DE80012C - - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT. YtPATENT OFFICE. Yt

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung, um die Luft- und Gaszuführung bei mit armem Gas gespeisten Gasmaschinen zu regeln. Bei Anwendung von Dowson- oder anderem, armen Gas empfielht es sich, den Cylinder derart zu speisen, dafs zuerst auf einen Theil des Ladehubes Luft allein, dann während eines weiteren Theiles des Hubes bei vollständiger Absperrung des Luftzutrittes Gas allein und schliefslich Luft und Gas im Verhältnifs eines explosiven oder brennbaren Gemisches eingelassen werden, so dafs ein explosives Gemisch für die Zündung der ganzen Ladung erhalten wird. Auf diese Weise erhält man eine schnelle Zündung und eine langsam brennende Ladung und sichert einen hohen Enddruck. Ein solcher hoher Enddruck ist in dem Explosionscylinder erwünscht, wenn die Maschine als Verbundmaschine ausgebildet werden soll.The present invention relates to a valve control for the air and gas supply to regulate gas machines fed with lean gas. When using Dowson or other poor gas, it is advisable to feed the cylinder in such a way that first air alone for part of the loading stroke, then for a further part of the Stroke when the air inlet is completely shut off, gas alone and finally air and Gas in proportion to an explosive or combustible mixture are admitted, so that an explosive mixture is obtained for the ignition of the whole charge. To this This way you get a quick ignition and a slow burning charge and secure a high final pressure. Such a high final pressure is desirable in the explosion cylinder, if the machine is to be designed as a compound machine.

Um diese Aenderungen in der Beschaffenheit der Ladung während des Kolbenhubes zu erzielen, wird eine Steuerung mit Curven- oder Daumenscheiben angewendet, bei welcher die Bethätigung des Gasventiles im Zusammenhang mit derjenigen eines in das Luftzuleitungsrohr geschalteten Klappen - oder Schmetterlingsventiles (nach Art einer Drosselklappe) erfolgt, dessen Gehäusesitz unabhängig beweglich angeordnet ist und durch eine Relativdrehung zur Eröffnung bezw. Schliefsung des Luftzuführungskanales mitwirkt. Dabei wird der den Gaseinlafs öffnende Hebedaumen bezw. die Curvenscheibe derart angeordnet, dafs während eines ersten Theiles des Ladehubes der Maschine nur Luft in den Cylinder eingelassen wird, wobei das Gasventil geschlossen bleibt und das Schmetterlingsventil im Luftrohr vollständig geöffnet ist. Alsdann wird das Gasventil durch eine Hebefläche der Curvenscheibe vollständig geöffnet und nun das Schmetterlingsventil derart bewegt, dafs das Luftzuleitungsrohr gänzlich abgesperrt wird, so dafs nur Gas in den Cylinder treten kann. Nach einem passend bestimmten Zeitraum senkt sich die Hebefläche der Curvenscheibe etwas, wodurch das Schmetterlingsventil sich zum Theil wieder öffnet, während der Gaszutritt mittelst eines auf der unteren Seite des Gasventiles befindlichen Drosselringes dadurch gemindert wird, dafs letzterer die Ventilöffnung zweckentsprechend verengt.About these changes in the nature of the load during the piston stroke To achieve this, a control with cam or thumb disks is used, in which the actuation of the gas valve in connection with the one in the air supply pipe switched flap or butterfly valve (like a throttle valve) takes place, the housing seat is arranged independently movable and by a relative rotation at the opening resp. Closing the air supply channel contributes. In doing so, the lifting thumb opening the gas inlet is respectively. the cam is arranged in such a way that during a first part of the loading stroke the machine only lets air into the cylinder with the gas valve closed remains and the butterfly valve in the air tube is fully open. Then will the gas valve is fully opened by a lifting surface on the cam and now moves the butterfly valve in such a way that the air supply pipe is completely shut off so that only gas can enter the cylinder. After a suitably determined period of time the lifting surface of the cam is lowered somewhat, as a result of which the butterfly valve opens again in part, while the gas admission by means of a throttle ring located on the lower side of the gas valve is reduced by the fact that the latter narrows the valve opening appropriately.

Da nunmehr sowohl die Luft- als die Gasleitung nur zum Theil offen sind, so werden während des letzten Theiles des Kolbenhubes dem Cylinder Luft und Gas zugleich zugeführt, und zwar in einem zur Explosion bezw. Verbrennung passenden Mengenverhältnifs. Die Ladung wird entzündet, nachdem die Kurbel über die Mittellage hinausgegangen ist.Since now both the air and gas lines are only partially open, so During the last part of the piston stroke, air and gas are added to the cylinder at the same time supplied, namely in a BEZW about to explode. Combustion in suitable proportions. The charge is ignited after the crank has gone beyond the central position is.

Auf beiliegender Zeichnung istOn the accompanying drawing is

Fig. ι ein Verticalschnitt der Regelungsvorrichtung für den Gas- und Luftzutritt;Fig. Ι a vertical section of the control device for gas and air access;

Fig. 2 bis 5 sind Schnittdarstellungen, welche die inneren und äufseren Luftdrosselventile in den verschiedenen Stellungen veranschaulichen.FIGS. 2 through 5 are sectional views showing the inner and outer air throttle valves in FIG illustrate the different positions.

Fig. 6 ist ein Schnitt des bei dem einen Ventil zur Verwendung gelangenden Bremscylinders und Kolbens.Fig. 6 is a section of the brake cylinder used in the one valve and piston.

Fig. 7, 8, 9 und 10 zeigen die Hebelverbindungen, durch welche das Gasventil und die inneren und äufseren Drosselventile bethätigt werden, in den verschiedenen den Fig. 2 bis 5Fig. 7, 8, 9 and 10 show the lever connections, through which the gas valve and the inner and outer throttle valves are actuated in the various FIGS. 2 to 5

entsprechenden Stellungen; über jeder dieser Fig. 7 bis io ist die Stellung des Kolbens und der Kurbel der Ventilstellung entsprechend ersichtlich gemacht.appropriate positions; Above each of these FIGS. 7 to 10 is the position of the piston and the crank made corresponding to the valve position.

Das Gaszuführungsventil O wird durch seine Spindel O¹ vom Hebel O³ bewegt, welcher bei O⁴ angebracht ist und das Sperrstück O² anhebt. Eine auf der Welle K sitzende Daumenscheibe bethätigt ihrerseits den Hebel O³. Die Ventilspindel O¹' ist durch eine Stange P² mit dem Hebel P¹ gelenkig verbunden, der durch Vermittelung des Gliedes P³ das Schmetterlingsventil P bewegt. Dieses Ventil P ist in dem Luftkanal innerhalb eines Gehäuses bezw. eines ringförmigen Ventiles Q angebracht, welches unabhängig durch eine auf der Curvenscheibenwelle besonders angeordnete Curvenscheibe - mit drei Hebeflächen NN¹N'², Fig. 7, 8, 9, 10, durch Vermittelung des Winkelhebels Q.¹ bewegt wird.The gas supply valve O is moved by its spindle O ¹ from the lever O ³ , which ^{is attached at O 4} and lifts the locking piece O ^2. A thumb disk seated on the shaft K in turn actuates the lever O ³ . The valve spindle O ¹ 'is articulated by a rod P ² to the lever P ¹ , which moves the butterfly valve P by means of the link P ^3. This valve P is BEZW in the air duct within a housing. an annular valve Q attached, which is moved independently by a specially arranged on the cam shaft cam - with three lifting surfaces NN ¹ N ' ² , Fig. 7, 8, 9, 10, by means of the angle lever Q. ¹ .

Die Arbeitsweise der Steuerung ist folgende:The operation of the control is as follows:

Befinden sich die Ventile in der aus Fig. 1 und 7 ersichtlichen Stellung und nehmen die Ventile P und Q auch die in Fig. 2 gezeigte Lage ein, so tritt die Luft in den Cylinder beim Beginn des Hubes ein und der Kolben hat die aus Fig. 7a ersichtliche Lage; der Gaszutritt nach dem Cylinder ist noch geschlossen. If the valves are in the position shown in FIGS. 1 and 7 and the valves P and Q also assume the position shown in FIG. 2, the air enters the cylinder at the beginning of the stroke and the piston has the position shown in FIG 7a visible location; the gas inlet after the cylinder is still closed.

In dieser Lage ist die Curvenscheibe M für den Gaseinlafs mit der Rolle an dem Hebel O³ noch nicht in Berührung und es befindet sich die Rolle des Winkelhebels Q¹ auf der Hebefläche N, welche das Ringventil Q. in der aus Fig. 1,2' und 7 ersichtlichen Lage hält. Oeffnet sich das Gasventil O, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, so ist der Kolben in die aus Fig. 8 a ersichtliche Lage gelangt und das Schmetterlingsventil P schliefst das Ringventil Q, welches sich nicht bewegt hat, und schliefst danach die Luftzuführung; es tritt dann das Gas allein in den Cylinder. Die Stellung der Ventile P und Q ist auch aus Fig. 3 ersichtlich. Nach dieser getrennten Zuführung für einen gewissen Theil des Hubes bleibt das Gasventil O noch geöffnet (Fig. 9), wogegen das Ring - oder äufsere Ventil Q. durch die Curvenscheibe N bewegt wird und die aus Fig. 4 und 9 ersichtliche Stellung einnimmt, so dafs sowohl Luft wie Gas zugeführt wird, und zwar in zur Bildung eines Explosionsgemisches geeigneten Mengen. Während sich dann das Gasventil O nach seiner Schlufsstellung hinbewegt, wird das Drosselventil Q unter der Wirkung der Hebeflächen NN¹N² gleichfalls zurückbewegt und vermindert die Luftzuführung im Verhältnifs zur Gaszuführung, so dafs die Luftzuführung geringer wird, sobald die Zuführung von Gas nachläfst, bis schliefslich das Ventil Q die Luftzuführung gleichzeitig absperrt, sobald durch das Ventil O die Zuführung von Gas abgeschnitten ist (Fig. 10). Diese letztere Stellung ist auch aus Fig. 5 ersichtlich, nach welcher das Ventil P dieselbe Lage, wie in Fig. 1, 2 und 7 dargestellt, beim Beginn des Vorganges einnimmt. Diese Anordnung ist Veranlassung, dafs die richtigen Explosionsverhältnisse der Mischung erforderlichenfalls noch am Ende des Hubes aufrecht erhalten werden.In this position, the cam plate M for the gas inlet is not yet in contact with the roller on the lever O ³ and the roller of the angle lever Q ^{1 is} on the lifting surface N, which the ring valve Q. in FIG 'and 7 holds the apparent position. When the gas valve O opens, as can be seen from FIG. 8, the piston has moved into the position shown in FIG. 8 a and the butterfly valve P closes the ring valve Q, which has not moved, and then closes the air supply; the gas alone then enters the cylinder. The position of the valves P and Q can also be seen from FIG. After this separate supply for a certain part of the stroke, the gas valve O remains open (Fig. 9), whereas the ring - or outer valve Q. is moved by the cam disk N and assumes the position shown in FIGS. 4 and 9, see above that both air and gas are supplied in quantities suitable for the formation of an explosive mixture. While the gas valve O then moves towards its closed position, the throttle valve Q is also moved back under the action of the lifting surfaces NN ¹ N ² and reduces the air supply in relation to the gas supply, so that the air supply becomes less as soon as the supply of gas ceases until Finally, the valve Q simultaneously shuts off the air supply as soon as the supply of gas is cut off by the valve O (FIG. 10). This latter position can also be seen in FIG. 5, after which the valve P assumes the same position as shown in FIGS. 1, 2 and 7 at the beginning of the process. This arrangement is the reason that the correct explosion conditions of the mixture are maintained at the end of the stroke, if necessary.

Um das Ventil Q. dem Ventil P folgen zu lassen, zum Zwecke, die Luftzuführung abzusperren, fällt, die Rolle auf dem Hebel Q.¹ in den Ausschnitt JV² und die weitere Bewegung der Curvenscheibe hebt die Rolle wieder bis zur Hebefläche N und stellt so das Ventil wieder in die aus Fig. 1, 2 und 7 ersichtliche Lage ein, so dafs dasselbe die entsprechenden Bewegungen beim nächsten Ladehub ausführen kann. . . ■ .In order to let the valve Q. follow the valve P, for the purpose of shutting off the air supply, the roller falls on the lever Q. ¹ into the cutout JV ² and the further movement of the cam raises the roller again up to the lifting surface N and sets so the valve returns to the position shown in FIGS. 1, 2 and 7, so that it can execute the corresponding movements on the next loading stroke. . . ■.

Der Hebel P¹ und die Stange P³,-welche das Ventil P bewegen, sind in den Fig. 7, 8, 9 und 10 in vollen Linien dargestellt, während der Winkelhebel Q¹ und die Stange Q², welche das Ringventil Q bethätigen, punktirt dargestellt sind, um die verschiedenen Stellungen deutlich zur Anschauung zu bringen. Behufs geräuschlosen Ganges des Gasventiles O wird ein doppeltwirkender Bremscylinder R¹ angeordnet, der etwa in der Mitte (Fig. 6) passende Oeffhungen besitzt, um einem entsprechenden Kolben als Führung zu dienen.The lever P ¹ and the rod P ^3, -which the valve P move, are shown in Figs. 7, 8, 9 and 10 shown in full lines, while the angle lever Q ¹ and the bar Q ^2, which bethätigen the ring valve Q , are shown in dotted lines in order to clearly show the various positions. As a result of the noiseless operation of the gas valve O , a double-acting brake cylinder R ^{1 is} arranged, which approximately in the middle (Fig. 6) has suitable openings to serve as a guide for a corresponding piston.

Claims (1)

Patent-Anspruch:Patent claim: Steuerungs- und Regulirungsvorrichtung für mit armem (Dowson-) Gas arbeitende Gasmaschinen, zum Zwecke, die Ladung mit getrennter Zuführung von Luft und Gas beginnen zu lassen, gekennzeichnet durch eine von einer Curvenscheibe (M) gleichzeitig mit dem Gasventil (O) bethätigte, nach Art eines Drosselventil angeordnete Lufteinlalsklappe (P), mit welcher ein ringförmiger, unabhängig durch Anläufe einer anderen Curvenscheibe (N) gestellter Drosselschieber (Q) als ergänzendes Steuerungsorgan zusammenwirkt, so dafs, während anfänglich die Lufteinlafsklappe (P) — entsprechend der Abschlufsstellung des Gasventiles (O) — die Eröffnung des Luftzuführungsweges bedingt und in einer folgenden Bethätigungslage umgekehrt das Gasventil (O) geöffnet und der Luftweg abgesperrt ist, während der Beendigung des Ladungsspieles infolge Drehung des Drosselschiebers Q der Luftweg nochmals bis zur allmäligen Schliefsung mit dem Gasventil freigegeben wird.To have control and Regulirungsvorrichtung working for lean-(Dowson-) Gas Gas engine start for the purpose of the charge with a separate supply of air and gas, characterized by a bethätigte of a curve disc (M) simultaneously with the gas valve (O), according to Air inlet flap (P) arranged in the manner of a throttle valve, with which an annular throttle slide (Q) , which is set independently by the approaches of another cam disk (N) , interacts as a supplementary control element, so that while initially the air inlet flap (P) - corresponding to the closing position of the gas valve ( O) - the opening of the air supply path is necessary and, in a subsequent actuation position, the gas valve (O) is reversed and the air path is closed, while the end of the charge cycle as a result of the rotation of the throttle slide Q, the air path is opened again until it is gradually closed with the gas valve. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.