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Druckluft-Steuerung für Flugkolben-Brennkraft-Druckgaserzeuger Die
Erfindung bezieht sich auf eine servo--motörisch betriebene Druckluftsteuervorxichtung
für Flugkolhen-Brennkraft-Druckgaser7euger, dessen Steuerglied in einer ersten Stellung
eineh' eine bestimmte Anlaßluftmenge aufnehmenden Anläßluftspeicher an eine-Druckluftquelle
anschließt, während ein Ventil zwischen diesem Speicher und dem Raum, in .dem die
Anlaßluft auf den Kolben einwirkt, geschlossen ist, und in einer zweiten Stellung
die Öffnung des genannten--Ventils und somit das Anlassen bewirkt, während -der
Speicher gleichzeitig von der Druckluftquelle abgeschaltet wird.
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Bei diesen bekannten Druckluftsteuervorrichtungen zum Anlassen des
Flugkolben-Brennkraft-Druckgaserzeugers - -erfolgt -das Anlassen durch eine von
Hand zu betätigende Steuerung zum -- Üffnen° des vorerwähnten Ventils. Die Erfindung
bezweckt, eine Drucl:luftsteuerung für Druckgaserzeuger der genannten Art zu schaffen,
mit deren Hilfe das eigentliche Anlassen selbsttätig erfolgt, sobald in dem Anlaßluftspeicherraum
der zum Anlassen erforderliche Druck herrscht.
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Gemäß der Erfindung wirkt der Luftdruck in dem genannten Speicherraum
auf eine Sperrvorrichtung im Sinne der Lösung derselben. Das Lösen dieser Sperrvorrichtung
hat dann die Anlaßbewegung der Flugkolben zur Folge.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfmdung ist eine den oder die
Flugkolben in ihre Anlaßstellung überführende, druckluftbetätigte Vorrichtung in
Reihe hinter einer ebenfalls druckluftbetätigten Ahsteffi-orrichtung für die Brennstoffördervorrichtung
geschaltet, derart, daß die die erstgenannte Vorrichtung. betätigende Druckluft
dieser ztiströmt,
nachdem die letztgenannte Vorrichtung die Brennstofförderung
abgestellt hat.
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Ferner empfiehlt es sich, in Reihe mit der den oder .die Flugkolben
in ihre Anlaßstel-Jung überführenden Vorrichtung hinter derselben die Druckluftsteuerung
eines Luftauslasses anzuordnen, welche durch die erstgenannte Vorrichtung dadurch
an die zu ihrer Betätigung dienende Druckluftquelle angeschlossen wird, daß diese
Vorrichtung in diejenige Stellung gelangt, bei welcher der oder die Flugkolben ihre
Anlaßstellung erreicht haben.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, und zwar stellt die Zeichnung im Schnitt einen Druckgaserzeuger
dar, der mit einer Druckluftsteuerung gemäß der Erfindung versehen ist.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Drucklufterzeuger befinden
sich in einem Brennkraftzvlinder 16, der von einem dichten Gehäuse 17 umgeben ist,
zwei gegenläufige Brennkraftkolben 18, die als Freiflugkolben ausgebildet und untereinander
durch ein nicht dargestelltes Synchronisierungsgestänge verbunden sind. Diese Kolben
18 geben in ihrer äußeren Totpunktstellung Einlaßöffnungen 19, die in das Innere
des genannten Behälters 17 münden, und Auslaßöffnungen 20 frei, durch welch letztere
die Verbrennungsprodukte in eine Auslaßleitung 21 übertreten können.
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Jeder der genannten Brennkraftkolben ist in einer Verlängerung mit
einem Verdichterkolben versehen, und zwar ist mit dem einen Brennkraftkolben ein
Kolben 22 verbunden, dessen eine Seite die erste Verdichtungsstufe des Verdichters
bedient, während seine andere Seite den Behälter 17 mit unter Oberdruck stehender
Spül- und Speiseluft für den Brennkraftzvlinder versorgt. An den anderen Brennkraftkolben
ist ein Kolben 23 angeschlossen, der die zweite Verdichtungsstufe bedient und die
verdichtete Luft in die Sammelleitung 5 fördert.
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Der eine der Verdichterkolben, beispielsweise der Kolben 22, ist hohl
ausgebildet, um einen Raum 24 einzuschließen. Mit dem letztgenannten Raum arbeitet
ein fester, hohler Kolben 25 zusammen. Das Innere dieser beiden hohlen Kolben schließt
einen pneumatischen Energiespeicher ein, dessen Energie bei der Rückführung der
Kolben in ihre innere Totpunktstellung mitwirkt. Das Innere des Kolbens 25 steht
mit dem Raum 24. durch ein Ventil 26 in Verbindung, dessen Stange mit einem
Kolben 28 versehen ist, der in einem Zylinder 29 gleitbar ist. Der Kolben 28 ist
mit mindestens einem Rückschlagventil 30 versehen, daß den Eintritt von verdichteter
.Luft in das Innere des Kolbens 25 zuläßt.
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Der Niederdruckzylinder ist mit einem Entlastungsventil 3 r versehen,
das normalerweise durch den Druck, der auf eincii mit der Stange des Ventils 31
verbundenen Kolben 32 wirkt, geschlossen gehalten wird.
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Zur Speisung des Brennkraftzylinders 16 dient eine Brennstoffpumpe
g. Das die Fördermenge der Pumpe 9 regelende Steuergiied io ist z. B. über einen
Winkelhebel 11 an die Stange eines Kolbens 12 angeschlossen, dessen eine Seite unter
der Wirkung einer Feder 13 steht, die bestrebt ist, den Kolben in eine der maximalen
Brennstoffeinspritzung entsprechende Stellung zu verschieben, während der anderen
Seite des Kolbens durch eine Leitung 14 der Regeldruck zugeführt wird, welcher in
der Sammelleitung 5 herrscht.
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Der Kolben der Einspritzpumpe 9 wird von einem der hin und her gehenden
Teile der Maschine angetrieben. Beispielsweise ist dies der Verdichterkolben 23
der Hochdruckstufe, an den ein hin und her schwingender Nocken 33 angelenkt ist.
Dieser Nocken wirkt auf den Kolben der Brennstoffpumpe durch einen Stößel 34 ein,
welch letzterer seinerseits einen Kolben 35 aufweist, der in einem Zylinder 36 gleitbar
ist. Die Bedeutung des Kolbens 35 und des Zylinders 36 werden weiter unten erläutert.
, Schließlich ist noch eine Vorrichtung vorgesehen, um die beweglichen Teile der
Maschine in die für das Anlassen geeignete Stellung zu bringen. Diese Vorrichtung
kann beispielsweise aus einer Stange 37 bestehen, welche auf den N iederdruckkolben
22 einwirkt, sobald das Innere des Zvlinder5 38 unter Druck gesetzt wird. In dem
Zylinder 38 ist ein mit der Stange 37 fest verbundener Kolben 4o entgegen der Wirkung
einer Feder 39 gleitbar.
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Was die Mittel anbelangt, mit deren Hilfe der beschriebene Druckgaserzeuger
in Gang gesetzt oder angehalten wird, so sind diese als pneumatische Mittel ausgebildet,
derart, daß sie je nach der Stellung eines Handgriffes 15 in der Weise, wie dies
nachstehend angegeben ist, arbeiten. Bei der einen Stellung des Handgriffes 15 bewirken
die genannten 'Mittel zuerst die Unterdrucksetzung des Inneren des Kolbens 25 und
dann den Obergang der verdichteten, in dem Kolben enthaltenen Luft in den pneumatischen
Energiespeicher 2.I, so d.aß der Druckgaserzeuger in Gang gesetzt wird. Bei der
anderen Stellung des Handgriffes entziehen die in Rede stehenden Mittel den Stößel
34 der Einwirkung des Nockens 33 und überführen dann die hin und her gehenden Kolben
in diejenige Stellung. bei der die Maschine das nächste Mal wieder angelassen
werden
kann. Durch diese zweite Stellung des Handgriffes 15 wird also di-: Maschine angehalten.
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Zur Durchführung der genannten Wirkungsweise betätigt der Handgriff
15 ein Ventil 41, das normalerweise durch eine Feder 42 gegen seinen Sitz
gelegt ist. Wenn sich jedoch das Ventil 42 unter der Wirkung des Handgriffes 15
in der Offenstellung befindet, so läßt es komprimierte Luft, die von einer äußeren
Quelle her durch eine Leitung 43 zugeführt wird, in eine Leitung 44 überströmen,
welch letztere die komprimierte Luft einem Zylinder 45 zuleitet, in .dem sich ein
Kolben 46 befindet, der in dem Zylinder 45 gleitbar ist und unter der Wirkung einer
Feder 47 steht. Die Stange 48 dieses Kolbens weist drei Steuernocken 49,
50 und 5 1 auf, die zur Steuerung von verdichteter Luft dienen. Die
Rolle der einzelnen Steuernocken wird weiter unten näher erläutert werden. Wenn
sich dagegen das Ventil 41 in der Schließstellung befindet, so läßt es die in dem
Zylinder 45 enthaltene Luft in die Atmosphäre ausströmen, und zwar dient hierzu
-eine Rinne 5a, die in die Ventilstange eingearbeitet ist und eine solche Länge
hat, daß ihr oberes Ende nur dann in die Atmosphäre mündet, wenn sich das Ventil
41 in der Schließstellung befindet.
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Der Nocken 49 arbeitet mit einem Schwinghebel 53 zusammen, der j e
nachdem ob die Stange 48 in dem einen oder anderen Sinne verstellt wird, entweder
ein Ventil 54 oder ein Ventil 59 steuert. Die Öffnung .des Ventils 54 hat zur Folge,
daß eine Leitung c, die von einer äußeren Druckluftquelle herkommt, mit dem Zylinder
29 über die Leitung 55 verbunden wird. Die dem Zylinder 29 zugeführte Luft wirkt
dann auf einen Kolben 57 in einem Zylinder 56 derart ein, daß eine Schneide 58 entgegen
der Wirkung einer Rückführfeder unwirksam gemacht wird, welche Schneide in ihrer
Arbeitsstellung die aufwärts gerichtete Bewegung der Stange 48 begrenzt.
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Die Öffnung des Ventils 59 hat zur Folge, daß die Leitung c zuerst
mit einer Leitung 6o verbunden wird, die zu dem Zylinder 36 führt, in welchem der
Kolben 35 beweglich ist, welch letzterer mit dem Betätigungsstößel der Einspritzpumpe
fest verbunden ist. Hierauf wird die Leitung c über die Leitung 61 mit dem Zylinder
38 verbunden, in dem der Kolben 4o arbeitet, der die Flugkolben in die das Anlassen
vorbereitende Stellung überführt.
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Schließlich gelangt die durch die Leitung c zugeführte Druckluft über
die Leitung 62 in einen Zylinder 63, in dem ein Kolben 64. arbeitet. Dieser bringt
eine Schneide65, die den abwärts gerichteten Hub der Stange 48 begrenzt, entgegen
der Wirkung einer Rückführfeder aus ihrer Arbeitsstellung heraus. Der Nocken 5o
ist derart angeordnet, daß er, nachdem die Schneide58 unwirksam gemacht ist, die
Üffnung'des Ventils 66 hervorruft, durch das die Leitung 55 an eine Öffnung 67 angeschlossen
wird, die in die Atmosphäre mündet. Der Anschluß der Leitung 55 an die genannte
Öffnung hat das Anlassen der Flugkolbenmaschine zur Folge. In ähnlicher Weise ist
der Nocken 5 1 derart angeordnet, daß er, nachdem die Schneide 65 in die
unwirksame Stellung überführt worden ist, die Öffnung eines Ventils 68 herbeiführen
kann, so daß die Leitung 6o an eine Auslaßöffnung 69 angeschlossen wird, was den
Auslaß des Drukkes aus dem Zylinder 36 zur Folge hat. Die Wirkungsweise der genannten
Steuervorrichtung des Treibgaserzeugers ist infolgedessen die folgende: Sobald .der
Handgriff 15 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung gebracht ist,
bei der das Ventil 41 offen ist, bewirkt die von einer äußeren Druckluftquelle herkommende
Druckluft die Verstellung des Kolbens 46 entgegen der Wirkung der Feder 47. Die
Stange 48 wird im Sinne des eingezeichneten Pfeiles mitgenommen. Bevor das obere
Ende dieser Stange gegen die Schneide 58 stößt, bewirkt der Nocken 49 die Öffnung
des Ventils 54.
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Die durch die Leitung c zugeführte verdichtete Luft strömt dann durch
die Leitung 55 und das Ventil 30 und füllt zuerst das Innere des Kolbens
25 aus. Hierauf füllt die Luft auch den Zylinder 56 an, was die Wirkung hat, daß
die Schneide 58 unwirksam gemacht wird und somit die Stange 48 die Möglichkeit erhält,
ihre Bewegung in Richtung des Pfeiles fortzusetzen. Diese zusätzliche Bewegung bewirkt,
daß der Nocken 5o das Ventil 66 öffnet. Infolgedessen wird aus dem Zylinder 29 die
in ihm enthaltene komprimierte Luft ausgelassen. Die beiden Seiten des Kolbens 28
stehen nunmehr nicht unter demselben Druck, so daß sich der Kolben 28 nach außen
bewegt und hierbei das Ventil 26 mitnimmt. Infolgedessen strömt die im Innern des
festen Kolbens 25 befindliche Luft in .den Speicher 24 über, was das Anwerfen des
Flugkolbens der Maschine zur Folge hat.
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Wenn der Druckgaserzeuger angehalten werden soll, so braucht nur der
Handgriff 15
in eine solche Stellung überführt zu werden, bei der das Ventil
41 geschlossen wird und die Rinne 52 das Innere des Zylinders 45 mit der Atmosphäre
in Verbindung setzt. Infolgedessen wird die Stange 48 durch die Feder 47 in der
der Richtung des Pfeiles entgegengesetzten Richtung verstellt. Der Nocken 49 bewirkt
die Öffnung des Ventils 59, und der Kolben 35 wird durch die von der Leitung c herstammende
Druckluft in seiner oberen Stellung gehalten. Dies hat die Wirkung, daß
das
Arbeiten der Einspritzpumpe 9 unterbrochen wird. Die Druckluft gelangt dann durch
die Leitung 6i, deren 1TÜndung in den Zylinder 36 bei der Hochstellung des Kolbens
35 freigegeben ist, in den Zylinder 38. Dies hat ztir Folge, daß der Kolben 4o und
die Stange 37 derart verstellt «-erden, daß die Kolben 18, 22 und 18, 23 in die
Anlaßstellung gelangen. Am Ende des Hubes des Kolbens 4o gibt letzterer die Mündung
der Leitung 62 frei und die verdichtete Luft wirkt dann auf den Kolben 6.1. ein,
so daß die Schneide 65 unwirksam Beinacht wird.
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Die Stange 48 kann dann ihre abwärts gerichtete Bewegung fortsetzen,
und der Nocken 31 bewirkt die (-)ffnung des Ventils 68 und somit den Druckauslaß
aus dern Zylinder 36. Die Kolben 35 und 4o werden somit der Einwirkung der Druckluft
entzogen, so daß die Stange 37 in den Zylinder 38 zurückkehren und der Stößel von
neuem die Brennstoffpumpe in normaler Weise antreiben kann. Die :Maschine ist somit
für ein neues Ar.-lassen bereit.
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Die Anlage ist zweckmäßigerweise noch dadurch vervollständigt, daß
der Druckgaserzeuger mit einem Manometer ; o versehen ist, das an die Druckleitung
einer der Stufen des Druckgaserzeugers angeschlossen ist. Ferner ist eine Addiervorrichtung
; i für die Betriebsstunden des Druckgaserzeugers vorgesehen. Zum Antrieb dieser
Addiervorrichtttng dient eine Welle 72, mit der eine ,Kupplungsvorrichtung
; 3 zusammenarbeitet. Diese Kupplungsvorrichtung ist derar' ausgebil_let, daß sie
die Addiervorrichtung antreibt, wenn der Druckgaserzeuger verdichtete Luft liefert.
Die Kupplungsvorrichtung kann beispielsweise aus einer Zahn- oder Reibungskupplung
bestehen, deren bez,@eglicher Teil durch einen Kolben 74 in dem gewünschten Augenblick
in die Antriebsstellung gebracht wird. Der Kolben 74 befindet sich in einem Zylinder
75, der seinerseits an die Förderseite der -N iederdruckstufe des Druckgaserzeugers
angeschlossen ist.
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Der den Kupplungsteil 7 3 tragende Körper ist mit- der Stange des
Kolbens 74 nur in Längsrichtung, nicht aber im Dro-hsinne veri>unden. Wenn der Druckgaserzeuger
arbeitet, hebt der Druck der verdichteten Luft den Kolben 7.1 an und legt so den
Kupplungsteil 73 gegen das untere Ende der Welle72. Der den Kupplungsteil 7 3 tragende
Körper wird seinerseits durch ein aus Schnecke und Schnekkenrad bestehendes Getriebe
von einem in der Zeichnung nicht gezeigten Uhrwerk getrieben.
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Es sei hierbei darauf hingewiesen: daß es hei einer Anlage mit inehrercn
Druckgaserzeugern zweckmäßig ist, die Abnutzung der Besamten Anläge möglichst-gleichrnäi3ig
zu halten. Aus diesem Grunde muß der Fahrer die Angaben beobachten, die ihm die
verschiedenen Druckgaserzeuger liefern. Auf Grund dieser Angaben kann es dann der
Fahrer einrichten, daß alle Druckgaserzeuger im wesentlichen die gleiche Betriebsstundenzahl
haben.