DE1942230A1 - Heissgasmotor - Google Patents

Description

Di· Erfindung bezieht auf einen Heiaegasmotor,

der einen oder mehrere Arbeit»räume enthalt, die je gegebenenfalls über sin» in Richtung dee betreffenden Arbeitsraum·· durchlässige Rückschlagventil mit einer einen regelbaren Zufuhrhahn enthaltenden MediumszuTührungsleitung verbunden sind, wobei weiter jeder Arbeitsraum gegebenenfalls über eine eine Strömung von Medium in Richtung des betreffenden Arbeiteraumes verhindernde Rückschlagventil mit einer Mediumabführungsleitung verbunden ist, wobei die Mediumabfuhr durch jene Leitung iflitte-ls eines regelbaren Abblasehahne geregelt werden kann, und wobei sich weiter entweder an jeden Arbeitsraum eine Verbiuduijgslwttung anechlieeet, die sich mit der anderen Seite an ein·« Raum anschliesst, in dem sich dasselbe Medium wie im

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Arbeitsraum befinde ι, odor eine Verbindungeleitung zwischen der Mediumzuführungs- und Mediumnbführungsleilung vorhanden ist, und in jener b/W, jenen Verbindungileitung(en) ein zwischen seiner geschlossenen und seiner völlig geöffneten 'teilung kontinuierlich regel'-nros Kurzschluss-\bspe-rre lernen t vorlianden ist.

Is ist bekannt, Ke i Me i ssgn-smo ι ογριι rl i θ gelieferte leistung dnrc!) Aenderung des im \γ'ιβ i t s raum hier rechenden mitt-IeTAn Drucks zu regeln. ' ine 1 rhöhung des abgegebenen Drehmomentes vi rd dn»>e i dadurch erreicht, dass vorübergehend der Zufuhrhahn in der Mediumzuführung.s 1 ei lung geöffnet uird, Wodurch Arbeitsmedium aus einem Vorm t sbehfi 1 ter in den A rbe i t sraum bzw. die ArbeitsrHume des Motors fiiesst und der mittlere Druckpegel ansteigt. Andererseits kann eine Verringerung des vom Motor abgegebenen Drehmomentes dadurch erfolgen, dass der Abblasehahn vorübergehend in seine Abblasestellung gebracht wir«), wodurch Arbeitemedium, beispielsweise mit Hilfe eines Komprssore, aus dem Arbeitsraum--in- den Vorratsbehälter zurückgepumpt wird. Dadurch, dass der Kompressor aus konstruktiven rrwHgungen nicht allzu gross bemessen werden darf, vird die Vbfuhr- von Arbeitsmedium nur verbal tnismässig langsam erfolgen, l-ine schnelle Drehraoraentverringerung lässt sich dadurch erzielen, dass ausser dem Abblasehahn auch ein Kurz.schlusseleinent in der Verbindungeleitung zwischen dem Arbeitsraum und einem Raum, in de» sich dasselbe Medium vie im Arbeitsraum befindet, oder in iin«r V«rbindungsleitung zwischen der Mediumzuführungs- und Mediuraabführungeleitung geöffnet wird. Dadurch wird eine derartig· Verformung des Druckdiagramms erhalten, dass eine schnell· V«r-

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ringerung des abgegebenen Drehmomentes auftritt. Diesem 1'mst.ind liegt die latsache zugrunde,-dass durch di« im Kurzschlusselement auftretenden ^trömungsverluste der Ihn senunterschied zwischen den im kalten b?w. warmen Raum des Motors auftretenden Volumen- und liruckänderungetv vom optimaler. Thasenunterschiod a> — weichen wird. Hei einer geringen Oeffnung des Kurzschluss-Absperrolementes wird das Drehmoment /wir abnehmen aber positiv bleiben, sodass der Motor noch Leistung abgibt. Rei weiterer Oeffnung des Kuritschluss-Absperrelementea wird das Drehmoment \ull und bei noch weiterer Oeffnung sogar negativ werden, so dass der Motor dann leistung aufnehmen kann. Bei einer bestimmten Stellung des Kurzachluas-Vbaperrelementes wird ein maximales negatives Drehmoment erhalten, bei weiterer Oeffnung nimmt das negative Drehmoment wieder ab. Wenn der vorliegende Heissgnsmotor für lahrzeugzwecke verwendet wird, kann also mit Hilfe des Kurzschluss-Absperrelementes mit dem Motor abgebremst werden. Die Grosse des vom Motor geleisteten Hremsmomentes hKngt dabei nusser von der Stellung, die das Kurzschluss« Vbaperrelement einnimmt, vom Druck im Motor und von der Drehzahl ab. Je nachdem der Druck höher ist, wird das abgegebene Hremsmoment grosser sein.

Dei bekannten Ileissgasmotoren der Vrt, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist eine Leistung·- regelvorrichtung vorhanden, mit der einerseits der Zufuhrhahn geöffnet und andererseits der Abblasehahn in seine Abblaseteilung

gebracht und gleichzeitig das Kurzschluss-Abßperrelement geöffnet, werden kann. Dabei wird dann Medium aus dem Arbeitsraum

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b/w. den ArheitsrHumen abgeführt, "und beim Frreiehen des gewünschten Druckes (der erforderlichen leistung) schllessen sich sowohl der Abblasohahn ale auch das Kurzschluss- Ybsperrelement. Pas bedeutet, dass nicht für längere Zelt ein hohes Bremsmoment vom Motor geliefert werden kann.

Die Erfindung bezweckt, einen Heissgasmotor mit einer Regelvorrichtung zu schaffen, mit der der Zufuhr-, Abblase- und Kurzechlueshahn derart betätigt werden können, dna· P für lange Zelt, beispielsweise beim Bergabfahren mit einem Fahrzeug ein hohes Dremsmoment geliefert werden kann.

Dazu weist der erfindungsgemässe Heissgasmotor

das Kennzeichen auf, dass eine entgegen Federkraft verstellbar· «rate Regelvorrichtung zur Steuerung des Zufuhr- und Abblase·* hahn· vorhanden i«t, die bei Verstellung entgegen dar Federkraft den Zufuhrhahn in »eine Zufuhrstellung bringt, und bei Verstellung in Richtung der Federkraft den Abblaaehahn in seine Abblasostellung bringt, und wobei die Verstellung in der letzt·

_k genanten Richtung durch einen ersten festen Anschlag begrenzt

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ist, wobei weiter eine ebenfall» entgegen Federkraft verstellbare «weite Regelvorrichtung zur Steuerung des Kurzachluae-Ab* aperrelementes vorhanden lat, welche Regelvorrichtung bei Ver« stellunf entgegen der Federkraft das Kurzechluso-Absperreleeent schliesat bzw. in seine Schliesstellung bewegt und bei Verstellung in Richtung der Federkraft dieses Element öffnet bzw. weiter öffnet und die Verstellung dieser zweiten Regelvorrichtun in Richtung der Federkraft durch einen zweiten Anschlag begrenst ist, wobei jede der beiden Regelvorrichtungen reit einest druck-

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•mpfIndlichenElement gekuppelt ist, das je nach dem Druck im Arbeitsraum bzw. in den Arbeitsräumen dee Motors »ine bestimmte Stellung einnimmt, derart, dass bei steigendem bzw. abnehmendem Druck in dem Arbeiternuni, bzw, den Arbei tsrnumen die Einstellung der beiden Regelvorrich tungen sich in den> Sinne ändert, dass sich der Zufuhrhahn in seine Sehliessteilung, der Abblasehahn in seine Vieht-Ai>biaeestellung bzw. das Kurzschlusselement in sein« geschlossene 'Heilung bewegt, wobei der erste und der zweite Anschlag derart angeordnet sind, dass der Abstand, über den die erste Regelvorrichtung in Richtung der Federkraft verstellbar ist, kleiner ist als der »bstand-, über den die zweite Regelvorrichtung in Jener Richtung verstellbar ist, und weiter • in drehzahlempf'indl iches Eleaent vorhanden ist, das beim Unterschreiten einer gegebenenfalls einstellbaren 1»erlaufdrehzahl die zweit» Regelvorrichtung von zweiten Anschlag weg bewegt, wobei di· aweite Regelvorrichtung derart ausgebildet ist, dass bei einer Stellung der beiden Regelvorrichtungen, bei der das Kuraechlusaelcment geschlossen ist und der Zufuhr· und Abblasehahn beide ihr« nicht-Zufuhr- bzv. nicht-Vbbiaaeatellung einnehmen, eine Verstelluni; der zweiten Regelvorrichtung zugleich eine gleich grosse Verstellung dor ersten Regelvorrichtung zur Folge hat.

Dei dem erfindungsgemässen Heisagasmotor kann nun bei normalem netrieb durch Verstellung der zweiten Regelvor-"richtumg mit der dann gleichzeitig auch die erete liege 1 vorrichtung ait verstellt wird, bei Bewegung entgegen der Federkraft der Zufuhrhahn geöffnet werden. Dadurch wird über die

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MediumzufAhrungsleitung Medium zur Arbeitsraum bzw. zu den Arbeiteriuraen des Motors strömen. Dadurch wird der Druck in diesem Raum bzw. diesen Räumen ansteigen wodurch das druckempfindlich· Element eine Verstellung erfährt in dem Sinne, dass die Regelvorrichtungen eine Verstellung erfahren, tue der Anfangsverstellung entgegengesetzt ist, so dass der Zufuhrhahn geschlossen wird. Dasselbe, aber dann in umgekehrter Richtung geschieht bei Verstellung der Regel vorrichtungen in

w Richtung der Federkraft, wobei wieder die erste Kegelvorrichtung der zweiten folgt. Auf diese Weise ist erreicht, dass zu Jeder Stellung der Regelvorrichtungen ein bestimmter Druckpegel im Arbeitsraum bzw. in den Arbeiteräumen gehört. Zu Jeder Stellung der Regelvorrichtungen fthSrt »Uo eine bestimmte von Motor gelieferte Leistung, ·β dass die·· Regelvorrichtungen sich sit des Ossfusahebe1 von Verbrennungsmotoren vergleichen lassen. Werden nun die beiden Regelvorrichtungen vSllig losgelassen, so findet «ine Verstellung der ersten Regelvorrichtung statt, bis diese ajs

* ersten Ansohlag anliegt, wahrend die «weite Regelvorrichtung ein· etwas grossere Verstellung erführt, bis diese am zweiten Anschla, anliegt. Der Abblasehahn befindet sich dann in seiner Abblasestellung und das Kurzschlusselement ist maximal geöffnet, d.h. der Motor liefert ein maximales Hremsreoment. Durch die Abführung leitung wird nun Medium aus den Arbeitsraum bzw.den Arbeite·*' riunen abgeführt, so dass der Druck darin sinkt und das druckempfindliche Element erfahrt dadurch eine Verstellung, wobei es die Regelvorrichtungen mitverstellt. Durch diese Verstellung bewegt sich der Abblaaehahn in seine Nicht-Abblasestellung und

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dna Kurzschlusselement in seine Schliesstellung. ^vun wird durch die ungleiche Anordnung dor Anschläge der \bblaseh;Vhn seine Nicht-Abblasestellung erreichen, bevor das Kurzschluss-Sperrelement geschlossen ist. Der Druck in dem Yrbeitsraum bzw. den \rbeitsrMumen Kndert sich dann nicht mehr und das druckcmpfinri- - liehe■riemont gelangt ?um Stillstand. Das Kurzsehluss-SperreIerneut ist jedoch noch nicht, geschlossen. Ππ bei geöffnete Kurzschlussöffnung die Prehzahl-Drehmomenten-rharakteristik des Motors derart ver.formt wird, dass sich kein. stabiler Schnittpunkt mit der Drehzahl-Drehmomenten-Iinie der llelastung mehr finden lässt, besteht die Gefahr, dass in dieser Situation der Motor aussetzt. Damit dies vermieden wird ist ein dreh-arahlenipfindliches T'lement vorhanden, da· beim unterschreiten der eingestellten Leerlaufdrehznhl die zweite Regelvorrichtung vom zweiten Anschlag weg bewegt und dabei also in erster Instanz das Kurzschluss-Absperrelement echliesst.

Wenn nun, beispielsweise das Fahrzeug, in dem

der Motor als Antrieb angeordnet ist, bergab fährt, die Drehzahl ansteigt, wird die zweite nagelvorrichtung am zweiten Anschlag anliegen wobei der Kurzechlueshahn geöffnet iet. Tst nun das geliefert· r.remsmoment zu niedrig, so kann durch . Verstellung der ersten Regelvorrichtung nur der Zufuhrhahn geöffnet werden, wodurch sowohl der Druckpegel im Motor als auch das Dremsmoment ansteigt. Auf diese Weise ist ·· nöglich, lange Ze.it ein grosses Dremsmoment zu liefern, so dass die Arbeitsleistung des Fahrzeugs völlig vom Motor aufgenommen werden kann. -.

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Bei einer günstigen Ausführung*form de* er- . findung·genas·«η Heisegasmotors enthalt die erst· Regelvorrichtung einen ersten Hebel, der einerseits mit dem druckempfindlichen Element gelenkig verbunden ist und andererseits in der einen Bewegungsrichtung mit einer ersten Bedienungevorrichtung gekuppelt und in der anderen Rewegungsrichtung durch eine Feder mit «inen festen Teil verbunden ist, welche Feder bei nicht betätigter Bedienungevorrichtung den »raten -Hebel gegen den ersten Anschlag sieht, und.die zweite Regelvorrichtung einen zweiten Hebel enthllt, der einerseits nit dem druckempfindlichen Elevent gelenkig verbunden und anderer· seite in 4mr einen Bewegungsrichtung ait einer «weiten Bedie» nungevorrlebtung gekuppelt und in der anderen Bewegungsrichtung durch eine Feder nit eines festen Teil verbunden ist, welch· Feder bei nicht betätigter Bedienungsvorriehtung den zweiten Hebel gegen den swelten Ansehlag zieht« wobei der erste und der zweite Anschlag derart angeordnet sind, dass bei Verstellung in Richtung der Federkraft der erste Hebel früher den ersten Anschlag berührt als der zweite Hebel den zweiten Ansehlag» wobei der zweite Hebel und/oder die zweite Bedienungsvorrichtung derart angeordnet Und mit Mitnehmerelementen versehen ist« dass bei Verstellung des zweiten !labels entgegen der Federkraft der -erste Hebel mitbewegt wird. Auf diese Weise ist einelusserst einfache Konstruktion zur Regelung der Stellung der betreffenden Hthne erhalten, wobei mit der zweiten Bedienungsvorrichtung im normalen Tie tr leb beide Regelvorrichtungen gleichzeitig verstell* b«r sind, wahrend beim Bremsen mit dem Motor mit der ersten Dedienungsvorrichtung' die erste Regelvorrichtung nur bewegbar ist«

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bis dor gewünschte 'Druckpegel* in dein Λ rbe its-mam bzw. den Arbeit erSumen sich eingestellt hat, während dann der zweite Hebel durch die Federkraft nach vie vor am zweiten Anschlag anliegt und dabei den Kurzschluashnhn maximal geöffnet h81t_t ao dass ein maximale· Bremsmoment geliefert, wird.

Eine weitere günstige Ausführungsform des er-

findungsgemäesen Hei ssgasnotori weist das Tennzeichen auf, dass dio erste Regelvorrichtung eine erste bewegliche i'lüas i gkei tssäule enthHlt, die einerseits durch einen ni t dem 7ufuhr- und Abblnsehahn zvisanmenarbeit#»nrlen durch rederkraft gegen die * rmasigkei Lssäule Gedrückten Kolben und anderersei t s durch einen eriton veretellbaren Kolben begrenzt ist, und- die-- zwei te Regelvorrichtung eine zweite bewegliche Flüssigkeitssäule enthält, 41· einerseits durch einen alt de« Kureschluss-Absperreleaent cusam*n«narbeitenden durch Federkraft g«f*^{n di}· FlQaslfkelt·- •lul· f«drückten Kolben und anderer··!t· durch einen zweiten veretellbaren Kolben beeren«t let, wobei eine erste Bedienungsvorrifthtunf vorhanden i«t, Bit welcher dar erste verstellbar· Kolben verstellbar ist, sowie eine zweit· Bedienungsvorrichtung, «It der gleichseitig der erst· und der zweit· verstellbar« Kolben verstellbar sind, und weiter der erst· und der zweit· Anschlag derart nngeordnet sind, dass die Verstellung des ersten veretellbaren Kolbens in Richtung der Federkraft kleiner ist als die des zweiten verstellbaren Kolbens, wobei weiter jede der beiden FlUssigkeitssHulen durch einen weiteren Kolben, der mit

dem druckempfindlichen Element verbunden ist, begrenzt ist. , Vusführungsbeispiele der Krfindung sind in den

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Zeichnungen dargestellt und werden ins folgenden näher beschrieben. Ee zeigen:

Fig. 1 «ine echematieche nicht ra&Bsgerechte Darstellung eine· Einzy1inderheissgasmotore mit einer Regelvorrichtung,

rig. 2 eine scheraatische Ibrilellung elnoi Regelbaren,- Heiesgaemotors nach Fig* 1, wobei ein Abblasehahn in einer Verbindung zwischen der Saug- und Druckleitung des Komprssors P angeordnet ist, ,

Iig. 3 eine «chematlsehe, nicht nmesgerechte

Darstellung ein·· Vierzyl inderhei»ga»i»otors mit einer Regelvorrichtung»

Fift U eine ander· Ausführung·fore der Regeivor·· richtung nach Fig., 2.

In Fig. 1 iet mit der neatugszif fer 1 ein Zylinder angedeutet, in dem ein Kolben 2 und ein Verdränger 3 bewegbar •Ind. Der Kolben 2 und der Verdränger 2 eind durch eine Kolbent" »tang· '» ht.M, eine Verdränger β tang· 5 mit einem nioht darge- •tellten Getriebe verbunden, Zwilchen den Kolben 2 und dem VertirAnger 3 befindet sich ein Kompreesionsraum 6, der über einen Kühler 7f einen Regenerator 8 und einen Erhitzer 9 mit eine» Expansionsraufli 10 verbunden 1st. Dem Erhitzer 9 kann durch einen Brenner 11 Warne zugeführt werden. Unter dem Kolben 2 befindet • ich ein Pufferrauni 12, der durch einen kapillaren Kanal 13 mit de» Kompression»raum 6 verbunden ist, so daes sich im Pufferraum 12 ineuer derselbe mittlere Druck wie im Kompressionsraum 12 einetellt.

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\n tlmn Kompressi onsraum 0 schliesst sich eine Mediumzuführung«1 eifung 13 an, in der sich ein Rückschlagventil 16 befindet, welches einen Mediumstrom in Richtung des Arbeitsraums zulasst. Weiter befindet sich in der Mediurazuführungeleitung ein regelbarer Zufuhrhahn 17. Mit der vom Komprenaionsraum angewandten ^ceite schlieeet sich die Mediumzuftthrungeleitung 1" an einen Vom tsbehäl ter 18 an, -in'dem sich Arbeitsmedium befindet.

Weiter schlieeet sich an den Kompressionsraurn (">

eine Mediuroabführungsleitung 20 an, in die ein Rückechlagventii 2! aufgenomnen ist, da·, einen Mediumstroa in Richtung des Kompreaeidnerauma verhindert und in die weiter «in regelbarer Abblaeehntm 22 aufgenommen iat. Mit der vom Kompressionsraum abgewandten Seite schliesst sich die Mediumabführungsleitung &n <S«n Eingang 23 eine· Komprecaor· 2^ an. Der Ausgang 25 des Kottpressort 2k ist durch «ine Leitung 26 mit dem Vorratsbehälter 18 verbunden.

An den Koapressionaraum 6 schliesst sich weiter noch eine Verbindungsleitung 27 mit einem darin aufgenommenen regelbaren Kurrechlueshahn 28 an, dessen andere Seite in den Pufferrau« 12 mündet.

• Zur Betätigung des Abblase- und Zufuhrhahnes 2

b«w. 17 und de» Kursschlusshahnes 28 sind zwei Regelvorrichtun^en vorhanden, von denen die erste einen Hebel 30 und die »weite «inen Hebel 31 enthält. Beide Hebel sind an ihrer einen Seite "an der Stelle 32 und 33 gelenkig verbunden mit einem druckempfindlichen Element, das aus einem in einen Zylinder

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aufgenommenen Kolben 3'» besteht. Der Raum 30 auf der einen Seite des Kolbens J'* ist über die Leitung 37 mit dem Pufferraum 1.Ί verbunden, so dass in diesem Raum immer derselbe mittlere Druck herrscht wie im Arbeitsraum. Auf die andere Seite des Kolbens 3'* ist eine Feder 3β wirks.nt.

Mit der anderen Seite ist der erste Hebel 30 einer seits Über eine Uebertragung 3^ tnit einem nedienungselement ho gekuppelt und andererseits durch eine Druckfeder U1 mit einem festen Teil des Motors verbunden· Eine Anschlag '»2 gebrenzt die Verstellung de« Hebele 30 in Richtung der Federkraft. Der zweit· Hebel 3' Ist an der einen Seit· über eine*Uebertragung hj mit eint* Bedienung*· 1 einent hU gekuppelt und andererseits durch ein· Zugfeder *«5 »it einen festen Teil verbunden, wobei di· Verstellung de· H«h«ls 1 in Richtung der Federkraft durch einen Ansehlag U6 begrenzt ist. Di· U«bertragung HJ let Mit «in·« Mitnehmer -'t? versehen, der derart angeordnet iet, da·· wenn der Hebel 31 parallel zum II·bei 30 steht, die beiden Hebel gleichseitig nri t der Uedienungsvorrichtung kh bewegbar sind·

Die Wirkungsweise d·· Heieegasmotors wird al« bekannt vorausgesetst. T)Ie Regelung desselben ist folgendet Fs wird von der dargestellten Lag· der Regelvorrichtung ausgegangen, bei der der Zufuhrhahn 17_f der Abblasehahn 22 und der Kurcachlusshahn 28 alle geschlossen sind. Venn nun mit dem BeilLemungc«lesient UU die Kupplung *O nach recht· bewegt wird, ίβ btvtfin »ich dl· beiden Hebel 30 und 31 auch nach rechte erreichen auf die«e Weise die durch geetrichelte Linien I* 3Rr· * iiagegebenen Stellungen, nei dieser stellung der Hebel

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bleibt der Kurzschlusshahn 23 und der Abblasehahn 22 geschlossen, wHhrend der ZtiPuhrhahn 17 geöffnet ist. Nun wird aus dem Vorratsbehälter 18 über d.ie Zuführungsleitung 15 Medium zum Arbeitsraum dee Heisegasmotors strömen. Dadurch steigt der mittlere Druck irv Arhei t srauni und im Pufferraum 12 und. somit auch im Kaum 36 des druckempfindlichen Elementes. Dies hat zur Folge, dass der Kolben 3^ entgegen der Feder 3ß nach links bewegt wird. Dabei bewegen sich die Scharnierpunkte 32 und 33 der Hebel euch nach links, so dass der Zufuhrhahn 17 in seine Schließstellung bewegt wird. In dem Augenblick, wo die Hebel und 31 ihr· durch «ine gestrichelte linie angegebenen Stellungen I¹' und II¹' erreicht haben, ist der Zufnhrhahn 17 wieder geschlossen, se das· dann wieder die neutrale Stellung der Regelvorrichtung erreicht ist, wob·! nun im Arbeitsraum ein höherer mittlerer Druck herrscht und der Motor ein gröesere· Drehmoment, liefern wird» Wird nun die Dedlenun^svorrichtung UU »twas losfelaseeh» so bewegen sich die Hebel 30 und 31 nach links, wobei ei· sdwoh1 den Abblasehahn 22 als auch den Kurzechlusshahn 2S Bf/Snen· Durch Oeffnung des ^bblasehahns 22 wird mn über dio Abffthrungeleitung 20 Medium aus dem Arbeitsraum zum Kompressor 2k abgesaugt und von dort nach den Vorratsbehälter 18 zürüekgepurayt. Dadurch sinkt der mittlere Druck im Arbeitsraum des Motors und somit die gelieferte Leistung* Weiter ist der Kurzsehlueshahn 28 geöffnet und durch in diesem Hahn auftretende Strtaungsverluste ändert sich die Phase zwischen den Volumen» und Drucfcanderungen im Kompressions- und Expansionsraue derart, el·.·· eine grosse Leistungsverringerung auftritt. Wenn die

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Bedienung»vorrichtung *»*» völlig losgelassen vird, werden die Hebel 30 und 31 durch die Feder '«1 bzw. Ί "3 gegen die Anschlage ^*2 biw. '»(. gezogen. Dabei iat der Anschlag '»2 derart angeordnet, d»ea der Hebel 30 eher an demselben anliegt nie der Hebel 31 am Anschlag hf,- Her Mitnehmer *<7 berührt dann nicht den Hebel 30 Del dieser Stellung der Hebel 30 und 31, die mit den gestrichelten Linien TU« und IV* angedeutet ist, iat der \bblasehahn 22 und umv Kareachiuaihalm 28 geOffnet. Ueber den Abblnsehahn 22

#*n X0Bipr»»sor 2*» wird au» den Arbeitsraum Medium abgeführt, 4*r Druck «inkt« Diea hat· au'r Folg·, das· auch der Drtaok i« Ka«jn J6 «isfet und dir Ktlbin 3¹* unter dem tinfluea der Feder 3β eieh naeh rechte bewegt. Dadurch bewegen aich auch die Fnden 3* end 33 dtr H*b·! 30 und 31 nach Rechte* nein Erreichen der durch ein· e**tri«h*lte Linie angegebenen Stellung III* · de· Hebel« 30 Iat der Abblaiehahn 22 wieder geachloaaen. Der Hebel 3' «#* min eine Stellung IV·'_t wobei jedoch der Kuraeohluaahahn 28 neoh ni«lit ge»ehlo«»en iat. Durch den »nxiiaal geUffneten Kur»

1 -

ψ aehlueahahn wird ein groaaea nreraasoaent geliefert, was zur Folge haben kSnnte, daae der Motor aueaetet. Um diea »u verseiden iat ein Drehzahlregler .50 vorhanden, der beim Unterachrei ten der Leerlaufdrehzahl den Hebel 31 vom Anachlag U; weg bewegt, BO dass die Kurzschlusaoffnung um soviel kleinar wird, da·· die Leerlaufdrehzahl aufrechterhalten bleibt.

Wenn die Drehzahl des Motors ansteigt, beispiel··, weise well das Fahrzeug, In dem der Motor als Zugwerkseug ange« erJn*t Ut, bergab fährt, so kann durch Hetat igung des Dedlenungafusshebsla Ίθ alt dea Motor abgebremst

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worden. Mit diesem Hedi omungsfusshebel wird der Hebel 30 nur nach rechts bewegt, Dies hat zur Folge, dass der ZuIuhrhahn 17 geöffnet wird und Medium zurrt Ärbei tsraum strömt. Daurch steigt der Druck an, infolge dieses Druckanstieges bewegt sich der Kolben 3-4 narh links, wodurch auch die Fndeh. 32 und 33 der Hebel 3O und 3 1 sich nacVi links bewegen.ßadurch schliesst sich dor /ufuhrhahn 17 und der Kurzschlusshahn 28 wird weiter geöffnet. Der Kurzschlusshahn 28 ist dabei derart ausgebildet, dass bei maximalem Druck im Arbeitsraum die Oeffnung des Kurzschlusshahnes .?8 dann derart ist, dass der Motor ein maximales Hroms-. momen t liefert.

Auf diese Weise ist es also möglich, im normalen Betrieb mit nur einer Bedienungsvorrichtung hh das vorn-Motor gelieferte Drehmoment an das erforderliche anzupassen, während mit einer zweiten Bedienungsvorrichtung '4O der Motor ein Bromsmoment liefern kann, so dass Arbeitsleistung von Bewegung über den Motor in Wärme umgewandelt werden kann, die mit dem Kühlwasser im Kühler 7 abgeführt werden kann.

In Fig. 1 ist der Abblasehahn 22 unmittelbar in

der Mediumabführungsleitung 20 angeordnet. Ohne Aenderung der Wegelvorrichtung kann die Abfuhr von Medium auch durch einen Abblasehahn 22' geregelt werden, der in einer Verbindungsleitung 5 1 zwischen der Mediumabführungsleitung 20 und der leitung 26 angeordnet ist. Der einzige Unterschied ist nun, dass bei geöffnetem Abblasehahn 22' keine Abfuhr von Medium aus dem Arbeitsraum stattfindet, sondern dass Abfuhr erst stattfindet, wenn der Abblasehahn 22' geschlossen ist. Diese

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PHN. 3 h

Ausbildung ist in Fig. 2 schpmatiscli dargestellt.

Dir Wirkungsweise* der Hege lung entspricht der narli Fig* T, so dass es keiner weiteren P.esrli reibung der Regelung bedarf.

In Fig. 3 ist ein Heissgasmotor mit vier Zylindern 13, ^r>{>, 57 und j% dargestellt. Jeder dieser''Zylinder ist über ein Rückschlagventil 59, 6n,. 61 und 62, die eine Strömung- von Medium in Richtung des betreffenden Zylinders zulassen, mit

™ einer Mediumzuführungsleitung 6j verbunden. Weiter ist jeder dieser Zylinder über ein Rückschlagventil 6k, 65, 66 und 6? die eine Strömung von Medium nach den Zylindern verhindern, mit einer Mediumabführungsleitung 68 verbunden». Die Mediumzuführungsleitung 63 enthält einen regelbaren Zufuhrhahn I7 und schliesst sich mit der anderen Sei te an einen Vorratebehälter 18 an. Hie Mediümabführungslei tung f»8 schliesst sich mit der anderen Seite an den Eingang 23 eines Kompressors 2k an, dessen Ausgang 25 sichüber eine Leitung 26, mit darin einen Rückschlag-

^ ventil 70, ebenfalls an den Vorratsbehälter 18 anschlieest. ' Zwi sehen der Mediumabführungsleitung 68 und der Leitung 26 ist eine ^'erbindungslei tung 50 vorhanden, in der ein Abbiaeehahn 22· angeordnet ist.

- Der Kurzschlusshahn 28 ist in einer Verbindungsleitung 7\ zwischen der Mediumabführungsleitung 68 und der Mediumzuführungsleitung 63 angeordnet.

Bie Regelvorrichtung entspricht der nach Figf. 1 mit dem Unterschied_f dass nun die Hebel 30 und 31 um ein und denselben Scharnierpunkt 72 Scharnieren, welcher Punkt «rieder

BADORtQtNAL

PHV. Vi ~H

mi i "einem !>,iI!ibii Ί¹· «ines Ίΐuckempfindlic hen Flnmentes verl)Titi<lo!i ist.Dabei ist min der Rn um T auf iipr einen Seite dps Kiillipiis I¹I mit der Ved iuinab f 'ührungs 1 ο i lung <>P- verbunden .' ">ndnrrh, «lass din Mßd iuimh fTihrungsl e i t ung /·8 über die Fiückschl agk lappen f>'t, (>", (<( und (<7t din in Kinhtung der Leitung 1)8 durchlässig sind, mil dan Zylindern \erhundt»n ist, wird in der Abführungslei tung ί^Q der maximale Druck herischen, der in den Arbeitsräumen auftritt.

Dadurch, dass nun das Hedienuiijsel enien t V» betätigt wird, werden beide Hebel 10 und 11 nach links bewegen, wolle i dann der Zufuhrhahn \~ geöffnet wird. Her Abblasehahn 21'' ist /war auch geöffnet, über dies hat ?ur Folge, dass"dann die :-'.">ug— und Druckseite des Kompressors ^-4 miteinander in offener Verbindung stehen, so dass der Kompressor keinen Mediumtrnnsport verursacht und somit keine Abfuhr von Arbeitsmedium zum Vorratsbehälter stattfindet.

Durch den geöffneten Zufuhrhahn- 1? strömt Medium nach den Arbei t sräunien "o, 56, ^rv? und 5?· Dadurch steigt der Druckpegel in diesen Arbeitsräumen und somit auch der maximale Druck. Dadurch wird auch der Druck in der Mediumabführungsleitung 68 und im Raum Ju ansteigen.. Infolgedessen verschiebt sich der Kolben 3·* nach rechts und dadurch auch die Hebel 30 und 31 , so dass der Zufuhrhahn 17 sich in seine Schiiessxellung bewegt.

Beim Loslassen des Bedienungselementes k'·* bewegen sich die Hebel 30 und 31 nach rechts, wodurch sich der Abblasehahn 22' schliesst und der Kurzschlusshahn 28 völlig öffnet. Durch Schliessung des Hahnes 22' wird das vom Kompressor 2k

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angesaugte Medium nun /urn Vorratsbehälter 18 -align führt worden, so dass einr Abfuhr von \rbeitsmediura aus den \rheltsrnnmen stattfindet, und' der Drurkpegel darin sinkt. Dies hat /ur Folge, dass auch der Druck im Raum 3⁽ⁱ sinkt und der Kolben 3'⁴ sich nach links beuogt",. so iJiss die Hebel 3Π und 31 vnch- oiiie Verschiebung nach links erfahren und der Hahn 'l'i* sich wieder öffnet und der Hahn 28 sicli schliesst. Venn der If ah ti 28 geöffnet ist, findet eine Strömung von Medium aus der Vbführungsleitung t«-^' zur Zuführungsleitung < '3 und von dort über die Arbeitsräume wieder zur -Vhf ührungsle i t ung t,8 statt. Durch diesen Hundlauf von Medium tritt eine Verringerung der vom Motor gelieferten 1 e i s t u ng auf.

Wird die Medienungsvorrichtung Vi völlig losgelassen, so werden die Hebel 30 und 31 und die Federn Ui und V5 gegen ihre Anschläge '»2 und -V6 gezogen, wobei der Hebel 30 wieder eher den Anschlag \2 berührt als der Hebel 31 den Anschlag -Ό. Dies- hat, ebenso wie bei Fig. 1, zur Folge, dass der Abblase— hahn 22* wieder in seine Nicht-Abblase stelluftg (offene Stellung) gerät bevor der Kurzschlusshahn 28 geschlossen ist. Damit vermieden wird, dass in dieser Lage der Motor aufsetzt, i^8t wieder, wie bei Fig. .1, ein Drehzahlregler 50 vorhanden, der beim Unterschreiten der Leerlaufdrehzahl den Hebel 3\ vom Anschlag h6 weg bewegt, so dass dann die Kurzschlussöffnung verkleinert wird.

Damit der Motor ein grosses Brerasraoraent liefert,

kann nun wieder das Bedienungselement ^Q betätigt werden, wodurch der Hebel 30 nur nach rechts bewegt und der Zufuhrhahn 1? sich öffnet. Dadurch steigt der Druckpegel im Motor. Der Kolben Jh

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bewegt sich ilurrli den angestiegenen Iiruck nach rechts und der Kurrsclihisslinlm ?^ gelangt in seine maximal geöffnete stellung, so dass ein maximales Bremsmoment geliefert wird. Auf diese Heise ist also ein Heissgasmotor mit einer "Poigbremse" erhalten t*orden.

Ohschon bei Hoissgastnotoren nach den vorstehend beschriebenen Figuren die Regelvorrichtung mit liebeln ausgebildet ist, dürfte es einleuchten, dass auch andere Hauarten möglich sind. In Fig. k ist die beim Motor nach Fig. 3 verwendete Regelvorrichtung nicht mit beweglichen Hebeln, sondern mit beweglichen Flüssigkeitssäulen 130 und 13t ausgebildet. Die Flüssigkeitssäule 130 ist dabei auf der einen Seite durch einen Kolben 133 begrenzt_r der durch eine Feder 13Λ gegen die Flüssig« keit gedrückt wird und dessen Kolbenstange T 35 mit dem Abblasehahn 22' und dem Zufuhrhahn 17 zusammenarbeitet. Die Flüssigkeitssäule 131 ist auf der einen Seite durch einen Kolben 13< > begrenzt, der durch eine Feder 13? gegen die Flüssigkeit gedrückt wird und dessen Kolbenstange T38 mit einem Kurzschluss- \bsperrelement 2% verbunden ist. Auf der anderen Seite ist die Flüssigkeitssäule 110 durch einen Kolben ikO mit einer Kolbenstange t i* i begrenzt, die mi t - Nocken 1^2 und 1^3 versehen ist, während die Flüssigkeitssäule 131 an der anderen Seite durch einen Kolben ikk mit einer mit Nocken 1^6 und 1^7 versehenen Kolbenstange 1 *J 5 begrenzt ist.

Weiter ist eine erste Bedienungsvorrichtung 148

vorhanden» die mit dem Nocken 1^2 zusammenarbeitet« während.eine zweite Bedienungsvorrichturtg 1^9 mit dem mit dem Kolben Ii(O ver-

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"PHN-.

bundenen Nocken 1 >'*3 und dem mit dem Kolben ikh verbundenen N'ocken i46 zusamraenarbeilpt, Veiter ist ein drehzahlempfindliches Element 150 vorhanden, das beim "titerschreiten der -I oerrlaufd rehzalil mit, den Nocken 1 '* 7" zusammen;» rbe i ten kann, der mit dem Kolben 1Ίk verbunden ist. Anschlngo TjT und 152 begrenzen die ""Verstellung- der Kolben 1'iO und 1'f-t in Richtung der Federkraft der Federn 13'4 bzw* 137. Die F lüssigkeitssäulen 130 und 13 1 sind weiter noch durch die Kolben 153 und 15·'-* begrenzt, deren Kolbenstangen 15 5 und 136 mit je einem Kolben 3^ eines druckempfindlichen L lernen te s, .vie in den vorstehenden Figuren beschrieben worden ist, verbunden sind.

[lurch Betätigung der Dedienurigsvorri chtung T^ 9,

werden die Kolben 1^-0 und 1 '4'4 beide nach unten bewegt*. Dies hat ■vur Folge, dass auch die Kolben 133 und 136 nach unten bewegen. Dabei bleibt der Abblasehahn 22' in seiner nicht-Abblasestellung (geöffnet) und der Zufuhrhahn 17 öffnet sich, während das Kurzschlusselement 28 die Verbindungsleitung 21 absperrt. Durch die Zufuhr von Arbeitsmedium steigt der Druckpegel in den Arbeitsräunten und auch der Druck in den Räumen 36» so dass die Kolben 3^ entgegen der Feder 3H bewegen. Dadurch bewegen sich die Kolben 153 und 15^ nach aussen, wodurch gleichsam eine Verkürzung der Flüssigkeitssäulen 130 und t31 auftritt, so dass die Kolben 133 und 136 in ihre Ausgangslage zurückkehren, wobei sie den Zufuhrhahn Τ? schliessen.

Wird die Bedienungsvorrichtung IA9 völlig losgelassen, so bewegen sich die Kolben Τ4θ-133 ^un** iW-t36 nach oben bis die Kolbenstangen 1^1 und 1 if3 an den Anschlägen 151 und 152

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-21- PHV, 3^5?

nnl legen. ^rier Abblasehahn 22' ist dann geschlossen, so dass eino Abfuhr von Arbei tsmeilium aus den Arbei tsräumen stattfindet und das Kurzschlusselement 2S dann maximal geöffnet ist. D'irch die Abfuhr von Medljm fiillt der Druck in den Arhei t srSumen ab und somit auch in den Räumen 3<>, so dass sich die Kolben 3'< iiritor dem I'influss der Federn 38 nach innen bewegen, wobei sie gleichsam eine Verlängerung der Flussigkei tssa'ulen verursachen, so dass die Kolben 133 und Xj') sich nach unten bewegen. Di·» geht so weiter bin der" Vbblnsehahn 22· wieeler geöffnet wird, Has Kurzschlusselement 28 wird dann noch nicht seine geschlossene Stellung einnehmen. Unterschreitet in dieser Lage di· Drehzahl die Leerlaufdrehzahl, to wird dm drehrahlempfindliche Element 150 den Nocken 1 *»7 berühren und diesen nach unten drücken, so das· dft· Kurzschlusselement 28 dadurch weiter geschlo·«en wird.

Zur Er*·ItUAf ein·· froiian Breneaoaent·· wird

nun da» Bedienung·*l»»*nt TkS betitlet, wodurch der Kolben ΐΊθ nur nach unten bewegt und der Zufuhrhahn 17 geöffnet wird, wodurch Zufuhr von Medium stattfindet und der Druckpegel ansteigt. Dadurch wird auch der Druck in den Räumen 36 ansteigen, wodurch sich die Kolben 153 und 13** nach au«sen bewegen, wodurch glaicheam wieder eine Verkürzung der Flüssigk«it«s8ulen 130 und 131 auftritt und die Kolben 133 und 136 sich nach oben bewegen, wobei ei· den Zufuhrhahn 17 wieder echlleacen, und da· Kurzschlusselement 28 weiter öffnen. Der Motor liefert dann ein naxie«le· Prensaovent»

Claims (2)

1. -22- PHN. 3*158

   ' PATFNTA V^PRUFCHr ;-

   I 1_r\ Heissgasmotor mit einem oder mehreren Arbeits-

   rftuaen, die j· gegebenenfalls über »in in Richtung des be« treffenden Arbeitsraumes durchlässiges Rückschlagventil rait einer einen regelbaren /ufuhsmhn enthaltenden Mediumvuführungsleitung verbunden sind, und wobei weiter jeder Arbeitsraum gegebenenfalls Über ein eine Strömung von Medium in Richtung des betreffenden Arbeitsrauraee verhinderndes Rückschlägventil mit einer Mediuraab führung si ei tung verbunden si/id, wobei die Mediws·» abfuhr durch jene Leitung mittels eines regelbaren Abblasehahnes geregelt werden kann, und wobei sich weiter entweder an joden Arbeiteraura eins Verbindungsleitung ansehliesst, die sich mit der anderen Seite an einen Raun anschliesst, in dem sich draeeeib« Mediua wie ia Arbeitsrau« befindet, oder eine Verbindung»·» leitung «wischen der Mediumsuführunge- und M#diu»abf8hrun#®- Initung vorhanden 1st, uad in Jener bew« Jenen v©rblndungal®l-» tung(en) «tin Kur*eehlue»-Absperr®l««#nt vorhanden ist, das svischen »einer e<9»chlossen»n und seiner vSlllg geöffneten . Stellung kontinuierlich regelbar ist, dadurch ^»kennzeichnet„ d&ss eine entgegen Federkraft verstellbar» erste R®g«s!vorrichtung ?ur Steuerung des Zufuhr- und Äbblaeehahnes vorhanden ist, die bei Verstellung entgegen der Federkraft den Zufuhrhahn in sein· Zuführeteilung bringt, und bei Verstellung in Richtung der Federkraft den Abbl*e«h*hn in ««In« Abblasest#Il»isjt bringt₈ und wobei die Vereteliwa^ in der Imtxtgmnmnntmn Rlcls«· tung durch «Inen ersten festen Anschlag begrenzt ist, wobei weiter eine ebenfalls entgegen Federkraft verstellbar« sw.#ifc® HeS»lvoyriehtung sur Steuerung um*

   -2,3- PH\. 3^3B

   vorhanden ist, welche Regelvorrichtung bei Verstellung entgegen der Federkraft da« Kurzschluss-Absperrelement echlieeat bzw. in seine Schliesetellung bewegt und bei Verateilung in Richtung der Federkraft dieses Elesent öffnet bzw. weiter öffnet und die Verstellung dieser zweiten Regelvorrichtung in Richtung der Federkraft durch einen zweiten Anschlag begrenzt ist, wobei jede der beiden Regelvorrichtungen mit einem druckempfindlichen Element gekuppelt ist, das je nach dem Druck im Arbeitsraum bzw, in den Arbeitsräunen de« Motors eine bestimmt· Stellung einnimat, derart, dass bei zunehaendest bzw. abnehmendem Druck in den Arbeitsraum bzw« den ArbeitsrMumen die Einstellung der beiden Regelvorrichtungen sich in des Sinne ändert, dass sich der Zufuhrhahn in seine Schllesstellung, der Abblasehahn sich in seine ntcht-Abblaseetellung bsv« das Kurzschlusselement in seine geschlossene Stellung bewegt, wobei der erste und der rw*ite Anschlag derart angeordnet sind, dass der Abstand, über den die erste Regelvorrichtung in Richtung der Federkraft verstellbar 1st, kleiner ist al* der Abstand, ober den die svelte Regelvorrichtung in Jener Richtung verstellbar ist, und weiter ein drehsahlempfindllche* Kleeent vorhanden ist, das bei« Unterschreiten einer gegebenenfalls einstellbaren Leerlaufdrehzahl die zweite Regelvorrichtung vorn zweiten Anschlag weg bewegt, wobei die zweite Regelvorrichtung derart ausgebildet ist, dass bei einer Stellung der beiden Regelvorrichtungen, bei der das Kurzschlusselement geschlossen ist und der Zufuhr- und Abblasehahn beide ihre nicht-Zufuhr- bzw. nicht-Abblasestellung einnehmen, eine Verstellung der zweiten Regelvorrichtung zugleich eine gleich grosse Verstellung der ersten Regelvorrichtung zur

   Folg· hat. '.00-9811/0984°

   PHV. 3^58
2. 2. Η·18»gasmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Regelvorrichtung einen ersten Hebel enthält, der einerseits mit dem druckempfindlichen Element gelenkig verbunden ist und andererseits in der einen Bewegungsrichtung mit einer erster. Bedi enungsvorrichtung gekuppelt und in der anderen Bewegungsrichtung durch eine Feder mit einem festen Teil verbunden ist, velche Feder bei nicht betätigter Bedienungsvorrichtung den ersten Hebel gegen den ersten Anschlag sieht, und die zweite Regelvorrichtung einen zweiten Hebel enthält,

   der einerseits mit dent druckempfindlichen Element gelenkig verbunden und andererseits in der «inen Bewegungsrichtung «it einer zweiten Bedienungsvorrichtung gekuppelt und in der anderen HewegUbCirlcntung durch eine Feder ait einen festen Teil verbunden let, welche Feder bei nicht betätigt«? Bedienungevorrichtuag dem zweiten Hebel «regen den zweiten Anschlag sieht, wobei der erst· und der zweite Anschlag derart angeordnet sind, das· bei Verstellung in Richtung der Federkraft der erste Hebel früher den e»sten Anschlag berührt als der zweite Hebel den zweiten Anschlag I) ve, bei der zweite Hebel und/oder die zweite Bedienungevorrichtung derart angeordnet und pit Mit nehmerei eisen ten versehen let, da·· bml Verstellung des zweiten Heb·!· entgegen der Federkraft der ' erste Hebel »itbewegt wird.

   3t Heissgassotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da·· dir erate Regelvorrichtung eine erste b*v»ffliehe> Flüssigkeitaelul* enthält, die einerseits durch einen alt dkea tnftthr- und Abblasehahn zusaannenarbeitenden durch Federkraft ■ gegen die Flüaeifkeitsaftule gedrückten Kolbtn und tndfrtrttitt : durch einen ersten verstellbaren Kolben begrenzt ist» nti Q/km ■ xvei te ?!ef· !vorrichtung eine: zwei te bewegliche FlBaeigkeit e*

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   PHN. 3 k 5 8

   sKule enthält, die einerseits durch «inen mit dem Kurzschluss-* •Misperrelemen t /ueamraenarhei tenden durch Federkraft gegen die Flüssigkeitssäule gedrückten Kolben und andererseits durch einen zweiten verstellbaren Kolben begrenzt ist, wobei eine erste Bedienungsvorrichtung vorhanden ist, mit der der erste verstellbare Kolben verstellbar ist, sowie eine zweite Bedtenungsvorrichtung, mit der gleichzeitig der erste und der zweite verstellbare Kolben verstellbar sind, und weiter der erste und der zweite Anschlag derart angeordnet sind, dass die Verstellung den ersten verstellbaren Kolbens in Richtung der Federkraft kleiner ist als die des zweiten verstellbaren Kolbens, wobei weiter Jede der beiden Flüssigkeit»säulen durch einen weiteren Kolben der nit de* druckenfindlichen Element verbunden ist,begrenzt iet.

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   AUSZUG j

   Hei eegaamo tor τι! t einem oder mehreren Arbe.it s-

   räumtn die je mit einer einen regelbaren Zufuhrhahn enthaltenden Mediumzuführungsleitung und einer einen regelbaren Abblasehahn enthaltenden Mediumahftihrungsleitung verbunden sind,.wobei weiter • in« «üi»n Kurtschluithahn enthaltende Verbindung vorhanden ist, entweder »wischen Jedem der ArbeitsrKumen und »inen weiteren Raub oder der MadiuaabfQhrunge- oder Mediumzuführungeleitung vorhanden ist, wob·! eine entgegen Federkraft verstellbare erste regelvorrichtung vorhanden ist zur Bedienung des Zufuhr- und Anblasehahnes und eine zweite entgegen Federkraft verstellbare Regelvorrichtung vorhanden ist, zur Bedienung des Kurzechlusfihahc*s, tr*Ich« Regelvorrichtungen derart ausgebildet sind, das· t*l nirattM Betrieb ein« Verstellung der zweiten Regaiver-

   fl«ieh«n V«rat«tiun# der ersten fUgelvorrlch- » vihrend beim Br«a»«n «it de« Motor der I«rs-•ftfeluaahahn «kiMl geiffnet ist, und durch Verstellung der «nrttvn R*g*lvorrichttinc nur der Zufukrteahn g«8ffnet warden kann, •6 ddt» «ann ein aaxliMl«· Bremsiioeent «rhalten wird. ·