An den Dreiweghahn 25 ist die zum Ölbehältor 21 führende Ablauf leitung 28 angeschlossen, die über den Hauptkanal 24 und den Nebenkanal 29 des Hahnkükens in nachstehend ersichtlicher Weise mit dem zum Zylinder 26 führenden Teil der Ölleitung 23 in Verbindung gebracht werden kann. Mit dem Hahnküken ist der doppelarmige Hebel 30 verbunden, dessen einer Arm durch Gewicht belastet ist, während der andere Arm als Daumen nach Art des Daumens 14 der Abb. 1 ausgebildet ist. Mit diesem wirkt wiederum der Daumen 15 eines Kniehebels 8 zusammen, Jer in gleicher Weise angeordnet ist wie nach Abb. ι und durch gleiche Zwischenglieder von der Reglermuffe 1 aus betätigt wird. Beim Anfahren wird das Küken des Dreiweghahnes 25 durch Anheben des Hebelgewichtes in die aus Abb. 3 ersichtliche Stellung gebracht, wobei der waagerechte Arm der Klinke 4 durch den Daumen 14 wiederum zum Ausschwingen gebracht wird, so daß der Daumen 15 in den Rückweg des Daumens 14 vorspringen kann. Die Verbindung zwischen Ölpumpe 22 und Zylinder 26 über den Hauptkanal 24 des Dreiweghahncs bleibt somit offen, und die Maschine kann in Betrieb gehen. Kommt sie aus irgendeinem Grunde zum Stillstand, so bringt die Schubstange 3 bzw. die Klinke 4 den Kniehebel 8 zum Ausschwingen, so daß der Daumen 15 wiederum vom Daumen 14 abgleitet und das Hahnküken unter dem Einfluß der einseitigen Gewichtsbelastung in die aus Abb. 4 ersichtliche Lage umgestellt wird. Die Verbindung zwischen Ölpumpe 22 und Zylinder 26 wird somit unterbrochen, während die Verbindung zwischen dem Zylinder 26 und dem Ölbehälter 21 über die Nebenleitung 28 offen ist, so daß der Kolben 27 bzw. die auf ihn wirkende Feder 20 das Öl aus dem Zylinder 26 verdrängen kann und das Ventil 11 sich sofort schließt.a three-way valve 25 is fed to the cylinder 26, in which the valve rod connected piston 27 is movable. On the three-way valve 25 is the one for the oil container 21 leading drain line 28 connected via the main channel 24 and the Side channel 29 of the cock plug in the manner shown below with the cylinder 26 leading part of the oil line 23 can be brought into connection. The double-armed lever 30 is connected to the cock plug connected, one arm of which is loaded by weight, while the other arm as Thumb is designed in the manner of the thumb 14 of FIG. This in turn works the thumb 15 of a toggle lever 8 together, Jer is arranged in the same way as after Fig. Ι and is operated by the regulator sleeve 1 from the same intermediate links. At the The plug of the three-way cock 25 is started by lifting the lever weight into the brought from Fig. 3 apparent position, the horizontal arm of the pawl 4 through the thumb 14 is again brought to swing so that the thumb 15 in the Return of the thumb 14 can protrude. The connection between oil pump 22 and Cylinder 26 via the main channel 24 of the three-way cock thus remains open, and the machine can go into operation. If it comes to a standstill for any reason, the push rod 3 or the pawl 4 brings it to a standstill the toggle lever 8 to swing out so that the thumb 15 again slides off the thumb 14 and the cock plug under the influence of the one-sided weight load in the out Fig. 4 visible position is changed. The connection between oil pump 22 and Cylinder 26 is thus interrupted while the connection between cylinder 26 and the oil tank 21 is open via the secondary line 28, so that the piston 27 or the on it acting spring 20 can displace the oil from the cylinder 26 and the valve 11 itself immediately closes.

Auch in diesem Falle kann der seitliche an der Schubstange vorgesehene Arm 18 in Verbindung mit dem doppelarmigen Hebel 19 für Abschließen des Gasventils bei durchgehender Maschine sorgen.In this case too, the arm 18 provided on the side of the push rod can be connected with the double-armed lever 19 for closing the gas valve when passing through Machine.

An sich ist die konstruktive Durchbildung der Erfindung natürlich an die Darstellungen der Zeichnung nicht gebunden, sondern sie kann in beliebiger Weise getroffen werden.In itself, the constructive implementation of the invention is of course dependent on the representations the drawing is not bound, but it can be made in any way.

Claims

Patent claims:

i. Safety device for high-speed two-stroke gas engines with through Gas and air supply taking place independently of the blowers driven by the gas engine, with one in the gas line provided shut-off valve by auxiliary control elements when the machine comes to a standstill and brings about a rapid shut-off of the gas line with the machine running through, characterized in that the gas shut-off valve (s) only without the aid of a special auxiliary regulator by the machine controller mediated by a push rod (3) that can be triggered Locking device (8, 15), which releases the valve rod (13), closed will.

2. Safety device according to claim i, characterized in that the control of the gas shut-off valve (11) takes place mechanically in such a way that a lever lock (8, 15) which can be triggered by a push rod (3) by the controller with a thumb (14) the spring action valve rod (13) interacts, with an interposed spring ratchet mechanism (4, 5) enabling the gas valve (11) to be adjusted during start-up (Fig. 1, 2).

3. Safety device according to claim i, wherein the control of the Gas shut-off valve (11) is carried out by pressurized oil, characterized in that a Releasing connection between the oil pressure pump (22) and the cylinder (26) of the pressure piston (27) during normal operation Three-way cock (25) secured in this position by a lever lock (8, 15) is, which when the machine is at a standstill by a push rod operated by the controller (3; is triggered, and that the conversion of the three-way cock (25) by means of one-sided loading in the way it is made possible that the flow of oil to the pressure piston (27) is blocked, on the other hand Oil drainage from the pressure cylinder (26) is brought about, with an interlocking lever (8, 15) and push rod (3) switched spring ratchet mechanism (4, 5) the setting of the three-way cock (25) in the normal position (Fig. 3).

4. Safety device according to claim ι to 3, characterized in that an _{intermediate member (3) influencing the control members (8;} 15) of the gas shut-off valve (11) is designed double-acting so that it also shuts off the valve when the machine passes through additional intermediate members (i8, 19) (Fig. 4).

1 sheet of drawings

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