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Steuervorrichtung für Gas- oder Gasdieselmaschinen Die Erfindung betrifft
Gas- oder Gasdieselmaschinen und besteht darin, daß die für das Einlassen der Anlaßdruckluft
vorgesehenen Ventile auch als Einlaßventile für das Druckgas dienen und jedem Einlaßventil
mehrere Steuerungen zugeordnet sind, auf welche das Einlaßventil, bei gleichzeitiger
Steuerung des Zuflusses des gewünschten Mediums zu diesem, wählweise umstellbar
ist. Man läßt hierbei vornehmlich zwei Steuernocken nebeneinander laufen, von denen
je nach dem Betriebsvorgang der Maschine der eine oder andere auf das Ventil einwirkt.
Im einzelnen können die Steuerungseinrichtungen nach der Erfindung der Zeichnung
entnommen werden, welche eine beispielsweise Ausführungsform veranschaulicht, und
zwar zeigt Abb. r eine schematische Gesamtdarstellung einer Gasmaschine mit der
neuen Steuerung, Abb. a eine vergrößerte Darstellung der Nockenscheiben und der
mit diesen zusammenarbeitenden - Steuerungsteile.
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Die Gasmaschine kann mit einer beliebigen Zylinderzahl, z. B. mit
acht Zylindern arbeiten, die mit ihren Steuerungen zu zwei je vier Zylinder enthaltenden
Gruppen
I und II zusammengefaßt sind, denen je ein Steuerkasten i und 2 vorgelagert ist,
welcher die Zufuhr von Anlaßdruckluft oder von Druckgas, das während des Verdichtungshubes
in die Zylinder gelangt, steuert. Die Anlaßdruckluft wird der Luftflasche 3 entnommen,
deren auch das Druckluftabsperrventil 4 enthaltende Leitungen 5 die Verbindung mit
den beiden Steuerkästen i und 2 herstellen, von denen je eine Sammelleitung 6 und
7 zu den beiden Zylindergruppen I und II führt und welche mit entsprechenden Abzweigungen
vor den Zvlindern diese zunächst mit Anlaßdruckluft und nach erfolgter Umstellung
auf die Verdichtungshubgaszuführung mit Druckgas versorgen. Die Druckgasversorgung
erfolgt über das Absperrventil 8 und die sich vor den beiden Steuerkästen i und
2 teilende Leitung 9, deren Zweige über Rückschlagventile 49 in die Steuerkästen
i und 2 einmünden und dort das Druckgas in die hierzu vorgesehenen Räume einführen.
Die Weiterleitung des Druckgases vom Steuerkasten zu den Zylindern erfolgt dann
ebenso wie bei der Anlaßdruckluft über die beiden Treibmitteln gemeinsame .Leitung
6 oder 7, deren Zweigleitungen zu den einzelnen Einlaßventilen io, ii führen. Diese
Ventile werden in der üblichen Weise durch die Hebel 12 und Stangen 13 geöffnet
und erhalten ihre Bewegung durch die Nockenscheiben einer von der Maschinenwelle
angetriebenen Steuerwelle 14. Für die Zylindergruppen I und II ist in normaler Weise
eine gemeinsame Steuerwelle 14 vorgesehen. Auf dieser Welle sind zum Antrieb der
Ventile i i stets zwei Nockenscheiben je Zylinder anzuordnen, von denen die Scheibe
15 für das Anlassen mit Druckluft und die Scheibe 16 für den Betrieb mit Druckgas
bestimmt ist. Die Formgebung dieser Scheiben 15 und 16 ergibt sich aus den für beide
Betriebsarten unterschiedlichen Einlaßzeiten und Eröffnungen.
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Zur Umstellung auf die eine oder andere Betriebsart dienen die je
einem Nockenscheibenpaar 15, 16 zugeordneten Schlitten 17, die mit ihrer Stoßfläche
18 unter der Ventilsteuerstange 13 längs verschiebbar sind und die an der Unterseite
mit zwei sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung versetzt zueinander angeordneten
Rollen i9 und 2o (vgl. auch Abb.2) versehen sind, welche je nach dem Betriebsvorgang
mit der entsprechenden Nokkenscheibe 15 oder 16 in Eingriff gelangen und dabei entsprechend
der Form dieser Nockenscheibe das Ventil i i öffnen oder schließen. Die Schlitten
17 sind drehbar an Armen 2i zweier zu den Zylindergruppen I und II gehörigen Verstellwellen
22,23
gelagert. Zum- Antrieb dieser Verstellwellen 22 oder 23 dient ein Malteserradgesperre,
welches aus dem Malteserrad 24 mit seinem Schlitz 25 und den anschließenden Sperrflächen
26, 27, dem Antriebszahn 28 und der Sperrscheibe 29 besteht. Die Welle 3o der Antriebszahnscheibe
28, 29 wird über die Schneckenradübersetzung 31, 32 vom Handrad 33 betätigt.
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Jeder der. beiden Steuerkästen i und 2 ist entsprechend der Verwendung
zweier Betriebsmittel (_Anlaßdruckluft und Druckgas) mit zwei Einlaßöffnungen 34
und 35 versehen, an welche die Anlaßdruckluftleitung 5 und die Druckgasleitung 9
angeschlossen sind und welche über die beiden Ventile 36 und 37 in einen gemeinsamen
Druckmittelraum 38 münden, von dein die Leitungen 6 und 7 für die beiden Zylindergruppen
ausgehen. Der Raum 38 steht ferner noch über ein Ablaßventil39 und über die Auslaßöffnung
40 mit der Außenluft in Verbindung. Die Stößel -dieser drei im Steuerkasten unmittelbar
nebeneinander angeordneten Ventile 36, 37, 39 werden von den auf der Umsteuerwelle
3o sitzenden Nockenscheiben 41, 42 und 43 gesteuert, und zwar so, daß bei Betriebsruhe
alle drei Ventile geschlossen sind und erst nacheinander geöffnet werden, wenn auf
Druckluftbetrieb und nachfolgend auf Gasbetrieb umgestellt wird. Das Ventil
3,9 öffnet dabei auf kurze Zeit nach dem Absperren des Druckluftventils 36
zur Entspannung der in dem Raum 38 und in den Leitungen 6, 7 vom Druckluftbetrieb
her noch vorhandenen Druckluft, bevor auf den Saug- oder Druckgasbetrieb übergegangen
wird. Die bisher beschriebene Anordnung genügt für eine Maschine, die das benötigte
Brenngas nur während des Verdichtungshubes, also nur als Druckgas zugeführt bekommt.
Um die Maschinen wechselweise mit dem normalen Viertaktverfahren oder mit der Gaszuführung
während des Verdichtungshubes betreiben zu können, läßt ,sich noch folgende Anordnung
anschließen: Zu dieser zusätzlichen Saughubgaseinführung ist noch eine N ockenscheibe
44 vorgesehen, welche über einen Kolbenschieber 45 druckluftbetätigte Steuerglieder
der in der Gaszuleitung 46 für das -normale Saughubeinlaßverfahren vorgesehenen
Drosselklappe 47 betätigt. Für diesen Umstellvorgang führt eine Druckluftleitung
48 in den Innenraum 5o des unter Federdruck stehenden Kolbens 45, von dem zwei abwechselnd
von den Kolben freigegebene Öffnungen 51 und 52 mit den gleichnamigen Leitungen
zu den druckluftgesteuerten Zylindern 53 und 54 führen, die mit ihrer Verbindungsstange
55 und dem daran anschließenden Gestänge 56, 57, 58 die Drosselklappe 47 umstellen.
Das Gestänge wird dabei in seinen Endstellungen durch Eingriff eines Anschlagstückes
59 in gefederten Rasten nachgiebig gehalten.
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Beim Druckluftbetrieb ist die Drosselklappe 47 der allen Zylindern
gemeinsamen Gasleitung 46 für die Saughubgaseinführung sowie eine zweite in gleicher
Weise vom Steuerkasten 2 aus betätigte, nur auf die Zylindergruppe II wirkende,
in der Zeichnung nicht dargestellte Drosselklappe geschlossen, da in diesem Falle
die Druckluft über die Öffnung 51 in den Steuerzylinder 53 gelangt und ,der Inhalt
des anderen Zylinders 54 sich über die Öffnung 52 ins Freie entspannen kann. Dreht
man jedoch die Steuerwelle 30 so weit, daß deren Nockenscheibe 44 den Kolbenschieber
45 in die dargestellte obere Endstellung drückt, so wird durch Freigabe der Öffnung
51 der Inhalt des Steuerzylinders 53 entspannt und gleichzeitig erhält der Steuerzylinder
54 von der Leitung 48 über die Öffnung 52 Druckluft, so daß die Verbindungsstange
55 in die rechte
Endlage geschoben wird, in der die Drosselklappe
¢7 auf ihre den ganzen Querschnitt der Gasleitung 46 freigebende Mittelstellung
eingestellt ist.
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Die beschriebene Einrichtung wirkt folgendermaßen: Im Ruhezustand
der Maschine ist das Druckluftabsperrventil 4 und die Drosselklappe 47 sowie die
obenerwähnte gleichartige Klappe von der Zylindergruppe 1I der Saughubgaszuführung
46 geschlossen (gestrichelte Stellung in der Zeichnung). Auch die Druckgaszufuhr
ist dabei unterbunden, und zwar nicht nur durch das Ventil 37 in den beiden
Steuerkästen i und 2, sondern auch durch das in Schließstellung befindliche Druckgasabsperrventil
B. Das Handrad 33 befindet sich in einer besonderen Ruhestellung oder ist gleich
auf den Vorgang Druckluftanlassen (Stift 81 an der Rast 78) eingestellt worden.
Das Maltesergesperre nimmt dabei die Lage ein, bei der die Nockenscheibe 41 die
Steuerkastendruckluftventile 36 geöffnet hält. Der Rollenschlitten 17 befindet sich
dabei in seiner inneren Lage, in welcher die Rolle ig mit der Nokkenscheibe 15 für
die Steuerung der Anlaßdruckluft, welche über die Druckluftventile i i in die Zylinder
eingelassen wird, im Eingriff steht. Die @'erstellwelle 22 ist durch das Maltesergesperre
26, 29 verriegelt. Auch für die Umsteuerungswelle 30 kann eine Verriegelung 78.
in dieser Stellung vorgesehen sein.
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Öffnet man nun das Ventil an der Druckluftflasche 3 und das Absperrventil
4., so gelangt die Anlaßdruckluft in die Steuerkästen i und 2 und von dort über
die geöffneten Ventile 36 zum Drucklufteinlaß i o, ii am Zylinder, der von der umlaufenden
Steuerwelle 14 zu den vorgeschriebenen Zeiten geöffnet und geschlossen wird. Die
Maschine läuft nun mit Druckluft.
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Während des Anlaßvorganges beginnt man mit der Umstellung auf die
normale Saughubgaseinführung, sofern die Maschine nicht gleich vom Anlassen aus
auf Druckgas umgestellt wird. Letzteres wird dann der Fall sein, wenn die Maschine
ausschließlich mit Druckgaseinführung arbeiten soll oder gar keinen Saughubgaseinlaß
hat, oder wenn besondere Betriebsverhältnisse dies erfordern.
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Für den Übergang zu der während des Verdichtungshubes erfolgenden
Druckgaseinführung ist zunächst das dein Ventil 8 vorgelagerte Druckgashauptventil
zu öffnen, wodurch Druckgas unter das Ventil e gelangt. Dann wird der Sperrstift
81 vom Anschlag 8o gelöst und die Steuerungswelle 30 mittels des Handrades 33 gedreht,
und zwar bis zum Anschlag 79 (vgl. die in Abb. i gezeichnete Stellung). Dadurch
wird eine Erhöhung der NTokkenscheibe 43 wirksam gemacht, welche das Druckgasv entil
37 anhebt und in dieser Stellung hochhält. Gleichzeitig hat auch der Zahn 28 des
Maltesergetriebes das Rad 24 verstellt und damit die Welle 22 so weit verdreht,
daß, der Rollenschlitten 17 seine äußere Läge einnimmt, in welcher die Rolle 2o
mit der den Druckgaseinlaß steuernden Nockenscheibe 16 in Eingriff kommt. Die Verstellwelle
22 ist in dieser Lage wiederum verriegelt, und zwar durch die Sperrfläche 27 des
Malteserrades 2.I. Auch hier ist es ebenso wie beim Anlaßvorgang möglich, nach Zylindergruppen
umzuschalten, so daß zunächst nur eine Gruppe mit Sauggas und Nachladung von Druckgas
während des Verdichtungshubes läuft, der die anderen Zylindergruppen nachfolgen.