DE83602C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Vorliegende Erfindung betrifft mehrcylindrige Kraftmaschinen, welche durch elastische, den Kolbencylindern nach einander zugeführteDruckmittel bethätigt werden.

Gegenstand der Erfindung bildet die Anordnung der Ventile und Ventilsteuerung, wodurch sowohl der Druckzutritt als auch der Austritt geregelt wird.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, und zwar in

Fig. ι im Grundrifs, in

Fig. 2 in Seitenansicht und in

Fig. 3 im Horizontalschnitt nach der Linie 3-3 (Fig. 2).

Die Fig. 3a, 3b, 3c, 3d stellen in Oberansicht die Lage der vier Auslafsventile dar in dem Augenblick, in welchem die Kolben sich in den in Fig. 3 gezeichneten Stellungen befinden.

Fig. 4 ist ein Verticalschnitt nach der Linie 4-4 (Fig. 1), das Ventilgehäuse durchschneidend, um die Druck- und Auslafsventile zu veranschaulichen.

Fig. 5 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4, das Druckventil des einen Cylinders und einen Theil des Bewegungsmechanismus zeigend.

Fig. 6 zeigt einzeln in perspectivischer Ansicht die ein Auslafsventil bildenden Theile.

Fig. 7 zeigt im Grundrifs und vergrößerten Mafsstabe die Druckventilsteuerung in der Lage, welche dieselbe bei Stillstand des Motors einnimmt.

Fig. 8 ist eine ähnliche Ansicht, wobei der Motor im Gange gedacht ist, und endlich

Fig. 9 eine Detailansicht einer zur Steuerung gehörigen Federvorrichtung, welche späterhin näher beschrieben wird.

Im wesentlichen besteht der Motor aus dem ringförmigen Gestell A und einer Anzahl vortheilhaft vierradial angeordneter Cylinder J3, deren der Mitte zugekehrte Enden offen, während die entgegengesetzten Enden mit Deckel C verschlossen sind. An den Deckeln — vortheilhaft aus einem Stück mit demselben gebildet — befinden sich die Ventilgehäuse D, welche die Einlafsventile α und Auslafsventile j bergen. Die Kolben E sind je mit einer Pleuelstange b verbunden, welch letztere an der gemeinschaftlichen Kurbel d der Kurbelscheibe F angreifen- und die in dem Gestell A drehbar gelagerte Welle G antreiben. Die Druckräumey sämmtlicher Ventilgehäuse sind mit einander durch Leitungen /² verbunden, während die unteren Austrittsöffnungen g weder mit einander noch mit den Druckräumen f in Verbindung stehen. Die Eintrittsöffnung h führt von dem Raum f nach dem Cylinder und wird durch ein mit Spindel a¹ versehenes Ventil α geöffnet bezw. geschlossen. Durch Hin- und Herschieben der Ventilspindel wird das Ventil α geöffnet und geschlossen. Die Oeffnung eines Ventils α erfolgt zwangsweise durch die Steuerung, wie späterhin beschrieben, das Schliefsen dagegen durch Federwirkung a\ sobald das Ventil freigegeben wird. Die Druckzutrittsöffnung ist — wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich — nach dem Druckraum zu erweitert und das Ventil α entsprechend abgesetzt, um in die Oeffnung genau hineinzupassen. Das Ventil α besitzt ferner ein axiales Loch a^b,

"welches bei a^% seitlich des Ventils unmittelbar vor dem abgesetzten Theil desselben mündet. Der Zweck dieser Anordnung ist, den Eintritt des Druckmittels in den Cylinder auch bei nur angefangener Bewegung des Ventils zu ermöglichen. Diese Construction ist besonders vorfheilhaft für Motoren der vorliegenden Art, da das Ventil längere Zeit dicht hält und auch eine zuverlässige Führung in der Austrittsöffnung selbst findet. Die Bethätigung des Ventils geschieht unter Vermittelung der vertical angeordneten Welle H, welche einerseits an dem Boden des Druckraumes f, andererseits in der Stopfbüchse f¹ Lagerung findet. Diese Welle H trägt einen Daumen h¹, welcher sich über dem abgeflachten Theil der Ventilspindel d² bewegt und gegen einen gehärteten Ansatz a³ derselben wirkt. Wird nun die Welle H zum Theil gedreht, so bewegt der Daumen h¹ die Ventilspindel d² (Fig. 4 und 5) nach rückwärts gegen den Druck der Feder a¹. Bei Freigabe des Ventils zwingt die Feder a¹ dasselbe wieder auf seinen Sitz zurück. Das untere Ende der Welle H ist genügend abgesetzt bei c, um durch den Schlitz a⁴ der Ventilspindel a² frei hindurch gehen zu können und 'in der Aussparung f¹ des Druckraumes seine Lagerung zu finden. Ueber dem Daumen h¹ ist an der Welle H ein Flügel c² vorgesehen, welcher sich gegen einen in dem Boden des Druckraumes f vorgesehenen Anschlagstift f⁵ bei geschlossener Stellung des Ventils legt und somit die Weiterdrehung der Welle H, nachdem der Daumen h¹ das Ventil freigegeben hat, verhindert. .

Der zur Bethätigung und Regelung der Welle H dienende Mechanismus wird hiernach in Verbindung mit demjenigen zum Bewegen des Auslafsventils ausführlich beschrieben; es empfiehlt sich, an dieser Stelle die Einrichtung des letzteren zunächst zu beschreiben. ■

Die Austrittsöffnung i tritt von dem Innern des Cylinders E nach dem rechtwinklig zu derselben angeordneten Austrittskanal g, welcher an dem unteren Ende des Gehäuses ausmündet. Die Austrittsöffnung i wird durch ein Ventil j verschlossen, dessen Spindel J² in dem Gehäuse bei i'² horizontal geführt wird und eine Feder f erhält, welche, in einer Bohrung p des Gehäuses untergebracht (siehe auch Fig. 6), das Bestreben hat, das Ventil j geschlossen zu halten. Das Oeffnen des Ventils erfolgt zwangsweise mittelst der von der Hauptwelle aus bethätigten, vertical angeordneten Daumenwelle J, deren Daumen K gegen einen' mit der Ventilspindel f² in Verbindung stehenden Ansatz j⁴ wirkt und die zur Oeffnung des Ventils erforderliche Längsbewegung der Ventilspindel verursacht. Die Verbindung des Ansatzes j⁴ mit ■ der Spindel f² ist aus der Fig. 6 ersichtlich und geschieht in der Weise, dafs der Ansatz j* oben cylindrisch geformt und an seiner oberen Fläche mit einer der Rundung der Ventilspindel β entsprechenden Nuth versehen ist. In der Nuth ist ein Stift j¹⁰ vorgesehen, welcher bei j¹'² durch die Ventilspindel hindurchgreift. Die am oberen Ende des Theils j¹ stehen gelassenen Vorsprünge ff dienen als Führung, um ein Drehen des Ansatzstückes j^lf mit Bezug auf die Ventilspindel f zu verhindern. Wird nun die Welle J in der /später zu beschreibenden Weise in ihrer Lagerung gedreht, so wirkt der Daumen k gegen den Ansatz j* und schiebt die Ventilspindel und somit das Ventil vorwärts in den Cylinder hinein, wodurch die Austrittsöffnung freigegeben wird. Bei der Rückdrehung der Welle J wird die Ventilspindel freigegeben und schliefst das Ventil unter Wirkung der Feder f. Die Verticalwelle / wird durch den Verschlufsdeckel f, dessen Hülse unter den abgesetzten Wellentheil k¹ greift, in Stellung in dem Gehäuse D gesichert.

Die Druckventile bleiben geschlossen während des gröfsten Theils einer jeden Umdrehung und werden regelmäfsig nach einander auf einen Augenblick geöffnet und sofort wieder geschlossen, um das Druckmittel in den Cylinder eintreten zu lassen, während die Auslafsventile offen bleiben müssen durch die ganze Abblaseperiode.

Die Bethätigung der sämmtlichen Druckventile geschieht in der folgenden Weise: Auf der Welle G sitzt ein Excenter L, welches durch Verbindungsstangen nnnn mit den bei v² an dem Maschinengestell A drehbar gelagerten Armen m gekuppelt ist. Die schwingenden Arme m ertheilen wiederum den mit ihnen verbundenen Haken oder Klinken M eine schwingende Bewegung. Das dicht bei der Druckventilantriebsspindel H gelegene Ende der Klinken M wird mit dem Ende eines Gliedes O drehbar verbunden (siehe auch Fig. 7 und 8), welches wiederum auf einer verstellbaren Stützplatte N drehbar gelagert ist. Letztere ermöglicht durch ihre Verstellbarkeit die genaue Einstellung des bogenförmigen Hubes der Klinke M, um dem Ventile die erwünschte Voreilung zu geben bezw. um die Maschine durch Ausschalten der Klinke, wie später beschrieben, zum Stehen zu bringen. Bei Bethätigung der einzelnen Ventilspindeln H durch die Steuerung' nm M geschieht unter Vermittelung einer fest auf der Spindel H sitzenden Klinkenscheibe P, deren Zahn q zu bestimmten Zeiten von der Klinke M gefafst wird, um das Oeffnen des Ventils zu verursachen. Die Klinke gleitet dann von der Nase q ab (siehe Fig. 8) und die Spindel H dreht sich zurück in der entgegengesetzten Richtung infolge der Wirkung der Feder IP, so dafs das Ventil sich unter Federwirkung a} schliefst.

Beim Vorschub bezw. bei der entgegengesetzten Bewegung des Gestänges η Mo gleitet die Klinke M über die Nase q fort, was durch den in dem Klinkenende vorgesehenen Schlitz t und den in demselben befindlichen Stift des Armes O ermöglicht wird. Die Feder t² hat das Bestreben, die Klinke nach der Scheibe P hin zu drücken, um ein rechtzeitiges Eingreifen derselben bei der entgegengesetzten Bewegung zu sichern.

Die Ausströmventile werden mittelst der unten an der Ventilspindel J festgekeilten Hebelarme u, der Verbindungsstangen w² und der am unteren Ende der verticalen Spindeln v² festgekeilten Arme ν ebenfalls von dem Excenter L und Stangen η angetrieben und erfolgt die Einstellung dieser Ventile mit Bezug auf die Druckventile dadurch, dafs man die Arme ν gegen die oberen Arme m auf den Spindeln v² entweder verstellbar anordnet oder beim Montiren der Maschine gleich richtig einstellt.

Die Stützplatte N eines jeden Armes O besteht aus der die Spindel H lose umfassenden Platte r, deren einer Arm r² den als Drehpunkt für den Hebel O dienenden Stift r³ trägt, während der zweite, radial angeordnete Arm r* bei r⁵ zu einem Zahnsegment ausgebildet ist. Sämmtliche Zahnsegmente r⁵ stehen in Eingriff mit gezahnten Theilen (Fig. i, 7 und 8) eines Ringes Q, welcher in den Nuthen der horizontal liegenden Rollen Q.³ seine Lagerung findet. Durch ' Verstellen dieses Ringes ζ), beispielsweise mittelst einer Lenkstange Q², kann man gleichzeitig die sämmtlichen Stützplatten 2V und somit die Arme O derart einstellen, dafs die Klinken M während längerer oder kürzerer Periode in Eingriff der Nase q der Scheibe P bleibt, oder aber, um den Stillstand der Maschine zu verursachen, gar nicht mit der Nase in Berührung kommt.

In der Fig., 8 ist der Ring Q. sowie das Zahnsegment r⁵ und die Stützplatte N in derjenigen Stellung gezeichnet, bei welcher die Klinke M bei einer jeden hin- und hergehenden Bewegung durch zeitweisen Eingriff mit der Nase q eine theilweise-Drehung der Welle H "wie bei dem Gange der Maschine verursacht. In Fig. 7 dagegen sind die Theile in die zum Anhalten der Maschine nöthige Stellung bewegt worden, wobei der Drehpunkt r³ des Armes O derart zu liegen kommt, dafs die Klinke M beim Hin- und Hergehen mit der Nase q nicht mehr in Berührung kommen kann, so dafs die Druckventile nicht mehr geöffnet werden.

Aus den letzten beiden Figuren und Fig. 9 wird ersichtlich, dafs auf der Nabe O² eines jeden Armes O ein Vorsprung w vorgesehen ist, welcher mit einem zweiten auf der Scheibe P gebildeten Zahn oder Vorsprung s unter Umständen in Eingriff kommen kann. Beim Gange der Maschine liegen die letzteren Vorsprünge aufserhalb des Bewegungskreises der Nasen n> und werden von letzteren gar nicht beeinflufst. Ist aber die Maschine angehalten worden und soll dieselbe wieder in Gang gebracht werden, so wird der Ring Q. so weit herumgedreht, dafs die Segmente r⁵ über die in Fig. 8 gezeichnete Stellung hinausschwingen. Dies hat zur Folge, dafs die auf der Welle H als Drehpunkt schwingenden Theile r² in derselben Richtung bewegt werden und mit dem Anschlag w gegen eine der Nasen s schlagen und das Druckventil öffnen.

Bedenkt man nun, dafs die Kurbel d und das Excenter L die Schwingungswinkel der Arme O und somit die Drehung oder theilweise Drehung der Vorsprünge· w bestimmen, so wird es verständlich, dafs einige der Arme O in die.Stellung geschwungen werden, in welcher sich der Ansatz w insofern radial mit dem Kreisbogen seiner Schwingung um die Achse befindet, dafs er an die Nase s der Scheibe P anschlagen wird und das Druckmittel in denjenigen Cylinder hineinlassen, welcher dasselbe zuerst erhalten soll, während die Vorsprünge anderer Arme O durch dieselbe Bewegung Stellungen einzunehmen gezwungen werden, welche fast tangential mit Bezug auf den durch den Stift r³ um H beschriebenen Kreisbogen sind, so dafs keine Berührung derselben mit dem Vorsprung s stattfindet.

Sobald eine Nase w die Platte od,er Scheibe P gedreht hat, um das Druckmittel in den betreffenden Cylinder' hineinzulassen, stellt man den Ring Q. schnell zurück in die normale Stellung (Fig. 8) für den' gewöhnlichen Gang der Maschine.

Durch diese Einrichtung der Steuerung wird ermöglicht, die Klinken M unter Umständen in der Weise zwangläufig zu führen, dafs dieselben nicht aufser Eingriff mit den Scheiben P gerathen können, wodurch eine sehr lang ausgedehnte Oeffnungsperiode der Druckventile gesichert werden kann.

Die Ansichten 3a bis 3d zeigen die Stellungen der Daumen k mit Bezug auf die Anschlagtheile j* der Auslafsventile bei einer gegebenen Kolbenstellung in den Cylindern. Hieraus ist ersichtlich, dafs, wenn jede Spindel J die Stellung einnimmt, in welcher der der Achse am nächsten gelegene Daumentheil gegen den Anschlag _/'* liegt, so bleibt das Ventil geschlossen, während die äufseren Daumentheile bei Berührung mit dem Anschlag _/* ein Oeffnen des Auslafsventils herbeiführen.
. Die Hauptwelle G kann mit Winkelgetriebe G² oder sonstigen geeigneten Uebertragungsmitteln versehen sein.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Steuerung für mehrcylindrige Maschinen, gekennzeichnet durch zwangläufig geführte

   Ein- und Auslafsventile h und j, die durch Drehung von Daumenwellen H und J geöffnet und durch Federwirkung geschlossen werden, wobei die Wellen H durch eine vom Excenter L aus bewegte Klinke (M) in der Weise bethätigt werden, dafs diese Klinke zeitweise hinter eine an der Welle H befestigte Nase greift und nach erfolgter Drehung der Spindel abgleitet.
   Eine Steuerung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung der die Klinken (M) führenden Glieder (O), von denen ein jedes auf einer an der Welle H drehbar und verstellbar befestigten Platte N gelagert ist, durch die man die Bewegung der Klinken in ,der Weise einstellen kann, dafs sie die Nasen q der Wellen H mehr oder weniger oder auch gar nicht berühren.

   3. Eine Steuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von Zahnbogen r⁵ an den die Glieder (O) tragenden Stützplätten (N), die sämmtlich mit einem gemeinschaftlichen gezahnten Ring (QJ in Eingriff stehen, zum Zweck der gleichzeitigen Verstellung sämmtlicher Klinken (K).

   4. Eine Steuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Daumen k auf den senkrechten Wellen J zur Bethätigung der Auslafsventile j, wobei die Wellen J vom .Excenter (L) und Gestänge (n m) aus durch Hebelwerk (ν ιΐ¹ u) bethätigt werden.

   5. Eine Steuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch winkelförmige Bohrungen (er¹ a⁶) der Einlafsventile h, die das sofortige Eintreten der Druckflüssigkeit in den Cylinder ermöglichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.