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Flugkolbenmaschine, insbesondere Flugkolben-Treibgaserzeuger Die Erfindung
bezieht sich auf eine Flugkolbenmaschine, und sie betrifft insbesondere einen Treibgaserzeuger,
bei dem die Verdichtung der Luft in dem Kompressorzylinder auf dem einwärts gerichteten
Kolben'hub, d. li. während des Kompressionshubes im Motorzylinder, stattfindet,
welche Luft dann in ihrer Gesamtheit oder zum größten Teil dazu dient, den Motorteil
derselben Maschine zu speisen, aus dessen Motorzylin,der unter Druck ein Gemisch
heißer Gase entweicht, das aus einem Überschuß von Spülluft und den unvollständig
entspannten Verbrennungsgasen besteht, wobei dieses Gemisch sodann zum Antrieb einer
Kraftmaschine, z. B. einer Gasturbine, dient.
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Es ist bei Flugkolbenmaschinen und speziell bei Treibgaserz,eugern,
deren Verdichterzylinder die Luftverdichtung und den Luftausschub während des auswärts
gerichteten Kolbenhubes bewirken, bekannt, das Gesamtverdichtungsverhältnis,
d. h. das Verhältnis zwischen dem Kompressionsenddruck im Motorzylinder und
dem Einlaßdruck der Luft in die Verdichterzylinder bei allen Belastungen konstant
zu halten und zwecks Regelung der Belastung sowohl den Enddruck im Motorzylinder
als
auch den Einlaßdruck in die Verdichterzylinder gleichzeitig
und gleichsinnig zu verändern.
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Das Konstanthalten des Gesamtverdichtungsverhältnisses 'hat dann ein
Konstanthalten der Kompressionstemperatur im ',\lotorzylinder zur Folge.
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Die bekannte Maschine hat erhebliche Nachteile. So muß bei ihr praktisch
auf jede Änderung der Hublänge der Freiflugkolben verzichtet werden. Außerdem
hat die ständig mehr oder weniger starke Drosselung der Luft bei ihrem Eintritt
in die Verdichtungszylinder eine erhebliche Verschlechterung des Wirkungsgrades
der Maschine zur Folge.
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Bei dem Erfindungsgegenstand. handelt es sich darum, eine besonders
rasche und wirksame Anpassung des Arbeitens der Flugkolbenmaschine an wechselnde
Belastungen herbeizuführen. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung das Gesamtverdichtungsverhältnis
in Abhängigkeit der Belastung der Flugkolbenmaschine geändert, indem die die Rückführung
der Kolben in ihre innere Totpunktstellung bewirkende Energie entsprechend gesteigert
wird.
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Bei dem Erfindungsgegenstand bleibt der Ansaugdruck der Kompressorzylinder
im wesentlichen konstant, und nur der Enddruck im Motorzylinder erleidet entsprechend
der Maschinenbelastung Veränderungen.
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Auf diese Weise ergibt sich bei wachsender Belastung der Maschine
eine Zunahme der Zahl der Kolbenarbeitsspiele in der Zeiteinheit und bei abnehmender
Belastung eine Abnahme der Zahl der Kolbenarbeitsspiele, ohne daß es notwendig ist,
den Einlaßdruck der Luft in die Verdichtungszylinder irgendwie zu drosseln.
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Außerdem hat die Erfindung speziell bei Treibgaserzeugern, bei denen
die Verdichtung in dem Komprüssorzylinder auf dem Rückhub stattfindet, noch den
folgenden Vorteil: Bei Treibgaserzeugern ist bekanntlich der Speisedruck des Motorzylinders
gleich dem Förder-druck des Kompressorzylinders, welclierinnerhalbvonweitenGrenzen,beispielsweise
zwischen 2 und 5 Atmosphären, veränderlich ist.
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Bisher hat man bei solchen Treibgaserzeugern die Energie, welche die
Freiflugkolben in ihren inneren Totpunkt zurückführt, derart geregelt, daß der Enddruck
im Motorzylinder im wesentlichen konstant blieb, obwohl der Einlaßdruck in den Motorzylinder
weitgehenden Veränderungen unterworfen war.
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Infolgedessen war der einwärts gerichtete Kolbenihub um so kürzer,
als der Einlaßdruck der Verbrennungsluft in den Motorzylinder höher war.
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Mit anderen Worten, der innere Totpunkt der Flugkolben verschob sich
stark nach außen, wenn der Arbeitsdruck des Treibgaserzeugers zunahm. Diese Verschiebung
des inneren Totpunktes hat eine Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades
der Verdichterzylinder zur Folge, die ihre Kompressionsarbeit auf dem einwärts gerichteten
Hub bewerkstelligen.
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Gemäß der Erfindung wird der volumetrische Wirkungsgrad weniger stark
verringert, da die Erhöhung des Gesamtverdichtungsverhältnisses bei Erhöhung der
Belastung der Maschine, d. h. bei Zunahrne des Arbeitsdruckes des Treibgaserzeugers,
die Wirkung hat, daß die inneren Totpunktstellungen der Flugkolben weniger weit
nach außen verschoben werden als bei den bekannten Maschinen.
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Die erfindungsgemäß erzielte Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrades
verstärkt noch die Wirkung, die durch die steigende Zahl der Kolbenhübe in der Zeiteinheit
bei wachsender Belastung erzielt wird.
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Eine zweckmäßige weitere Ausbildung der Erfindung bezieht sich auf
Flugkolbenmaschinen, die mit mindestens einem pneumatischen Speicher für die Rückführenergie
ausgestattet sind, dessen Luftfüllung von ein-er Regelvorrielitung gesteuert wird,
die im folgenden Stabilisator genannt wird und die einerseits von -einer Kraft,
die in Funktion des Arbeitsdruckes auftritt, vorzugsweise des Druckes im Gehäuse,
das zwischen Kompressorteil und Motorteil des Treibgaserzeugers geschaltet ist,
und andererseits von einer Kraft betätigt wird, die eine Funktion des Druckes, insbesondere
des mittleren Druckes ist, der im Speicher herrscht. Gemäß dieser weiteren Ausbildung
wird während der Anlaßzeitspanne der Maschine entweder die Steuerkraft, die gewöhnlich
eine Funktion des Druckes im Speicher ist, vermindert, oder aber die Steuerkraft,
die gewöhnlich eine Funktion des Arbeitsdruckes ist, verstärkt.
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Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung bezieht sich auf
eine Flugkolbenmaschine, in der derselbe Behälter, in dem ein Zwischendruck zwischen
dem Höchst- und Mindestdruck des pneumatischen Speichers für die Rückführenergie
herrscht, einerseits als Druckluftquelle dient, wenn der Speicher mit Druckluft
versorgt werden muß, und andererseits als Aufnahmebehälter für Luft dient, wenn
solche in einer gewissen Menge aus dem Speicher ausgelassen werden muß, wobei diese
Luftverschiebung,en in der einen oder anderen Richtung vgn einem Stabilisator veranlaßt
werden, der mit einem hohlen Verteiler ausgerüstet ist, dessen Innenraum von einer
Scheidewand in zwei Abteile unterteilt ist. Diese letztere Ausbildung der Erfindung
besteht darin, in die genannte Scheidewand ein Rückschlagventil oder eine Reihe
solcher Ventile, die sich alle nach derselben Seite öffnen, einzubauen und Mittel
vorzusehen, um eines der Abteile mit dem Speicher und das andere mit dem obengenannten
'Behälter in Verbindung zu bringen, wenn es sich darum handelt, den Speicher mit
Druckluft zu speisen, und um die Verbindungen dieser beiden Abteile zu vertauschen,
wenn es sich darum handelt, eine gewisse -Menge Luft aus dem Speicher auszulassen.
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Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung sowie in den Zeichnungen
an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. i dieser Zeichnung zeigt im Querschnitt einen erfindungsgernäß
ausgeführten Flugkolben-Treibgaserzeuger: Fig. 2 und 3 zeigen Schaubilder,
die die Veränderungen des mittleren Druckes des pneumatischen
Speichers
für die Rückfü'hrenergie bzw. die Veränderungen des Höchstdruckes der Verdi(#htung
im Motorzylinder in Abhängigkeit von den Änderungen des mittleren Druckes darstellen,
der im Gehäuse eines Treil)gaserzeugers herrscht, wie er in Fig. i gezeigt ist;
Fig. 4 und 5 zeigen im Querschnitt zwei andere Ausführungsformen des Stabilisators
eines Treibgaserzeugers, wie er in Fig. i dargestellt ist.
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Was nun den Treibgaserzeuger als solchen anbelangt, so kann dieser,
abgesehen von seiner Regelungsvorrichtung, auf irgendeine beliebige passende Weise,
wie z. B. in Fig. i gezeigt, ausgebildet werden.
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Gemäß dieser Figur versieht man diesen Treibgaserzeuger mit einem
Motorzylinder i, in dem ein Motorkolben 2 arbeitet, an dem der Kompressorkolben
3 befestigt ist, der im Kompressorzylinder 4 arbeitet, so daß die Kolben
2, 3 eine Flugkolbeneinheit darstellen.
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Der motorische Teil dieses Treibgaserzeugers, der den Zylinder i und
den Kolben 2 umfaßt, arbeitet als Zweitaktdieselmotor. Dementsprechend versieht
man den Zylinder i mit einem Brennstoffeinspritzer5 sowie mit Lufttinlaßöffnungen6
und Auspufföffnungen 7, aus denen der Spülluftüberschuß und die unvollständig
entspannten Verbrennungsgase entweichen, wobei dieses Gemisch beispielsweise dazu
dient, eine Gasturbine (in der Zeichnung nicht dargestellt) anzutreiben.
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, Die öffnungen 6 und 7 werden vom Motorkolben
2 gesteuert.
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Was den Kompressorteil anbelangt, der den Kolben 3 und Zylinder
4 umfaßt, so versieht man das auf der Innenseite des Kolbens 3 liegende Abteil
mit Saugventilen 8 und Druckventilen 9; diese letzteren ermöglichen
das Ausschieben der in dem genannten inneren Abteil verdichteten Druckluft in ein
Gehäuse io, das den Motorzylinder i umgibt.
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Was'das auf der Außenseite des Kolbens 3 im Zvlinder 4 befindliche
Abteil betrifft, so dient dieses afs Speicher für die Rückführenergie. Die im letztgenannten
Abteil befindliche Luftmasse wird während des Arbeitsbubes des Kolbens 2 vom Kolben
3 zusammengepreßt, um so fast die gesamte, während dieses Hubes im Motorzylinder
erzeugte Energie aufzuspeichern. Während des nächsten Hubes gibt die Luft infolge
ihrer Entspannung diese Energie wieder an die Kolben 2, 3 zurück, wobei der
Kolben 3 die im inneren Abteil des Zylinders 4 befindliche Luft verdichtet
und sie in das Gehäuse io befördert, während der Kolben 2 die im Zvlinder i befindliche
Verbrennungsluft verdichtet.
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Es ist bekannt, daß bei einer Gasturbinenanlage bei zunehmender Belastung
das Treibgas unter höherem Druck und in größerer Menge (Gewicht) zugeführt werden
muß.
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Die vom Treibgaserzeuger geförderte Gasmenge hängt einerseits von
der Hublänge, die bei Flugkolbenmaschinen veränderlich ist, und andererseits von
der Zahl der Arbeitsspiele der Kolben in der Zeiteinbeit ab. Um die Hublängenänderungen
bei wechselnder Belastung zu vermindern, kann es von Vorteil sein, die Zahl der
Arbeitsspiele in der Zeiteinheit in weiten Grenzen und in Abhängigkeit von der Belastung
zu verändern, um auf diese Weise die vom Treibgaserzeuger geförderte Gasmcnge den
verschiedenen augenblicklichen Werten der Belastung der Einrichtung anzupassen.
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Aus diesem Grund ändert man gemäß der Erfindung mindestens während
des normalen Arbeitens des Treibgaserzeugers den Enddruck im Motorzylinder und somit
den Höchstdruck der Verbrennung in diesem Zylinder in, Abhängigkeit von der Belastung
der Maschine, und zwar derart, daß der Enddruck im Motorzylinder bei zunehmender
Belastung # zunimmt und umgekehrt, wobei diese Änderung des Enddruckes im Motorzylinder
durch eine entsprechenide Änderung der Rückführenergie, die vom Rückführenergiespeicher
geliefert wird, erhalten wird. Diese Veränderung des Verdichtungsenddruckes und
des Höchstdruckes der Verbrennung im Motorzylinder und die sie begleitende Rückführenergieän-d#rung
hab-en zur Folge, die Zahl der Arbeitsspiele der Kolben in der Zeiteinheit zu ändern.
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Selbstverständlich muß man für die Änderung des Höchstdruc!kes im
Motorzylinder gewisse Grenzen beachten. - Die untere Grenze ist durch d#ie
Notwendigkeit der Selbstzündung des eingespritzten Brennstoffes gegeben, während
die obere Grenze von den Festigkeitseigenschaften des -,Materials abhängt, aus dem
Kolben und Zylinder des- Motorteils verfertigt sind. Die untere Grenze des Höchstdruc#kes
der Verdichtung für eine Maschine, deren Wärmezustand einem normalen Arbeiten entspricht,
befindet sich beispielsweise zwischen 25 und 35 Atmosphären, während
die obere Grenze in einer Flugkolbenmaschine, deren motorischer Teil aus dem heutzutage
üblichen Material besteht, zwischen 8o und ioo Atmosphären liegt. Man richtet es
so ein, daß die der unteren Grenze benachbarten Drücke im Motorzylinder bei den
geringsten Belastungen oder beim Leerlaufen der Anlage auftreten, während bei den
Höchstbelastungen der Anlage der Enddruck der Verdichtung im Motorzylinder sich
der obengenannten Höcbstgrenze nähert. Man erhält so eine Zunahme der Zahl der Arbeitsspiele
entsprechend der zunehmenden Belastung.
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Es ist selbstverständlich, daß man verschiedene Steuerfaktoren benutzen
kann, um eine Änderung der Rückführenergie zu bewerkstelligen, die imstande ist,
die obenerwähnte Änderung des Enddruckes der Verdichtung im Motorzylinder zu verwirklichen.
Es scheint jedoch besonders vorteilhaft zu sein, als Faktor dieser Art den Förderdruck
oder einen entsprechenden Druck des Treibgaserzeugers heranzuziehen und den Stabilisator,
der den Rückführenergiespeicher steuert und von dem soeben genannten Druck betätigt
wird, so auszubilden, daß er den Enddruck der Verdichtung im Motorzylinder erhöht,
wenn der Förderdruck steigt, und diesen Enddruck der Verdichtung vermindert, wenn
der Förderdruck sinkt. Anstatt unmittelbar den Förderdruck,
der
der Druck des vom Treibgaserzeuger gelieferten Gases ist, kann man einen ähnlichen
Druck verwenden, der praktisch dem Förderdruck gleichkommt u oder dessen Änderungen
durch die Änderungen dies-es Fördcrdruckes bestimmt sind. Ein Druck, der praktisch
dem Föriderdruck des vom Treibgaserzeuger nach außen abgegebenen Gases gleichkommt,
ist der Luftdruck, der im Gehäuse io herrscht, so daß dieser letztere Druck an Stelle
des Förder,druckes als Steuerfaktor dienen kann.
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Im Schaubild der Fig. 3 bedeutet die Kurve A
die der
Erfindung gemäße Änderung des Enddruckes der Verdichtung im Motorzylinder in Abhängigkeit
von dem Druck p, der im Innern des Gehäuses io herrscht. Man erkernit, daß
während des normalen Arbeitens der Anlage der Verdichtungsdruck beispielsweise 3o
Atmosphären beträgt, wenn im Gehäuse io der den niedrigsten Belastungen der Maschine
oder dem Leerlauf entsprechende Mindestdruck p herrscht, während der Enddruck
der Verdichtung einen Wert von 7o Atmosphären erreicht für einen Höchstdruck im
Gehäuse, der der Höchstbelastung der Anlage entspricht.
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Sofern der Rückführenergiespeicher ein pneumatischer Speicher ist,
ändert man, um die oben--enannte Änderung des Enddruckes der Verdichtung im Motorteil
zu erhalt-en, den durchschnittlichen Druck, der während des normalen Arbeitins der
Maschine in diesem Speicher herrscht, zwischen den Drücken p, und
p ## gemäß der Linie B, wie sie im Schaubild Fig. 2 dargestellt ist. Man
erhält diese letztgenannte Änderung durch die Änderung der im Speicher eingeschlossenen
Luftmasse. Um den durchschnittlich-en Druck zu erhöhen und demzufolge die aufgespeicherte
Energie, führt man in den Speicher eine gewisse Menge Luft ein, während man zwecks
Verringerung des durchschnittlichen Druckes und infolgedessen der Speicherenergie
dem Speicher eine gewisse Menge Luft entnimmt. Um dieses zu bewerkstelligen, bedient
man sich eines Stabilisators, der vorteilhafterweise gleichzeitig in Abhängigkeit
von dem mittleren Druck, der im Speicher herrscht, oder einem ähnlichen Druck und
in Abhängigkeit von dem Druck, insbesondere dem mittleren Druck, der im Gehäuse
io herrscht, oder voneinem ähnlichen Druck arbeitet.
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Selbstverständlich könnte man, um die Luftmasse im Speicher zu vergrößern,
Luft aus einem Behälter, in dem sie sich unter verhältnismäßig hohem Druck befindet,
in den Speicher einführen und umgekehrt, um die Luftmasse im Speicher zu verringern,
eine gewisse Menge Luft aus dem Speicher in die Außenluft ausströmen lassen.
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Es ist aber vorteilhafter, ein und denselben Behälter, in dem ein
Zwischendruck zwischen den Höchst- und Mindestdrücken des pneumatischen Speichers
herrscht, einerseits als Luftdruckquelle, wenn der Speicher mit Druckluft gespeist
werden soll, und andererseits als Luftempfänger, wenn aus dem Speicher eine gewisse
Menge Luft entnommen werden soll, zu verwenden, wobei als Behälter vorzugsweise
das Gehäuse io des Treibgaserzeugers dient. In diesem Sinn verbindet man das Gehäuse
io durch eine Leitung i i mit dem äußeren Abteil des Zylinders 4, das den pneurnatischen
Energiespeicher bildet, und steuert das Einströmen und Ausströmen der Luft in das
oder aus dem Abteil mittels eines Schiebers 12, wobei dieser seinerseits von den
mittleren Drücken gesteuert wird, die einerseits im Energiespeicher und andererseits
im Gehäuse io herrschen. Zu diesem Zweck verbindet man den Schieber 12 mit einem
Kolben 13, der in einem Zylinder 14 arbeitet und diesen in zwei Räume teilt, von
denen der eine durch eine Drosselöffnung 15 mit dem Innern des pneumatischen Energiespeichers
in Verbindung steht, während der andere über eine Drosselleitung 16 mit dem Innern
der Leitung i i uM infolgedessen mit dem Gehäuse io in Verbindung steht. Auf diese
Weise läßt man auf den beiden Oberflächen des Kolbens 13 die beiden, obenerwähnten
Durchschnittsdrücke herrschen. überdies läßt man auf den Kolben 13 eine Einstellfeder
17 einwirken, die bestrebt ist, den Schieber 12 in eine derartige Stellung
zu bringen und darin festzuhalten, daß zwar Luft in den Speicher eintreten, diesen
aber nicht verlassen kann.
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Damit der Schieber 12 im gegebenen Augenblick entweder eine gewisse
Menge Luft in den Speicher einlassen oder aus ihm entweichen lassen kann, bildet
man ihn als Hohlkörper aus und unterteilt Qein Inneres mittels ein-er Trennwand
18 in zwei Räume ig und 20. Zweckrnäßigerweise ist in dieser Trennwand 18 ein Rückschlagventil
oder eine Reihe solcher Ventile 21 vorgesehen, die sich alle nach derselben Seite
hin öffnen.
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Wenn diese Ventile 21, wie in der Zeichnung gezeigt, angeordnet sind,
so sieht man, daß ein Luftdurchtritt nur vom Raum ig in den Raum 20, aber nicht
umgekehrt, möglich ist.
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Ferner versieht man die Seitenwände jedes Raumes mit Öffnungen 22
und 23, die man von der Innenwand einer FührungshülSe 24 steuern läßt, in
der der Schieber 12 axial gleiten kann und in deren Seitenwarid die Leitung i i
mündet.
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Die Lage der Öffnungen 22 und 23 und die Länge der FührungshülSe
24 sind derart gewählt, daß, wenn der Schieber aus seiner neutralen Lage, die in
der Zeichnung dargestellt ist und bei der die Öffnungen 22 und 23 von der
Waridung der Hülse 24 verschlossen werden, verschoben wird, eine der Öffnungsreihen
mit der Leitung 11 in Verbindung tritt, während die andere Offnungsreihe
mit dem Innern des Rückführenergiespeichers in Verbindung tritt. Wenn beispielsweise,
infolge einer Bewegung des Schiebers 12 nach oben, die Öffnungen
23 mit der Leitung i i und die Öffnungen 22 mit dem Innern des Speichers
in Verbindung treten, ist nur das Speisen des Speichers mit Druckluft möglich, wobei
diese Luft dann von dem mit den Öffnungen 23 verschenen Raum ig und durch
die Rückschlagventile 21 in den Raum 2o, der mit den Öffnungen 22 versehen ist und
von diesem durch letztere Öffnungen ins Innere des Speichers strömt.
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Wenn hingegen der Schieber 12 nach unten geschoben wird, so daß die
Öffnungen 22 mit der
Leitung i i und die öffnungen 23 mit
dem Innern des Speichers in Verbindung gebracht werden, ist ausschließlich das Entweichen
einer gewissen Luftmenge aus diesem Speicher möglich. Die entweichende
' Luft tritt dann durch die Öffnungen 23,
die Rückschlag-veritilt 21
und die Öffnungen:22 in die Leitung i i.
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Damit der Stabillsator gemäß der Linie B arbeitet (Fig. 2), muß man
das Verhältnis zwischen der Kreisoberfläche S, des Kolbens 13, auf
die der Mitteldruck des im Gehäuse io herrschenden Druckes wirkt, und der Kreisoberfläche
S, desselben Kolbens, auf die der 'Mitteldruck des im Speicher herrschenden
Druckes wirkt, entsprechend wählen. je größer das Verhältnis S,: S,
ist, um so größer ist die Neigung der Linie B (Fig. 2) gegenüber der Horizontalen.
Die von der Feder 17 ausgeübte Kraft bestimmt den Punkt, in dein die Linie B die
Senkrechte schneidet, die dem Wert po des Förderdruckes entspricht.
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Es ist zu bemerken, daß die Linie B eine Gerade ist, sofern man die
mittleren Drücke, die im Speicher und im Gehäuse herrschen, unmittelbar auf den
Schieber wirken läßt. Es versteht sich aber von selbst, daß man der Linie B (Fig.
2) und folg-]ich der Kurve A (Fig. 3) jede beliebige Form geben kann,
indem man auf an sich bekannte Weise zwischen eines der Glieder, das sich unmittelbar
unter dem Einfluß wenigstens ein-er der vorgenannten mittleren Drücke befindet,
und zwischen den Schieber 12 ein kinematisches Getriebe, z. B. einen Nocken, einschaltet,
der es möglich macht, die Bew,egung des Schiebers 12 jedem gewünschten Gesetz zu
unterwerfen, das eine Funktion des Steuerdruckes ist, der über dies-en Nocken auf
den Schieber wirkt.
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Die Druckänderungen, wie sie aus den Linien A
und B (Fig. 2
und 3) hervorgehen, entsprechen durchaus den zu verwirklichenden Arbeitsbedingungen,
wenigstens so lange, wie die Maschine normal arbeitet, d. li. solange die
Maschine nach Erreichung ihres normalen Wärmezustandes zwischen ihrer minimalen
Belastung (Leerlauf), für die der Förderdruck p, beträgt, und ihrer Höchstbelastung,
die dem Druck p entspricht, arbeitet. Während des Anlassens jedoch, wenn
die Maschine noch kalt ist, kann es von Vorteil sein, den Enddruck der Verdichtung
im Motorzylinder zu erhöhen und dementsprechend im Bereich zwischen p. und
p, den Durchschnittsdruck im Speicher über die' von den Linien
A und B angegebenen Werte hinaus zu vergrößern.
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Deswegen sorgt man dafür, daß während der Anlaßzeit der Maschine entweder
die Kraft, die in Abhängigkeit von dem im Speicher herrschenden Druck auf die Fläche
S, des Kolbens 13 wirkt, vermindert wird oder daß die Kraft, die in
Abhängigkeit von dem Arbeitsdruck auf die Fläche S, des
Kolbens
13 wirkt, verstärkt wird. Man ändert hierdurch den Anfangs-teil der Linien
A und B so ab, daß er die von den strichpunktierten Linien A',
B' (Fig. 3 und 2) gezeigte Form und Lage erhält. Die Enddrücke der Verdichtung,
die von dem Teil A'
der Kurve A angezeigt werden, verbürgen
ein absolut sicheres Anspringen der Maschine.
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Fig. 4 zeigt ein-en Stabilisator, der imstande ist, während der Anlaßzeit,
d. h. zwischen den Drücken p. und p" gemäß den Linien B' und
A' zu arbeiten und während des normalen Ganges des Treibgaserzeugers zwischen
den Drücken pl und p."" gkemäß den Linien B und, A zu arbeiten. Zu diesem
Zweck schaltet man zwischen der in der Wand des Speichers vorgesehen-en Drosselöffnung
15. und dem über dem Kolben 13 befindlichen Raum im Zylinder 14 ein Ventil
25 ein, das von einer Feder 26 über einen Kolben 27, der in
einem Zylinder 28 gleiten kann, geschlossen gehalten wird. Das Anfliegen
des Endes 29 der Stange 3o dieses Ventils gegen den Boden des Kolbens
27 wird von einer Feder 31 gewährleistet.
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Im übrigen stellt man mittels einer Leitung 32
zwischen dem
unterhalb des Kolbens 13 im Zylinder 14 befindlichen Abteil und dem oberhalb
des KolbenS 27 befindlichen Raum eine Verbindung her.
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Am Anfang des Anlassens, wenn der Druck im Gehäuse io den Wert
p. hat, wirkt die Feder 26 mit voller Kraft im Sinne des Sc-hließens
auf das Ventil 25. Der durch die geeichte Öffnung 15a hindurchgehende
mittlere Speicherdruck wird beim Durchtritt durch das Ventil 25 starik gedrosselt.
Infolger dessen ist der Druck, der a ' uf die obere Fläche S,
des Kolbens
13 wirkt, geringer als der durchschnittliche Druck im Speicher, der normalerweise
auf diese Fläche wirken sollte. Die Feder 17 ist dahn imstande, den Schieber 12
in einer Lage zu halten, in der er die Verbindung vom Gehäuse io zum Energiespeicher
öffnet, aber die Verbindung in umgekehrter Richtung verhindert. AmAnfang des Anlassens,
wenn im Gehäuse i o der Druck po herrscht, ist der mittlere Druck im Speicher um
Ap höher als der normale Durchschnittsdruck, der vom Schnittpunkt der Linie B mit
der Senkrechten, die dem Druck po entspricht, angezeigt wird. Eine entsprechende
Druckzunahme, die vom Schnittpunkt der Kurve A mit derselben Senkrecht-en
veranschaulicht wird, findet für den Enddruck der Motorver#dichtung statt.
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Bei zunehmendem Druck im Gehäuse io wird die Kraft, mit der die Feder
26 auf das Ventil 25 wirkt, geringer, da der durch die Leitungen i
i, 16 und 32
in den Zylinder 28 zugeführte Gehäusedruck dem
Druck der Feder 26 entgegen auf den Kolben 27
wirkt. Wenn der Druck
im Gehäuse den Wert pl erreicht, gleicht dieser Druck völlig die Kraft der Feder
26 aus, und das Ventil 25 öffnet sich völlig, so daß jede Drosselwirkung
auf den nach dem oberen Raum im Zylinder 14 geleiteten mittleren Sp-eicherdruck
aufgehoben wird. Der mittlere Druck, der im Speicher herrscht, wirkt dann in voller
Stärke auf den Kolben 13, so daß die Wirkungsweise des Stabilisators von
nun an den Kurven B und A entspricht.
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Gemäß einer in Fig. 5 gezeigten abgeänderten Ausführungsform,
die sich ebenfalls zum Ziel setzt, die Linien A und B für Drücke zwischen
p. und p,
durch die Linien A' und B' zu ersetzen, sieht man
zwischen
-dem Speicher der Rückführenergie und dem über dem Kolben ij befindlichen Raum des
Zylinders 14 zwei'Kanäle 15b und 15, vor, so daß dieseKanäle,dieindervorhergehendenAusführungsform
durch die Öffnung 15. und das Ventil --5 hergestellte Verbindung ersetzen.
Man versieht den Drogselkanal 15, mit einem beträchtlich geringeren Querschnitt
als den Kanal 5b und läßt diesen letzteren in den Zylinder 14 an einer Stelle
münden, die sich in einer gewissen Entfernung von seinem Boden befindet, in welch
letzterem der Kanal 15" vorgesehen ist. Infolge dieser Lage des Kanals
15b ist seine Eintrittsöffpung in den Zylinder 14 vom Kolben 13 am Anfang
der Anlaßzeit verschlossen, denn in diesem Augenblick drückt die Feder
17 den, -Kolben 13 nach oben gegen den Boden des Zylinders 14, wo
der Kanal 15, vorgesehen ist; der Schieber 12 befindet sich dann in einer Lage,
in der die Anlaßluft nicht nach dem Gehäuse io entweichen kann. Infolge seiner geringen
lichten Weite bewirkt der Drossel-kanal 15" solange er die einzige Verbindung zwischen
dem Zylinder 14 und dem Energiespeicher herstellt, eine Verspätung im Anpassen des
im Zylinder 14 über dem Kolben 13 herrschenden Druckes an den mittleren Druck,
der im Energiespeicher herrscht. Der Stabilisator arbeitet also während der Anlaßzeit
entsprechend der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Kurven A'
und Y. Sobald j edoch der Kolben 13 vom. Druck, der auf seine
obere Fläche S, wirkt, so weit zurÜckgetrieben ist, daß er die in den Zylinder
14 mündende Öffnung des Kanals 5b freigibt, wird der auf die Fläche
S, einwirkende Druck gleich dem mittleren Druck im Speicher, und der Stabilisator
beginnt nun auf normale Weise entsprechend den Kurven B und A
(Fig.
2 und 3) zu arbeiten.
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Man könnte, wohlverstanden; eine der angeführten ähnliche Wirkungsweise
des' Stabilisators erhalten, indem man während der Anlaßzeit den auf die untere
Fläche S, des Kolbens 13 wirkenden Druck verstärkt, anstatt während dieser
Zeitspanne den Druck, der auf die obere Fläche S, desselben Kolbens wirkt,
zu verringern.
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Wie nun auch der Erfindungsgrdarrke im einzelnen verwirklicht wird,
man erhält eine Flugkolbenmaschine, sei es, daß sie mit einfachen oder mit gegenläufigen
Kolben arbeitet, deren Arbeitsweise sich sehr rasch an jede Belastung anpaßt, und
die trotz ihrer einfachen Bauart sehr zuverlässig wirkt und insbesondere ein sicheres
und rasches Anlassen gestattet.