DE168084C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

ΛΙ 168084 KLASSE 276.

WLADIMIR SSACHARNOFF in TOMSK, Ruszl.

angeordneten Ringgitterschiebern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juli 1904 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenschiebersteuerung, bei welcher in bekannter Weise in einem zylindrischen Ventilgehäuse zwei konzentrisch liegende Ringgitterschieber zur Anwendung gelangen. Bei den bisherigen Steuerungen dieser Art, bei welchen ' die Ringgitterschieber gegeneinander verdreht wurden, war der Nachteil, daß während des Überganges von der Einlaß- zur Auslaßperiode

ίο die beiderseitigen Öffnungen noch teilweise offen waren, so daß ein Druckverlust entstand. Dieser Übelstand soll durch die vorliegende Erfindung., bei welcher in bekannter Weise die Steuerungsteile derart ausgebildet sind, daß sie teils mechanisch durch Gestänge usw., teils selbsttätig durch Druckluft bewegt werden, dadurch vermieden werden, daß die beiden Ringgitterschieber einmal durch wechselnde, das andere Mal durch gleichzeitige Verschiebung sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßöffnungen steuern, wobei der Nebenschieber unter Wirkung des Druckunterschiedes im Luftkanal und dem atmosphärischen Luftdruck als Einlaßschieber, infolge des Druckunterschiedes zwischen der Druckluft im Zylinder und dem Luftkanal aber als Auslaßschieber wirkt, derart, daß die Einlaß- und Auslaßperioden vollständig getrennt voneinander erfolgen, indem bei den Totpunktstellungen des Arbeitskolbens sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßöffnungen geschlossen sind. Gleichzeitig hiermit ist am inneren Nebenschieber eine Führungsstange befestigt, welche bei der Verschiebung auf einen am Arbeitskolben vorgesehenen Anschlag trifft, so daß der Schieber nur mit der Geschwindigkeit des Arbeits-

kolbens verschoben werden kann, also plötzliche Stöße und Geräusche vermieden werden.

Die vorliegende Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung dargestellt, und zwar ist:

Fig. ι ein Längsschnitt durch ein am Kompressionszylinder angebrachtes Ein- und Auslaßventil.

Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Teiles zur Veranschaulichung der Anordnung der einzelnen Ventilteile.

Fig. 3 ist eine Teilansicht zu Fig. 2.

Fig. 4 zeigt die Daumenanordnung zur Bewegung der Ventilteile.

Fig. 5 'ist eine verkleinerte Gesamtansicht des Kompressionszylinders unter Anwendung der Ein- und Auslaßventile.

Fig. 6 zeigt eine Anzahl Einzelheiten in verschiedenen Stellungen zur Veranschaulichung der Lage der einzelnen Ventilteile während des Ganges der Maschine.

In der Zeichnung ist 1 der Kompressionszylinder, Pumpenzylinder usw., in welchem der Kolben 2 in bekannter Weise hin- und herbewegbar ist. An einem Flansch 3 des Zylinders bezw. an dem Deckel 4 desselben, ist das zylindrisch gehaltene Ventilgehäuse 5 vermittels eines Flansches 6 angeschraubt. Dieses zylindrische Ventilgehäuse 5 ist mit vorspringenden Rippen 7, 8 versehen, auf welche ein ringförmiger Deckel 9 aufgesetzt ist. so daß ein Ringraum 10 entsteht, der mit der Luftleitung 11 unmittelbar in Verbindung steht, wie dies aus Fig. 5 klar ersichtlich ist.

Das zylindrische Ventilgehäuse 5 ist nun mit einer Anzahl ringförmig verlaufender Öffnungen oder Fenster 12 versehen, welche

in den Riugraum ίο münden, und weiter mit einer Anzahl gleichartig gestalteter Öffnungen oder Fenster 13, welche außerhalb des Ringraumes 10, entweder unmittelbar ins Freit münden oder, wenn beispielsweise die 'Luft nicht aus dem Maschinenraum selbst entnommen werden soll, in eine in der Zeichnung punktiert angedeutete Kammer 14 münden, die durch eine besondere Leitung mit der Außenluft in Verbindung steht.

Innerhalb des zylindrischen Ventilgehäuses 5 ist ein im Querschnitt U-förmig gestalteter, hohler Kolben 15 angeordnet, welcher auf seiner zylindrischen Wand ebenfalls ringförmig gehaltene Fenster oder öffnungen besitzt, die mit den Öffnungen 12 bezw. 13 des Ventilgehäuses übereinstimmen und daher auch in der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein sollen. Dieser Kolben ist durch eine Stange 16 und durch später noch zu beschreibende Einrichtungen mit einer Daumenscheibe 17 verbunden (Fig. 5), welche dem hohlen Kolben 15 eine Hin- und Herverschiebung erteilt.

Innerhalb des hohlen Kolbens 15 ist ein zweiter Kolben 18 angeordnet, welcher zweckmäßig aus zwei Teilen, nämlich einem Zylinder 19 und der dicht anschließenden Deckelwand 20 besteht. Der Zylinder 19 besitzt gleichfalls ringförmige Ausschnitte oder Fenster, die in Gestalt und Anordnung ebenfalls den Öffnungen 12 bezw. 13 des Ventilgehäuses 5 oder des Kolbens 15 entsprechen und in gewissen Stellungen mit diesen Öffnungen sich decken. Die Deckelwand 20 des inneren Kolbens 18 trägt eine Stange 21, auf welcher, wie namentlich Fig. 2 erkennen läßt, eine Anzahl Rippen 22 angeordnet sind, die nach dem zwischen den ringförmigen Ausschnitten des inneren Kolbens 18 verbleibenden Rippen 23 führen. Zweckmäßig ist der Zylinder 19 aus zwei Hälften gebildet, wie dies Fig. 2 erkennen läßt, welche durch die Rippen oder Stege 22 unter Vermittlung von zwischen diesen Rippen 22 und den Stegen 23 liegenden Federn 24 gehalten bezw. etwas nach außen gepreßt werden, so daß der Zylinder 19 ständig, auch bei etwaiger Abnutzung, dicht gegen die innere Zylinderwandung des hohlen Kolbens 15 anliegen muß. Die Stange 21 liegt, wie schon erwähnt, mit einem Ende in der Deckelwand 20, während ihr anderes Ende durch ein Lager 25 geht, welches durch Rippen 26 an dem hohlen Kolben 15 befestigt ist.

Dieses Lager 25, das mit einer Pufferscheibe 27 versehen ist, dient gleichzeitig als Anschlag für einen an der Stange 21 befestigten Ansatz 28, so daß also die Bewegung der Stange 21 und dadurch des Kolbens 18 einmal durch den Anschlag 27 oder das Lager 25, das andere Mal durch die Deckelwand des Kolbens 15 begrenzt wird. Die Wirkung der oben beschriebenen Einrichtung ist nun folgende:

Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Ventiles bezw. des Arbeitskolbens 2 ist angenommen, daß letzterer gerade den Saughub mit einer Bewegung nach rechts antreten soll. Die öffnungen 13, die also Saugöffnungen sind, sind vollständig geöffnet sowohl im Ventilgehäuse 5 als auch in den' beiden KoI-ben 15 und 18. Dagegen sind die Öffnungen 12 durch eine entsprechende Stellung des Kolbens 15 verschlossen. Sobald also der Kolben 2 den Saughub beginnt, strömt Luft durch die Öffnungen 13 in das Innere des Kolbens 18 und weiter in den Arbeitszylinder 1. Hierbei nimmt der. Kolben 18 des Ventiles die in Fig. 1 gezeichnete Stellung ein, d. h. es besteht zwischen den Deckelwänden des Kolbens 15 und des Kolbens 18 ein Zwischenraum, der dadurch hervorgerufen wird, daß Luft aus der Luftleitung 11 bezw. aus dem Ringraum 10 durch Kanäle 29, 30, 31 in den Raum zwischen den beiden Deckelwänden einströmt und die in Fig. ι gezeichnete Stellung verursacht, da der Druck in der Luftleitung stets höher ist als der atmosphärische, welcher von der Innenseite aus auf den Kolben 18 infolge der offenen Fenster 13 einwirken kann.

Sobald sich nun der Arbeitskolben 2 dem Ende des Saughubes, d. h. also der toten Punktlage auf der rechten Seite (Fig. 1) nähert, wird der hohle Kolben 15 vermittels ■ der jetzt zur Wirkung kommenden Daumenscheibe 17 bezw. durch die Stange 16 verschoben, wobei aber, da der Druck der Luftleitung 11 immer noch auf den Kolben 18 einwirken kann, der in Fig. 1 gezeichnete Raum zwischen den beiden Deckeln genannter Kolben verbleibt. Durch die Verschiebung des Kolbens 15 wird also auch der Kolben 18 mitgenommen, ohne daß sich die Beziehung der Kanäle 12 oder 13 dieser beiden Kolben zueinander ändert, dagegen ändert sich die Beziehung zu den Öffnungen. 13 oder 12 des zylindrischen Ventilgehäuses, und zwar werden durch die Verschiebung des Kolbens 1.5 die Kanäle 13 geschlossen, während die Öffnungen 12 trotz der Verschiebung verschlossen bleiben. Es wird die in Fig. 6 gezeigte Stellung I eingenommen.

Sobald der Arbeitskolben 2 den Saughub vollständig beendet hat und die Totpunktlage auf der rechten Seite des Zylinders erreicht hat, um nunmehr den Kompressionshub auszuführen, wird nach einiger Bewegung die Kompression im Arbeitszylinder 1 einen höheren Druck erreichen, als der in der Luftleitung 11 vorhandene Luftdruck ausmacht. Die Folge hiervon ist, daß der innere Kornpressionsdruck des Arbeitszylinder auf den Deckel 20 des inneren Kolbens 18 einwirkt

und. diesen in Fig. ι nach links verschieben kann, während der Kolben 15 nach wie vor seine Stellung behält. Dadurch wird hinsichtlich der Kanäle 12 und 13 die in Fig. 6 gezeigte Stellung II eingenommen. Es sind also die Säugöffnungen 13 nach wie vor geschlossen, während die in den Ringraum 10 mündenden Öffnungen 12 vollständig offen liegen, so daß die im Arbeitszylinder komprimierte Luft durch die Ringleitung 10 nach der Luftleitung 11 entweichen kann.

Wenn sich jetzt der Arbeits'kolben 2 auf seinem Kompressionshube der Totpunktlage auf der linken Seite des Kolbens nähert, wird der Kolben 15 durch die Daumenscheibe 17 wieder bewegt, und zwar in Fig. 1 nach links verschoben. Da der innere Arbeitsdruck im Zylinder 1 noch immer auf den Kolben 18 wirkt, so wird bei dieser Längsverschiebung auch der Kolben 18 mitgenommen werden, so daß die in Fig. 6 gezeichnete Stellung III eingenommen wird. Bei dieser Stellung werden die Öffnungen 12 vollständig verschlossen, während die Öffnungen 13 geschlossen bleiben.

Sobald der Arbeitskolben 2 die Totpunktlage auf der linken Seite des Zylinders überschritten hat und wieder den Saughub beginnt, kommt sofort der Druck in der Luftleitung 11 bezw. im Ringraum 10 durch die Kanäle 29, 30 und 31 wieder zur Einwirkung und verschiebt den Kolben 18 in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung, so daß die in Fig. 6 gezeichnete Stellung IV die Folge ist, bei welcher die Säugöffnungen 13 vollkommen offen sind, während die Öffnungen 12 verschlossen bleiben.

Bei der durch die aus dem Ringkanal 10 durch die Kanäle 29,30,31 strömenden Luft verursachten Verschiebung des Kolbens 18 trifft das vordere, durch das Lager 25 hindurchgehende Ende der Stange 21 auf einen Anschlag 32, der auf einer Ausbauchung 33 des Arbeitskolbens 2 angeordnet ist. Dieser Anschlag 32, der sich bei der genannten Bewegung des KoI-bens 18 gleichfalls auf einer Rechtsbewegung ■befindet, läßt also den Kolben 18 bezw. die Stangen 21 nur mit der Geschwindigkeit vorgehen, die der Arbeitskolben 2 selbst besitzt, d. h. heftige Stöße werden hierdurch vollkommen vermieden. Gleichzeitig dienen die Ausbauchungen 33 zur Verminderung des schädlichen Raumes.

Zu Bewegung des Kolbens 15 in der oben beschriebenen Weise ist, wie schon erwähnt, eine auf der Stange 34 sitzende Daumenscheibe 17 angeordnet, die von einer Klauenmuffe 35 umfaßt wird (Fig. 4 und 5), welche zwei Rollen 36 trägt, die auf der kurvenförmigen Oberfläche der Daumenscheibe 17 laufen. Die Stellung dieser Rollen bezw. die Reibung derselben kann durch Schrauben 37 verändert werden. Die Mutter 35 steht nach beiden Seiten mit Stangen 38 in Verbindung, welche durch Verbindungsstücke 39 an Stangen 40 angeschraubt sind. Die Stangen 38 und 40 sind mit Rechts- und Linksgewinde versehen, so daß durch entsprechende Stellung der Verbindungsstücke 39 die Stangen 38 und 40 verlängert oder verkürzt werden können, so daß der Einfluß der durch die Daumenscheibe hervorgerufenen Verschiebung, welche der Stange 16 bezw. dem Kolben 15 übertragen wird, beliebig verändert und geregelt werden kann.

Wie aus vorstehendem ersichtlich ist, arbeitet das beschriebene Ventil je nach der Bewegung des Arbeitskolbens 2 einmal als Einlaß-, das andere Mal als Auslaßventil, und zwar in jedem Falle vollständig geräuschlos. Selbstverständlich werden gleichartige Ventile auf beiden Seiten des Arbeitszylinders gegebenenfalls in mehreren Ausführungen angeordnet, so daß eine günstige Wirkung erzielt wird.

Die Schmierung des Ventiles, die außerordentlich wichtig ist, läßt sich bei vorstehend beschriebener Einrichtung sehr leicht und gut ausführen.

Claims (2)

Pate nt-A N Sprüche:

1. Kolbenschiebersteuerung mit zwei in einem zylindrischen Ventilgehäuse konzentrisch angeordneten Ringgitterschiebern, die teils mechanisch durch Gestänge usw., teils selbsttätig durch Druckluft bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschieber (18) unter Wirkung des Druckunterschiedes in dem Luftkanal (10) und dem atmosphärischen Luftdruck beim Saughube als Einlaßschieber, dagegen infolge des Druckunterschiedes zwischen der Druckluft im Zylinder und dem Luftkanal (10) beim Druckhube als Auslaßschieber wirkt, derart, daß Einlaß- und Auslaßperioden vollständig getrennt voneinander erfolgen, indem bei den Totpunktstellungen des Arbeitskolbens sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßöffnungen geschlossen sind.

2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, no daß der innere Nebenschieber (18) eine Führungsstange (21) trägt, welche bei der Verschiebung auf einen am Arbeitskolben vorgesehenen Anschlag (32, 33) trifft, sodaß der !Schieber nur mit der Geschwindigkeit des Arbeitskolbens verschoben werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.