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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 10503.
LUDWIG BAYER m MÜNCHEN.
Explosions- bezw. Verbrennungskrafmaschine mit flüssiger Kolbendichtung.
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gleichen Prinzipe beruhende Anordnungen aufweisen.
In beiliegender Zeichnung zeigen die Fig. 1-4 die eine Ausführungsform und zwar : Fig. 1 und 2 in zu einander rechtwinkligen lotrechten Schnitten, Fig. 3 in Oberansicht mit teilweisem Schnitt ; Fig. 4 zeigt Einzelansichten.
Die Fig. 5 und 6 zeigen die andere Ausführungsform im lotrechten Schnitt bezw.
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Behälter B befindet sich das Ventil d1 (unter Umständen auch Schieber oder Hahn), welches durch die Stencrscheibe ss in zweckentsprechender Weise bewegt wird, also die Verbindung zwischen dem Cylinder einerseits und der Rohrleitung b nebst Behälter Banderseits hersteHt oder abschliesst. Der Behälter ist bis zu gewisser Höhe mit Flüssigkeit gefüllt und in ihm ein bestimmter Luftdruck (am besten gewöhnlicher, allenfalls erhöhter Luftdruck oder auch Unterdruck) hergestellt.
Die Steuerung des Ventiles d1 wird nun in Beziehung zum Kolbengang in der Weise geregelt, dass es, ehe der Kolben auf seinem Rückgang die oberste Stellung erreicht hat, geöffnet wird, wodurch ein kleiner Teil der im Cylinder befindlichen Flüssigkeit entweichen kann. Theoretisch brauchte das Ventil nur insoweit geöffnet zu werden, dass die der Füssigkeit durch die lebendige Kraft erteilte. nach oben gerichtete Tendenz der Bewegung durch eine hervorgerufene, gleich grosse, nach unten gerichtete Tendenz aufgehoben würde.
Durch das Entlassen eines Teiles der Flüssigkeit aus dem Cylinder wird ebenso, wie in dem Haupt-Patente, durch Entlassen von Luft aus dem Rohre b, dem bei der Kolbenumkehr von oben nach unten hinderlich auftretenden Drucke der nach vorwärts strebenden Flüssigkeit entgegengewirkt, und besteht der Unter- sehied gegenüber der Anordnung des Haupt-Patentes lediglich darin, dass das die Heftigkeit der aus dem Cylinder strömenden Flüssigkeit dämpfende Luftkissen von dem Rohre b in
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druck und FLüssigkeitsniveau bei geschlossenem Ventil dl sich wieder in der vorgesehenen Weise einstellen.
Soll im Behälter B dagegen Unterdruck herrschen, so tritt an Stelle'des
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die Anordnung'eines gewöhnlichen Abflussrohres, durch welches man die F ! üsaigkett aus dem Cylinder ins Freie entlässt.
Fig. 1-4 stellen den Fall dar, dass im Behälter B Atmosphärendruck herrscht. Aus
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sonst durch Verdampfung u. s. w. verloren gegangenen Flüssigkeit zu bewerkstelligen hat, sowie die Vakuumpumpe, welche für den Fall, dass im Behälter B Unterdruck herrschen soll, an Stelle des Ventiles d2 tritt, sind in der Zeichnung der Einfachheit halber weg- gelassen. Es besteht kein Hindernis, den Ersatz der Flüssigkeit und die Erhaltung des Unterdruckes in Behälter B durch eine einzige Vorrichtung zu betätigen, d. h. die beiden Pumpen zu einer einzigen zu vereinigen.
Am besten ist das mit der dichtenden Flüssigkeit (wobei hauptsächlich Wasser in Betracht kommt) beabsichtigte Verfahren aus der in den Fig. 5-8 dargestellten Anordnung zu ersehen.
An den Explosionscylinder E schliesst sich durch ein gesteuertes Organ (Ventil, Hahn oder Schieber) mit ihm verbunden ein kleinerer Cylinder e an, dessen Kurbel derjenigen des Cylinders E um einen gewissen Betrag (etwa 90 bis 1000) voreilt, so dass, wenn der Kolben des Cylinders E sich im oberen Totpunkte befindet, derjenige des kleinen Cylinders e bereits einen Teil seines Rückgangs zurückgelegt hat.
Cylinder e hat die Aufgabe, einerseits die zur Beseitigung der nachteiligen Folgen der lebendigen Kraft der Flüssigkeit notwendige Luftverdünnung zu erzeugen, andererseits den durch Verdampfung u. s. w. im Cylinder E entstandenen Verlust an dichtender Flüssigkeit wieder zu ersetzen. Zu diesem Zwecke befinden sich an demselben drei
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die Verbindung des Cylinders e mit der freien Atmosphäre herstellt oder abschliesst ; eine dritte w, durch welche aus dem Behälter B (nicht dargestellt) Flüssigkeit in den Cylinder e gesaugt wird, um dann durch Öffnung d1 in den grossen Cylinder E zu gelangen.
Während der Kolben des grossen Cylinder E in gewöhnlicher Weise die vier Arbeitsvorgänge vollzieht, arbeitet der Kolben des Cylinders e unter Vorauseilen seiner Kurbel um den Betrag von 90 bis 1000 folgendermassen :
In der oberen Totpunktlage des Kolbens des kleinen Cylinders e wird Luftventil d2 einen Moment geöffnet, wodurch aus der Atmosphäre Luft nach Cylinder e gelangen kann (Tempo 1). Ist dies geschehen, so wird d2 wieder geschlossen (Tempo 2), und es tritt unter weiterem Zurückweichen des Kolbens in Cylinder e Luftverdünnung ein. Hierauf wird die Verbindung des kleinen Cylinders e mit Cylinder E hergestellt und dadurch in diesem die Wirkung der lebendigen Kraft der dichtenden Flüssigkeit beseitigt (Tempo 3).
Unterdessen ist der Kolben des grossen Cylinders E in der oberen Totpunktlage angelangt, wogegen die Kurbel des Cylinders e 90 bis 100 ihres Abwärtsganges zurückgelegt hat.
Kurz nach erfolgter Umkehr des Kolbens des Cylinders E von oben nach unten wird d1 geschlossen und gleich darauf 10 geöffnet (Tempo 4), so dass aus Behälter B Ersatzflüssigkeit nach Cylinder e gesaugt wird. Nachdem der Kolben des Cylinders e den unteren Totpunkt erreicht hat, befindet sich in Cylinder e die aus Cylinder E ausgetretene Flüssigkeit. die aus dem Behälter B angesaugte Ersatzflüssigkeit und verdünnte Luft. Bei Beginn der Aufwärtsbewegung des Kolbens bleibt w geöffnet, so dass der Cylinderraum von e allmählich vollständig mit Flüssigkeit angefüllt wird.
Ist dies geschehen, so wird dt geöffnet (Tempo 5) und unmittelbar darauf w geschlossen (Tempo 6) und es wird dann die aus Cylinder E ausgetretene und die aus B durch w eingetretene Ersatzflüssigkeit dem Explosionscylinder wieder zugeführt. In dem Augenblicke, in welchem der Kolben des cylinders fi bei dem oberen Totpunkte angelangt ist, wird d1 geschlossen (Tempo 7) und der Vorgang beginnt wieder mit Tempo 1. Je nachdem man Tempo 5 und 6 mehr nach vor- wärts oder rückwärts verlegt, gelangt mehr oder weniger Ersatzflüssiglicit in den Explosionscylinder, wodurch der Anhaltspunkt für eine einstellbare Regelung der dem Cylinder A' zuzuführenden Menge der Ersatzflüssigkeit gegeben ist.
In der in Fig. 5-8 dargestellten Ausführungsform ist d1 und d2 zu einem einzigen
Konstruktionsteil (Schieber) vereinigt, dessen Ansicht Fig. 7 gibt. E ist der Explosions-,
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bezeichnen die voranstehend erwähnten Tempos der Steuerung von dlodsl und w.
Um die Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Explosionscylinder beim Aufwärtsgang des Kolbens von vornherein etwas herabzumindern, wurde der Explosionsraum nach oben mässig'divergierend angenommen (Siehe Fig. 5). Um zu verhindern, dass sich die Wärme zu sehr auf den verhältnismässig hohen Cylinder verteilt, wird es sich unter Umständen empfehlen, denselben aus 2 Teilen (dem Explosionsraum und dem Gleitraum für den Kolben) herzustellen und an der Verbindungsstelle der beiden Teile einen schlechten Wärmeleiter einzuschalten. Als Ausfütterungsmaterial für die Wandung des Explosionsraumes des Cylinders kann Graphit u. dgl. angewendet werden.
Die in Fig. 5 angegebene Form des Kolbenansatzes soll bei Maschinen mit niedrigerem Verdichtungsgrad zur Ausführung gelangen, da es durch dieselbe ermöglicht wird, den
Spiegel der Flüssigkeit in der oberen Totpunktlage auf die gleiche Höhe zu bringen, wie bei Maschinen mit grossem Verdichtungsgrade und es zweckmässig ist im Interesse eines nicht zu starken Temperaturunterschiedes der Cylinderwandungen,'dass der Spiegel der dieselben bespülenden Flüssigkeit im oberen Totpunkte tunlichst nahe an den Cylinder- deckel hinanreiche.
Eine geeignete Verbindung der auf den beiliegenden Zeichnungsblättern dargestellten
Ausführungsformen zu einer einzigen gibt die Möglichkeit, unter Vergrösserung der Ab- messungen des Cylinders e letzteren zu einer von der aus Cylinder E austretenden Flüssig- keit zu vollbringenden Arbeitsleistung zu benützen. In diesem Falle bliebe dann d1 während der ganzen oder eines Teiles der Expansionsperiode nach Cylinder e geöffnet. Eine ein- gehendere diesbezügliche Beschreibung überschritte den Rahmen gegenwärtiger Darlegungen.
Die Berechnung ergibt, dass die Grösse der Öffnung d1 behufs Aufhebung der lebendigen
Kraft der Flüssigkeit nicht an bestimmte Abmessungen gebunden ist, weshalb es sich empfehlen wird, dl tunlichst klein anzunehmen ; es wird dadurch der in folge der aus- tretenden Flüssigkeit sich ergebende Verlust verringert.
Ferner steht es auch frei, die Öffnung d1 nicht seitlich in der Cylinderwand, sondern an irgend einer Stelle des Kclbonkörpersf anzubringen, nach entsprechender Umänderung der Konstruktion für die genannte Austrittsöffnung und der Steuerung derselben. Es wird dies zur Notwendigkeit werden, wenn die Höhe der über f befindlichen Flüssigkeitssäule kleiner als der Kolbenhub angenommen wird, da in diesem Falle bei seitlich angebrachter Öffnung d1 dieselbe in den oberen Kolbenstellungen von f überdeckt würde.