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Doppelt wirkender, einzylindrischer Schüttelrutschenmotor Die Erfindung
betrifft einen doppelt wirkenden, einzylindrischen Schüttelrutschenmotor mit Differentialkolben,
dessen Rückgang durch Umleitung des Triebmittels von der einen Kolbenseite zur anderen
bewirkt wird. An sich ist es bei Vorrichtungen dieser Art bekannt, unter Verwendung
eines Differentialkolbens mit doppelstufiger Expansion zu arbeiten. Auch ist es
schon bekannt, in dem vom Zylinderraum zum Steuerkolben führenden Kanal mehrere
auf den Kolbenweg verteilte, einzeln verschließbare Einmündungsstellen in den Zylinderraum
vorzusehen, die bei ihrer Offenstellung die Umsteuerung in dem Augenblick bewirken,
sobald sie von dem im Arbeitshube bewegten Kolben überlaufen werden.
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Es ist ferner bekannt, einen mit zentraler Längsbohrung und mehreren
Querbohrungen versehenen Walzenschieber anzuwenden, derart, daß bei Drehung desselben
die Einmündungsstellen in den Zylinderraum mit den entsprechenden Walzenschieberbohrungen
in Verbindung gelangen.
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Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich nun von den bekannten
Rutschenmotoren in erster Linie dadurch, däß die Steuervorrichtung als völlig entlasteter,
die Kolbenstange umgebender, aber nicht berührender Rundschieber ausgebildet ist,
welcher durch die Kolbenbewegung selbst, und zwar durch eine ebenfalls auf der Kolbenstange
sitzende federnde Hülse umgesteuert wird.
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Der Steuerschieber greift in den freien Raum zwischen Schieber und
Kolbenstange mit einer Ringwulst vor, so daß eine am Kolben vorgesehene Hülse federnd
durch Eingriff mit der Ringwulst die Umsteuerung des Schiebers bewirkt.
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Eine den Zylinder an dem einen Ende abdichtende Stopfbüchse, vorzugsweise
aus Metall bestehend, ist in einem gesonderten, leicht abnehmbaren Stopfbüchsenkopf
gelagert. Durch Umwandlung der bei einfach wirkenden Motoren bekannten Anordnung
der die Hubverstellung bewirkenden, einzeln verschließbaren Einmündungsstellen tritt
nach Überlaufen der betreffenden offenen Einmündungsstelle durch den Kolben Arbeitsluft
von der anderen Kolbenseite ein und bewirkt die Umsteuerung.
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In den beiliegenden Abbildungen ist eine beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. z den Motor und die Steuerorgane
im senkrechten Schnitt und Abb.a die Steuerorgane in vergrößerter Darstellung.
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Der Rutschenmotor besteht aus einem allseits geschlossenen Zylinder
a, welcher an der
einen Seite durch einen einfachen Deckel i abgeschlossen
ist, während der vordere Zy-
linderdeckel 8 gleichzeitig als Steuergehäuse
ausgebildet ist- Der- Steuerschieber io ist als vollkommen entlasteter, die Kolbenstange
26 umgebender, aber nicht berührender Rundschieber ausgebildet. Durch diese Anordnung
ergeben sich bei kleinstem Raumbedarf große Kanalquerschnitte, so daß Vereisungen
durch Luftdrosselung ausgeschlossen werden. Der Steuerschieber io -kann bei dieser
Anordnung mit selbstspannenden Kolbenringen abgedichtet werden. Die Abdichtung des
Steuerschiebers io gegen den rechten Zylinderraum erfolgt durch eine linke und eine
rechte Büchse i i. Der Steuerschieber io besitzt ferner innen eine Ringwulst 3,
welche in den freien Raum zwischen Steuerschieber io und Kolbenstange 26 hineingreift.
Er dient zum Umsteuern durch Anschlag an die Hülse 27.
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Der linke Ringkanal 16 an der Büchse i i ist durch die Kanäle 4 und
5 mit der linken Kolbenseite 6 ständig verbunden. Die rechte Seite 7 des Steuerschiebers
io ist durch die Kanäle 9 und 12 bis 15 je nach der Kolbenstellung abwechselnd
mit beiden Zylinderseiten verbunden, und zwar so, daß beim Rücklauf des Kolbens
25 in der Pfeilrichtung auf beiden Zylinderseiten als auch auf beiden Seiten 16
und 7 des Steuerschiebers io gleicher Druck herrscht.
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Die Abdichtung der Kolbenstange 26 erfolgt durch eine feste, nicht
verstellbare Metallstopfbüchse, bestehend aus den Kammerringen i9, 2o und 21 und
den nach innen spannenden Ringen 22, welche in einem leicht abschraubbaren Stopfbüchsenkopf
24 gelagert sind.
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Die Schüttelrutsche ist mit dem Bolzen 29 gekuppelt gedacht, und zur
Erläuterung der Wirkungsweise des Motors sei angenommen, daß sich der Kolben 25
in der Pfeilrichtung nach rechts so lange bewegt, bis der durch die Feder 28 elastisch
angeordnete Ring 27 an die ringförmige Wulst 3 des Steuerschiebers io anschlägt
und ihn nach rechts schiebt.
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Dadurch wird der Luftzuführungskanal 17 mit dem Einströmkanal i8 verbunden,
der das Triebmittel in den rechten Zylinderraum leitet. Der Kolben wird durch die
eintretende Druckluft mit kräftigem Stoß nach links getrieben und die am Motor mit
mehr oder weniger Einfallen hängende Rutsche angehoben, so lange, bis die rechte
Kolbenkante beispielsweise den Kanal 13 überschleift und das Treibmittel durch die
Kanäle 13 und 9 in den rechten Ringraum 7 des Steuerschiebers io gelangt
und ihn in die gezeichnete Stellung nach links wirft. In dieser Stellung des Steuerschiebers
io wird die Frischluftzuführung von 17 gesperrt und die rechte Zylinderseite über
den Kanal 18, die ringförmige Ausnehmung des Schiebers io und den Kanal 5 mit der
linken Zylinderseite 6 verbunden. Es herrscht nunmehr auf beiden Zylinderseiten
als auch beiden Schieberseiten gleicher Druck.
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Da. die rechte Kolbenfläche kleiner ist als die linke (Differentialkolben),
wird der Kolben nach rechts in der Pfeilrichtung getrieben, so lange, bis der Ring
27 an den Ringwulst 3 des Steuerschiebers io anschlägt, ihn in die rechte Endlage
schiebt und die Einströmung von 17 über 18, wie vorbeschrieben, wieder beginnt,
jedoch mit dem Unterschied, daß sich im rechten Zylinderraum Druckluft vom vorhergehenden
Arbeitsspiel befindet. Durch die Wucht der Rutsche bewegt sich der Kolben 25 noch
entgegen dem Treibmitteldruck nach rechts mitunter auch so zweit, daß der Einströmkanal
18 vom Kolben 25 abgedeckt wird, so daß die restliche Bremsarbeit durch Kompression
im rechten Zylinderraum von der Rutsche geleistet wird. Diese an sich einen Kraftverlust
bedeutende Bremsleistung wird aber durch die Rückexpansion wiedergewonnen. Gleichzeitig
wird der linke Zylinderraum 6 über den Kanal 5 und die zweite Ringnut des Schiebers
io mit 'dem Auspuffkanal 23 verbunden und ins Freie geleitet.
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Für den Rückhub von links nach rechts wird also keine Frischluft,
sondern die Arbeitsluft von der rechten Kolbenseite verwendet. Hieraus folgt ferner,
daß in den Motor aus der Umgebung in keinem Fall Luft und damit Staub eingesaugt
werden kann, ferner ergibt sich, daß ein vorzeitiges Umsteuern des Schiebers io
beim Rückhub des Kolbens von links nach rechts nach Überlaufen des Kanals 13 mit
der linken Kolbenkante infolge des überall herrschenden gleichen Druckes nicht eintreten
kann. Zum Umsteuern des Steuerschiebers io ist infolge des gleichen Druckes während
des Rückganges nur die Reibung zu überwinden.
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Die Kanäle i2 bis i5 sind mittels Ventilschrauben oder Schieber je
nach der gewünschten Hublänge absperrbar, ohne daß je-
doch der Kanal 9 geschlossen
wird.