DE66894C - Speisepumpe für Gas- und Petroleummaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei Petroleummaschinen ist es von grofser Wichtigkeit, dafs die Einspritzung des Brennstoffes in der Weise geschieht, dafs sich beim Einströmen der atmosphärischen Luft in den Cylinder dieselbe mit dem Brennstoff innig mischt, dafs das Verhältnifs zwischen beiden während der ganzen Dauer des Ansaugens sich annähernd gleich bleibt, und dafs, um eine unfehlbare und regelmäfsige Zündung zu erreichen , namentlich im letzten Augenblick des Saugspiels, also unmittelbar vor dem Beginn der Verdichtung, der Raum an der Ausmündung des Zündkanals in das Innere des' Cylinders mit leicht entzündlicher Mischung gefüllt ist und keine Beimengung von Verbrennungsgasen der vorhergegangenen Explosion enthält. Die Regulirung des Ganges der Maschine ist am wirksamsten, wenn der Regulator auf die Bewegung des Kolbens der Speisepumpe und auf die Bewegung des Lufteinlafsventils gleichzeitig einwirkt, und zwar einestheils aus dem Grunde, weil infolge dessen auch die Mischung von Brennstoff und Luft unverändert bleibt, anderentheils wird durch den vollständigen oder theilweisen Abschlufs des Luftventils bei zu schnellem Gange der Maschine hinter dem Arbeitskolben ein luftverdünnter Raum geschaffen, welcher hemmend auf die Bewegung des Kolbens einwirkt. Aufserdem wird infolge der Absperrung der Luftzufuhr, während gleichzeitig der Regulator die Zufuhr des Brennstoffes behindert, die unerwünschte Abkühlung der Kanäle im Cylinderdeckel beseitigt.

Die Speisepumpe soll während des Ansaugens eine bestimmte, abgemessene Menge Petroleum in den Mischungskanal einspritzen, und zwar soll das Mischungsverhä'ltnifs während der Dauer des Saugspiels, also während eines Kolbenhubes, genau sich gleich bleiben, zu welchem Zwecke die Bewegung des Pumpenkolbens derjenigen des Cylinderkolbens entsprechen, also derselben proportional sein mufs. Dieses wird durch die Anwendung von Curvenscheiben erreicht, welche so eingerichtet sind, dafs die Geschwindigkeit des eingespritzten Petroleums in jeder Kolbenstellung annähernd der Geschwindigkeit der eingesaugten atmosphärischen Luft entspricht.

Die Speisepumpe, die in der Fig. 1 im senkrechten und in Fig. 2 im waagrechten Schnitt dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem Pumpencylinder J₁ mit Windkessel J₂, einem Kolben J₃ mit zugehöriger Stange j'₄ und Schieber J₅ mit federndem Schieberdeckel J₆. Die Mechanismen zur Bewegung des Schiebers und des Pumpenkolbens sind für sich in Fig. 3 gezeigt, während die Anordnung der ganzen Pumpe aus Fig. 8 und 9 erkennbar ist.

Durch die Spiralfeder j₇, Fig. 3, 8 und 9, wird die Kolbenstange J₄ in ihrer tiefsten Lage gehalten, wobei sie mit einem Flantsch j'₈ gegen die Oberseite der Führungsbüchse J₉ anliegt. Wenn die Kolbenstange sich bis zu dieser Stellung senkt, saugt der Kolben J₃ aus dem Zuleitungsrohr J₁₀, Fig. 1, durch die beiden Querkanäle J_n und J₁₂ Petroleum in den Pumpencylinder J₁ hinein, wobei der Schieber j'₅ die in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt, in welcher derselbe mittelst der Muschel J₁₃ die beiden Kanäle J_n und J₁₂ mit einander verbindet. Dies Einsaugen wird von der Luft im Windkessel J₂ erleichtert, dessen Inneres mit

dem Kanal J₁₁ in Verbindung steht. Während die Kolbenstange J₄ in ihrer tiefsten Stellung sich befindet, wird der Schieber j'₅ von der Daumenschaube J₁₄, Fig. 3 und 8, der Steuerwelle b_b in seine höchste Stellung gehoben, indem die Daumenscheibe J_{1 4} auf eine RoIIeJ₁₅, Fig. 3, des Hebels J_{1 β} einwirkt, dessen freies Ende mit der Schieberstange J₁₇, Fig. 1 und 9, verbunden ist. In seiner höchsten Stellung verbindet der Schieber J₅ durch den Querkanal J₁₈, Fig. i, und den Ka"nalj₁₂ das Innere des Pumpencylinders J₁ mit dem Ausströmungsrohr g₂. Alsdann wird der Kolben J₃ in die Höhe getrieben, so dafs Petroleum, und zwar während des Saugspiels, in das Mischungsrohr d₂, Fig. 9, durch das Rohr g₂ eingespritzt wird. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens j_s wird von einer zweiten Daumenscheibe J₁₉, Fig. 3, der Steuerwelle &₅ herbeigeführt, welche Daumenscheibe gegen eine Rolle J₂₀ des Hebels J₂₁ drückt, dessen freies Ende gegen die scharfe Kante einer am unteren Ende der Kolbenstange j'₄ angreifenden Stange J₂., von unten anstöfst. Wenn der Kolben J₃ in seine höchste Stellung gelangt ist, fällt der Schieber j'₅ seines Eigengewichtes, sowie der Einwirkung einer Feder J₃₁, Fig. 8, zufolge in seine tiefste Stellung zurück, wie in Fig. 1. Damit zwischen dem Schieber j'₅ und dessen zwei Schieberspiegeln eine gute Dichtung erreicht werden kann, wird der eine als Deckel von einer losen Platte J₂₃, Fig. 1 und 2, gebildet, die von einem Hebel j.,₄ durch Vermittelung einer Spiralfeder j'₂₅ gegen den Schieber geprefst wird, infolge dessen dieser sich auch gegen den anderen festen Spiegel elastisch anschmiegt. Die Platte J₂₃ hat in ihrer Mitte einen Zapfen j_2Pi, in den das Ende des Rohres g₂ festgeschraubt ist und der von dem Auge J₂₇ des Hebels J₂₄ umfafst wird. Damit die Bewegung des Kolbens j'₃ nach Bedarf verändert werden kann, ist der Kolben nicht mit seiner StangeJ₄ fest verbunden, sondern ergreift nur' lose in das Ende der Stange mittelst eines Zapfens j₂₈ ein, so dafs derselbe aus der Kolbenstange J₄ herausgezogen und in dieselbe wieder eingeschoben werden kann. Die Verbindung zwischen Kolben J₃ und Stange J₄' wird durch einen am Zapfen J₂₈ sitzenden Flh

Flantsch

j_2!l
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und eine stellbare Ueberwurf-

j_2!

mutter J₃₀ hergestellt, welche derart auf das Ende der Stange J₄ aufgeschraubt ist, dafs der Flantsch J₂₀ einen Spielraum zwischen dem Ende der Stange J₄ und dem Boden der Ueberwurfmutter J₃₀ erhält. Die Stopfbüchsenpackung hält den Kolben infolge der Reibung so fest, dafs der Kolben von der Stange j'₄ nur dann mitgenommen wird, wenn sie selbst gegen den Flantsch J₂₀ von unten oder der Boden der Ueberwurfmutter J₃₀ gegen denselben von oben anstöfst, so dafs die Länge des Kolbenhubes gleich der Differenz der Länge des Hubes der Kolbenstange J₄ und der Länge des Spielraumes für den Flantsch J₂₉ ist. Durch Einstellen der Mutter J₃₀ kann diese Differenz und somit die Kolbenbewegung geregelt werden. Die beiden Daumenscheiben j'₁₄ und j'_lo sind oben nur als an der Steuerwelle ^₅ festsitzend gedacht. Damit man behufs Inbetriebsetzens der Maschine die Speisepampe allein zum Anfüllen der Rohre g"₂ und J₁₀ verwenden kann, ohne gleichzeitig die ganze Maschine durch Hand anzutreiben, was eine recht schwierige Arbeit sein würde, können die Daumenscheiben, anstatt unmittelbar an der Welle £>₅ befestigt zu sein, auch an einer um dieselbe drehbaren HülseJ₃₂ angebracht werden (Fig. 5, 6,und 7), welche den einen Theil einer Zahnkupplung bildet, deren zweiter Theil j'₃₃ auf der Welle Z>₅ verschiebbar angeordnet ist, aber sich mit dieser dreht und von einer Spiralfeder J₃₄ gegen die Hülse

J32

angedrückt wird. Durch eine Kurbel J₃₅, welche abnehmbar ist und nur zur Ingangsetzung der Maschine angesetzt wird, kann die Hülse J₃₂ für sich gedreht werden, während die Welle i>₅ stillsteht, so dafs die Speisepumpe allein getrieben wird. Das Rohr g₂, Fig. 9, kann aus dem Rohr d₂ herausgezogen werden, damit untersucht werden kann, ob es mit Petroleum gefüllt ist. Während des Ganges der Maschine nimmt die Hülse J₃₃ die Hülse J₃₂ mit, . so dafs letztere sich mit der Welle b₅ dreht.

In Verbindung mit den oben beschriebenen Theilen befindet sich eine Vorrichtung zum Regeln des Ganges der Maschine, welche im wesentlichen aus einem gewöhnlichen Kugelregulator besteht.

Der Kugelregula tor Ar₁, Fig. 9, wird von der Steuerwelle ^₅ getrieben. Die Regulatorhülse wirkt auf einen von der Welle Zf₂ ausgehenden, in der Figur nicht ersichtlichen Arm; an der Welle Zr₂ ist ein zweiter, aber nach unten gehender Arm Ar₃, Fig. 9 und 3, befestigt, welcher durch die Stange Ar₄ mit der am unteren Ende der Kolbenstange J₄ der Speisepumpe aufgehängten Stange J₂₂ verbunden ist. Wenn die Maschine zu schnell geht, schlagen die Regulatorkugeln k_s aus und drehen mit Hülfe des oben erwähnten, auf der Zeichnung nicht ersichtlichen Armes die Welle Ar₂ um einen Winkel, so dafs der Arm Ar₃ die Stange Ar₄ verschiebt und die Schneide J₃₇ am unteren Ende der Stange J₂₂ von der Schneide J₃₈ am Hebel J₂₁ entfernt wird, so dafs der Kolben der Speisepumpe nicht weiter zum Speisen in die Höhe getrieben wird, sondern in seiner tiefsten Lage verbleibt. Eine Spiralfeder J₃₁ hält den Hebel J₂₁ gegen die Daumenscheibe angedrückt, damit derselbe dieser folgt, wenn infolge der Einwirkung des Regulators die Stange J₂₂ der Speisepumpe nicht auf die

Schneide des Hebels J₂₁ trifft. Sobald die Maschine wieder ihre richtige Geschwindigkeit angenommen hat, wird die Stange j,₂₂ mit ihrer Schneide wieder gegen die Schneide des Armes J₂₁ anstofsen.

Um die Verzögerung der Maschine zu fördern, wenn diese eine zu grofse Geschwindigkeit erhalten hat und infolge dessen die Speisepumpe in der eben beschriebenen Weise aufser Thätigkeit setzt, und um gleichzeitig ein unnöthiges Ansaugen von kalter Luft in den Cylinder und daraus sich ergebende Abkühlung der Kanäle und des Zündapparates zu vermeiden, wird auch das Saugventil d,, Fig. 9 und 10, verhindert, sich zu öffnen. " Dies geschieht durch die Spitze oder Schneide d_it am Ende eines von der waagrechten "Welle d₈, Fig. 9 und 10, ausgehenden Armes d₆, welche Spitze oder Schneide d_v2 durch die genannte Drehung der Welle Zc₂ sich unter eine Scheibe d₇ am oberen freien Ende der Ventilspindel d_i legt. Die Welle d₈ ist mit der Welle k.₂ mittelst des nach vorn reichenden, an der Welle cL sitzenden Armes d₉ der Stange d₁₀ und des an der Welle Zc₂ sitzenden Armes Zc₆ verbunden. Die Länge der Verbindungsstange d₁₀ kann durch die Mutter d_u nach Bedarf geregelt werden.

Statt der beschriebenen vollkommenen Unterbrechung der Speisung kann man auch der Geschwindigkeit der Maschine entsprechend den Regulator eine mehr oder weniger' vollständige Unterbrechung der Speisung bewirken lassen. Die Schneiden J₃₇ und d₁₂ der StangeJ₂₂, Fig. 3, und des Armes ^i₀, Fig. 10, werden dann treppenförmig ausgebildet, wie in den Fig. 4 und 11 besonders dargestellt ist.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine Speisepumpe (J₁) für Gas- und Petroleummaschinen , welche durch einen zwischen zwei Spiegeln beweglichen Schieber (J₅J gesteuert wird, von denen der eine (J₆) in Form eines Deckels lose ist und mittelst Federkraft den Schieber gegen den Spiegel des Pumpenkörpers Cj₁J drückt, wobei der Pumpenkolben mittelst Daumenscheiben und Laufrollen und einer losen Kupplung zwischen der Kolbenstange (j_t) und dem Pumpenkolben (j_z) in der Weise bethätigt wird, dafs dessen Hub verändert werden kann und die Geschwindigkeit des Pumpenkolbens annähernd im gleichen Verhältnifs zu der des Kolbens im Arbeitscylinder bleibt.

   Eine Speisepumpe der unter AnspruChVi. gekennzeichneten Art mit einem Kugelregulator, dessen Hülse auf eine Welle (k₂) einwirkt, welche durch Arme und einstellbare Verbindungsstangen verbunden ist mit:

   a) einer am einen Ende der Speisepumpenkolbenstange drehbar angebrachten Stange oder Klinke Cj₂₂J, durch welche die Bewegung zum Einspritzen des Brennstoffes von den Daumenscheiben auf die Kolbenstange übertragen wird, während der Saughub des Speisepumpenkolbens durch Federn bewirkt wird, wobei die genannte Stange entsprechend der Geschwindigkeit der Maschine derart eingestellt wird, dafs dieselbe entweder der Bewegung der Daumenscheiben ganz oder theilweise folgt oder stehen bleibt, die Pumpe also ganz oder theilweise bethätigt oder ausschaltet¹,

   b) einer drehbaren Welle (d_z), welche mittelst Schneide auf das Einlafsventil (d_x) derart einwirkt, dafs entweder die Bewegung des Ventils unbehindert bleibt oder vollkommen oder nur theilweise gehindert wird.

   Eine Speisepumpe der unter Anspruch 1. gekennzeichneten Art mit einer losen Kupplung zwischen den Daumenscheiben zur Bewegung der Pumpe und der Steuerwelle, wobei die Daumenscheiben mittelst einer Handkurbel unabhängig von der Bewegung der Steuerwelle gedreht werden können, zu dem Zwecke, Petroleum in das Speiserohr einführen zu können, ehe die Maschine in Gang gesetzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.