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Vorrichtung zum Steuern von Brennkraftmaschinen für staubförmige Brennstoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor-. richturig zum Steuern von Brennkraftmaschinen
für staubförmige Brennstoffe; die in der für einen Hub benötigten -Menge aus einem
Vorratsraum über ein. gesteuertes Abschlußventil in :einen Einlagerungsra.um eingebracht
und aus diesem über .ein gesteuertes Einlaßventil in den Arbeits- uüd Brennraum
der 1VIa.-schine mittels. Druckluft ausgeblasen werden. Mit der Erfindung wird :eine
in ihrem Aufbau und in der Betätigung einfache Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzufuhr
vorgeschlagen, bei der in bekannter Weise die S:t(uernocken für die Ventilbetätigung-
auf :einer gemein-. Samen Nockenantriebswelle angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß sind die Nocken des Abschluß:ventils :des. Einlagerungsratunes
gegen den Staubvorratsraum und des Einlaßventils für -das Stattbluftgemisch in den
Arbeits- und Brennraum. der Maschine, das. gemeinsam mit dem Einlaßventil für die
Aus.blasedruckhift in den Einlagerungsraiun von :einem .einzigen Nocken aus gesteuert
wird, mit in' axialer Längsrichtung zur Nockenantriebswelle verlaufenden schrägen
Flächen versehen. Diese Nocken sind auf :einer oder-- mehreren von Hand gemeinsam
axial auf der Nockenan-. triebswelle verschiebbar gelagerten Büchsen vorgesehen,
die mit zylindrischen Laufbahnen zum Abstellen der Maschine und einem Flic hkraftregler
zum selbsttätigen Verschieben :des Nockens fizr:dasAbschlußventi:l`versehen -sind.
An der für den Steuerhebel des Einlaßventils. vorgesehenen Büchse ist außer dem
für den normalen Betrieb vorgesehenen Nocken noch ein zweiter durch Handbetätigung
für sich allein, also -umabhängig von dem Abschlu,ßventil zur Wirkung kommender
Nocken zum Anlassen. der Maschine durch Öffnen der Einla.ßventile für die Aushlasedruckluft
in den Einlagerungsraum :einerseits und für den Inhalt des Einlagerungsraumes in
den Arbeits-und Brennräuni der Maschine anderseits vorgesehen. Die mit den Nocken
versehenen Büchsen sind in Arbeits-, Anlaß- und Stillsetzstellung festste3lbaY.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
dargestellt, und zwar zeit Abb. i' einen Längsschnitt durch die Einrichtungen im
Zylinderkopf der Maschine, Abb.2 gleichfalls einen Längsschnitt durch den Zylinderkopf
im kleineren Maßstabe und gegenüber der Abb. i um 9o° versetzt, Abb. 3 die Nockenwelle,
Abb.4 bis 6 Einzelheiten.
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Die Brenmkraftmaschine nach Abb. i und 2 besitzt einen Einlagerungsraum
8, der durch Hohlschäfte 7 und 2o der Ventile 4 und t i gebildet wird. Der Einlagerungsraum
8 wird z. B. mittels durch das Ventil i9 bei etwas geöffneten Ventil i i zuströmender
Druckluft infolge Injektorwirkung an den Kanälen 15 auf Unterdruck gesetzt und nach
Öffnung des Ventils 4 mit Staubluftgemisch aus dem Wirbelraum 2 des Staubvorratsraumes
i gefüllt. Im gegebenen Zeitpunkt der Brennstoff einfüh-rung in die heim Ausführungsbeispiel
vorgesehene Vorbrennkamm.er i o wird das Ventil i i vollständig geöffnet, und dadurch
werden die Kanäle 26 mit den Kanälen 22, 27, 28 zur Deckung gebracht, so daß die
über das Ventil 24 in den Kanal 23 von außen einströmende Ausblasedruckluft
in das Rohr 294, gelangen kann und somit in den Einlagerungsraum 8, dessen Inhalt
die Ausblasedruckluft durch die Kanäle 31 und 15 in die Vorbrennkammer io befördert.
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Das Ventil 4 wird durch die Feder 9 auf seinen Sitz gedrückt und das
Ventil i I durch die Feder 12. Beim Abwärtsgang des Ventils i i nimmt der
an .seinem Schaft 2o vorgesehene Anschlag 2 5 nach einem bestimmten Hub des Ventils
i i, nämlich wenn die Kanäle 15 frei in die Vorbrennkammer iohineinragen, das Ventil
24 im öffntuzgssinne mit. Der Ventilschaft 7 besitzt einen Planschartigen Ansatz
33 und der Ventilschaft 20 einen flanschartigen Ansatz 34. An diesen Ansätzen 33
und 34 greifen die Steuerhebel 6 und 14 an (Abb.2).
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Der Nebel 6 besitzt eine Druckrolle 6' und der Hebel 14 eine Druckrolle
14`, die mit Nokken zusammenarbeiten, wie die Abb.3 zeigt.
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Die Biichsen 35 und 36 sind auf der genuteten Nockenwelle 37 axial
verschiebbar angeordnet und werden von ihr bei Drehung mitgenommen. Die Büchse 35
besitzt eine zylindrische Laufbahn 38 und eine als Auflaufnocken ausgebildete Nockenerhebung
39, die das Ventil 4 (Abb. i) betätigt. Die Nokkenerhebung 39 ist in- Abb. 4 dargestellt.
Die Büchse 36 besitzt eine das Ventil -i i (Abb. i) betätigende Nockenerhebung 40,
die in Abb. 5 dargestellt ist und an die sich nach links gleichfalls eine schräge
Auflaufbahn 41 an-' schließt. Auf diese folgt eine zylindrische Laufbahn 42 und
schließlich die wieder mit einer Auflaufbahn versehene N ockenerhebung 43, die in
Abb.6 zu sehen ist und zum Anlassen des Motors dient. Auf den beiden Büchsen 35
und 36 liegen die beiden Druckrollen 6' und 14' der Steuerhebel 6 und 1.1 auf. In
die Ringnut 44 der hülsenartigen Verlängerung der Büchse 36 greifen die winkelhebelförmigen
Reglergewichte 45 ein. Diese sind in dem gleichfalls axial verschiebbaren Reglerbock
46 gelagert. Zwischen der Büchse 36 und dem Reglerbock 46 ist eine Reglerfeder 47
vorgesehen. Als Begrenzung der axialen Nockenverschiebung unter der Wirkung der
Federkraft sind die Muttern 48 vorgesehen. Mittels in die Ringnut 49 des Reglerbockes
46 eingreifender Glieder können die Nocken mit Reglerhock und Feder von Hand gemeinsam
axial verschoben und festgestellt werden.
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Das Anlassen der Maschine geschieht auf folgende Weise: Durch einen
in die Ringnut 49 eingreifenden Gleitring, der von einem in einer Rast feststellbaren
Steuerhebel betätigt werden kann, werden die Steuerkörper in jene Lage gebracht,
in der die Nockenerhebung 43 bei Umdrehung der Büchse 36 die Rolle 14' anhebt, die
über den Steuerhebel 14 das Ventil i i steuert. Der Abstand der Rollen 6' und 14'
voneinander ist derart bemessen, daß bei der vorbeschriiebenen Stellung der Rolle
14' die Rolle 6' gleichfalls auf der linken Seite der ihr zugeordneten Büchse 35
aufliegt, die an dieser Stelle eine zylindrische Laufbahn 3 8 aufweist.
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Bei der niedrigen Anlaßdrehzahl sprechen die Reglergewichte noch nicht
an, d. h. sie können noch keime Verschiebung der Steuerteile gegen die vorgespannte
Feder bewirken. Da die Rolle 6' auf einer zylindrischen Laufbahn abrollt, wird das
Ventil 4 (Abb. i ) während des. Anlassers nicht angehoben. Das Ventil i i hingegen
wird durch die dem Anlaßvorgangentsprechend ausgebildete Nockenbahn 43 geöffnet,
und zwar auf eine Ilubhöhe, bei der auch das Ventil 24 (Abb. i ) über den Anschlag
25 geöffnet wird. Durch das geöffnete Venti124 tritt hochgespannte Druckluft, die
vorzugsweise einem Anlaßbehälter entnommen wird, in den Einlagerungsraum 8 und in
den Arbeitszylinder ein, in dem sie als Treibmittel wirkt.
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Hat die Maschine eine genügend hohe Drehzahl erreicht, werden mittels
des bei 49 angreifenden Steuerhebels die gesamten Steuerkörper in Betriebsstellung
gebracht, d. h. so weit nach links verschoben, daß die Rollen 6' und 14' nunmehr
über der äußersten rechten Bahn der Büchsen 35 und 36 liegen. Die Rolle 6' befindet
sich in dieser Lage über der Nockenbahn 39, und zwar an der Stelle der höchsten
Nockenerhebung. Das Ventil 4
läß:t somit eine Größtmenge an StaLibluftgemisch
in den Einlagerungsraum 8 (Abt. i ) und damit auch in den Arbeitszylinder gelangen.
Die Rolle 14! läuft hingegen auf der waagerechten Nockenbahn 40, die in axialer
Richtung so lang ist wie die Auflaufbahn des Nockens 39 bis zu ihrem Übergang in
die zylindrische Bahn 38. Von der Nockenbabn 40 werden hierbei das Ventil i i und
über dieses die Ventile i9 und 2q. (Abt. i) gesteuert.
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Nachdem die Maschine in dieser Stellung der Steuerkörper eine Größtmenge
an Brennstaub verarbeitet, wird sie ständig beschleunigt, bis die vom Drehzahlregler
45 zu haltende Betriebsdrehzahl erreicht ist. Wird diese überschritten, so bewirken
-die Reglergewichte 45 über die Ringnut 44 eine axiale Verschriebung beider Büchsen
35 und 36 nach rechts, da der Reglerbock 46 durch den bei 49 angreifenden Steuerhebel
in der B:etriebsst°llung festgehalten wird. Da infolge der Verschiebung der Büchsen
35,36 durch die Reglergewichte kleinere Erhebungen der Notkenbahn 39 unter die Rolle
6' kommen und das Ventil 4 dementsprechend stets kleinere Hübe macht, wird der Maschine
weniger Staub zugeführt, bis seine Leistung gegenüber den Leerlauf- oder Belastungswiderständen
einen Beharrungszustand erreicht. Bei Belastungsänderung verlagern die Reglergewichte
sofort wieder die Stellung der Nocken, und zwar so weit, daß die Staubmenge bei
gleichgebliebener Drehzahl -dem neuen Belastungszustand angepaßt wird.
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Zum Abstellen der Maschine werden die Steuerkörper durch den bei 49
angreifenden, nicht dargestellten Steuerhebel nach rechts verschoben, jedoch nicht
bis in die Anfahrstellung, sondern in jene, bei der die Rolle i4' über der zylindrischen
Laufbahn 42 der Bücbs:e 36 liegt, während die Rolle 6' auf der zylindrisch:e.n Laufbahn
38 ,der Büchse 35 aufliegt. In dieser Stellung wird weder das: Ventil 4 noch das
Ventil i i angehoben, wodurch die M.aschine zum Stillstand kommt. Die Erfindung
ist selbstverständlich nicht auf das. dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern der Erfindungsgedanke kann auch in anderer Weise verwirklicht werden.