AT111444B - Einrichtung zur Verwertung der gesamten Abfallwärme für Kraftzwecke von Öl- oder Gaskraftmaschinen mit Luftspülung. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Einrichtung zur Verwertung der gesamten Abfallwiirme für Kraftzwecke von Öl- oder Gaskraftmaschinen mit Luftspülung.   



   Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der Einrichtung zur Verwertung der gesamten Abfallwärme für Kraftzwecke von Öl- oder Giskraftmaschinen mit Luftspülung nach dem Stamm-   patente Nr.   108273 und besteht im wesentlichen darin, dass die Brennkraftmaschine mit einem Kolben- 
 EMI1.1 
   luftmenge   durch eine entsprechende   Bemessung der Kolbenflächen sowie durch   die Undichtheit der Kolben des Verdichters vermehrt wird. Dieser besteht im besonderen Fall aus zwei ungleich grossen Zylindern, die mit der Brennkraftmaschine auf einem gemeinsamen Kurbelgehäuse mit gemeinsamer Kurbelwelle so zusammengebaut sind, dass die beiden   Verdichterzylinder     aussen und   die Zylinder der Brennkraftmasehine zwischen den Verdiehterzylindern angeordnet sind.

   Im   dargestellten Ausführungsbeispiel   ist nur ein Verbrennungszylinder vorgesehen, doch können auch mehrere Verwendung finden. 



   Der Kurbelzapfen der Brennkraftmaschine ist gegen die beiden untereinander gleichläufigen Kurbelzipfen der Verdichter um 180  versetzt, um mit Hilfe der den Kraftmaschinenkolben an Fläche mehrfach   übertreffenden   Verdichterkolben aus den durch Scheidewände getrennten   Kurbelgehäusen   der Verdichter ein Mehrfaches jener   Spülluftmenge   in das Kurbelgehäuse der   Kraftmaschine als   zweite Druckstufe zu fördern, das der Kraftmaschinenkolben allein anzusaugen vermöchte.

   Hiedurch ergeben sich   weniger Verbrennungsrückstände   in der Ladeluft der Brennkraftmaschine, die   zugleich durch   die   grössere Menge Spülluft,   die sich in den Zylinder von ihrem   erhöhten     Spüldruek   ausdehnt, an der Innenwand wirksam   gekühlt   ist,   um   so mehr, als nach dem   Auspuffen im Zylinder ein Unterdrück eintritt.   



  Somit ist entweder eine Erspiruis an Kühlwasser oder eine höhere Belistung der Maschine ermöglicht. 



  Die Versetzung der   Verdichterkurbeln   gegen die   Kraftmasehinenkurbel   bewirkt im Verein mit der Angleichung der beiderseitigen   bewegten Massen einen vollkommenen Massenausgleich zugunsten   einer hohen Drehzahl. 



   Sowohl die   Druckräume   ober den Verdichterkolben als auch die Kurbelgehäuse unter diesen 
 EMI1.2 
 



     Auf dem Grundrahmen J,   an dessen Kufen die punktiert gezeichneten Räderpaare zwecks Fortbewegung auf   Grubensehienen angeschraubt   werden können, befindet sieh auf dem gemeinsamen, durch zwei Scheidewände in drei Abteile geteilten Kurbelgehäuse rechts der grössere Luftverdichter 2a, links 
 EMI1.3 
 gelangen abwechselnd die Auspuffgase und die Spülluft gemäss dem   Stammpatent   in den Verdampfungskühler 11 oder in einen normalen Auspufftopf, wenn reine Druckluft geliefert werden soll. 



   Die gemeinsame Kurbelwelle trägt am Ende das Schwungrad 4 sowie die als Kupplungsteil ausgebildete Riemenseheibe 3, wodurch der Maschinensatz befähigt ist,   allenf ; 'll < gleiehzeitig   aus einer 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 unmittelbar gekuppelten   Dynamomaschine   elektrische Energie, ferner   mechanische   Energie und Druckluft zu liefern, was z. B. im Bauwesen, in Metallwerkstätten und Giessereien oft notwendig ist. 



   Kolben, Pleuelstange, kurz die bewegten Massen beider Verdichter sind gleich schwer und wiegen   zusammen   so viel, wie die bewegten Massen dar zwischenliegenden   Ölkraftmaschine   5. Es ist daher trotz 
 EMI2.1 
 an sich möglichst schmal gehaltenen Kurbelgehäuseabteile beider Verdichter erheblich besser ausfüllen als Gegengewichte, wodurch die Verdichterkolben in Verbindung mit den   zugehörigen     Kurbelgehäusen   einen weit besseren Liefergrad ergeben als er bei der   gebräuchlichen     Kurbelkammerspülung   einer normalen   Zweitaktmaschine   zu erreichen ist. Auch wird die Spülluft durch die aus den   Druckräumen   ober den Verdichterkolben durch Undichtheit nach den Kurbelgehäuse entweichende Luft vermehrt. 



  Die gelieferte Luftmenge ist allein schon deshalb viel grösser, weil bei den meist verwendeten Luftdrücken die Gesamtfläche der   Verdichterkolben   ein Mehrfaches jener des   Brennkraftmaschinenkolbens   beträgt. 



  Die Kurbelscheiben unterstützen überdies wesentlich das Schwungmoment des Schwungrades. Das Ansaugen der Spülluft in die Kurbelgehäuse der Verdichter erfolgt durch die äusseren Saugventile 34 und 35, das   Ausstossen   in das Kurbelgehäuse der   Ölmaschine   durch die in den Trennungswänden   angle-   brachten Druckventile 36 und 37, die zugleich die   Saug ventile fÜr   das   Kurbelgehäuse   der   Ölkraftmaschine   bilden.

   Letzteres kann, nebenbei als Luftbehälter   dienend, deshalb auf   Kosten der Kurbelgehäuse der benachbarten Verdichter vergrössert werden, weil hier der den Liefergrad hauptsächlich vermindemde Gegendruck fast gänzlich fehlt, indem die Spülluft erst nach erfolgtem Auspuff in den Zylinder eintritt und sogar Unterdruck vorfindet, der ihr eine weitergehende, die Zylinderwand   kühlende Ausdehnung   gestattet, wodurch es möglich ist, die   Kühlwassermenge   zu verkleinern oder die Leistung der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Die Kolben der Verdichter 2a und 2b müssen dagegen die Luft gegen einen ständig ansteigenden Gegendruck im Kurbelgehäuse der Kraftmaschine ausstossen. 



   Die Flächen der Luftkolben sind im Vergleich miteinander so bemessen, dass die beiden Luftverdichter, durch den normalen   Zwischenkiihler 38   verbunden, einen zweistufigen Verdichter ergeben. Der grössere, in diesem Fall als Niederdruckzylinder arbeitende Zylinder 2a weist einen Saugstutzen 39 mit einem gebräuchlichen, beispielsweise   gewichtsbelasteten   Regler 40 auf, der auch zur Regelung der Brennstoffzufuhr herangezogen werden kann und die Regelluft durch das Röhrchen 41   zugeführt   erhält. 



  Der im Zylindermittel gelegene Druckstutzen mündet ohne weiteres in den Zwischenkühler 38. Bei dem   Hoehdruckzylinder   2b münden sowohl Saug-als auch Druckstutzen in den   Zwischenkühler,   sind aber durch das gemeinsame Gehäuse 42 des Hahnes 43 miteinander verbunden, der als doppelter Dreiweghahn 
 EMI2.2 
 Druckstutzen gegen den   Zwischenkühler   abgeschlossen, hingegen mit dem seitlichen Stutzen 44 verbunden ist, an den entweder der samt seiner Konsole auf der andern Seite der Maschine zu befestigende Ver- 
 EMI2.3 
 



  Diese Einstellung wird angewendet,   wenn lediglich Druclduft   von   6-7Atm. für   den Antrieb der   üblichen   Druckluftwerkzeugezuliefernist. 



   Wird der Hahn 43 um   90    gedreht, so wird der Druckstutzen mit dem Zwischenkühler 38 verbunden und der Stutzen 44 abgesperrt, hingegen die Verbindung des Saugstutzens mit dem   Zwischenkühler   38 unterbrochen und das Ansaugen der   Ausssniuft   findet durch die seitliche Abzweigung 45 des Saugstutzens statt. Bei dieser Einstellung arbeiten die Zylinder 2a und   2b pirillel (einsttifig)   und liefern eine grosse Luftmenge bei geringerem Druck etwa für eine Zementkanone oder durch das Rohr 46 als Spülluft in 
 EMI2.4 
 Wasserdampf für eine Druekgasmaschine (Ramme) geliefert werden soll.

   Ein dem   Spülschlitz   7 vorgeschalteter   Dreiweghahn   47 verbindet den Zylinder der   Glühkopfmaschine   entweder mit dem Zwischenkühler 38 odergemäss der gezeichneten Stellung mit dem Kurbelgehäuse. Die vom kleineren Verdichter 2b 
 EMI2.5 
 Menge gefahrlos durch das Sicherheitsventil abströmen. Der   Zwischenkühler 35 wird   in diesem Fall Druckluftbehälter, der entweder mit Wasser gekühlt oder durch an dessen Stelle eingeleitete Auspuffgase geheizt werden kann, wenn z. B. das Betonieren bei Frost die Luftheizung der Arbeitsstelle verlangt. 



   Wird eine noch grössere Luftmenge bei noch geringerem Druck benötigt, so kann der Mehrbedarf den Kurbelgehäusen der beiden Verdichter entnommen werden, die im Falle einer zweistufigen Verbindung ausser den in der Zeichnung ersichtlichen Ventilen an den   Stirnwänden auch noch verschliessbare Druck-   
 EMI2.6 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 das Kurbelgehäuse der Ölmaschine besitzen, deren Spülung dann wie üblich bloss vom eigenen Kolben   betätigt   würde. 
 EMI3.1 
 und den seitlichen Stutzen   44 mit der Aussenluft   verbunden, ergibt also keine Gegenkraft, während der Hochdruckzylinder 2b durch die Abzweigung 45 bei abgesperrtem Druekstutzen noch eine schmale Verbindung mit der Aussenluft hat.

   Die Kurbelwelle kann nun zwischen der   Verdichtung   im Hochdruckzylinder   2b   und jener im Zylinder 5 der Brennkraftmasehine Pendelbewegungen bis etwa   1800 ausführen,   die den   Maschinisten   weniger ermüden als die Pendelbewegungen bis fast 360  bei einer selbständigen   Einzylinderbrennkra ftma schine.   



   Bei den üblichen   Luftdrücken   ist die   Gesamtfläche   der Verdichterkolben so vielmal grösser als jene der Kolben der Brennkraftmaschine, dass aus den   Kurbelgehäusen   der ersteren ein bedeutender   Überschuss   an Spülluft geliefert wird. Es ist daher ohne merkliche   Beeinträchtigung   der Spülung und somit des Wirkungsgrades zulässig, den Verdichter für die halbe Antriebsleistung zu bemessen und die zweite Hälfte für die Abgabe mechanischer Energie oder den Antrieb einer Dynamomaschine zu verwenden. 



    PATENT-ANSPRÜCHE:   
1. Einrichtung zur   Verwertung der gesamten Abfallwärme   für   Kraftzweeke   von Öl-oder Gaskraftmaschinen mit Luftspülung nach Patent Nr. 108273, gekennzeichnet durch die Verbindung der Öl- 
 EMI3.2 

Claims (1)

1. zugehörigen Kurbelgehäusen die Spülluft für die Brennkraftmaschine liefern, deren Spülluftmenge durch die im Verhältnis der Kolbenflächen des Verdichters zu jener der Kraftmaschine vergrösserte sowie um die infolge Undichtheit der Verdichterkolben aus dem Druckraum ober denselben nach den Kurbelgehäusen entweichende Luftmenge vermehrt wird, 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung der von den Kurbelgehäuse pumpen der Verdichter (2a, 2b) gelieferten Spülluft in zwei Stufen erfolgt, nämlich zuerst in den Kurbelgehäusen der einfachwirkenden Verdichter und sodann im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine.

   3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzylinderbrennkraftmaschine (5) in der Mitte des gemeinsamen, durch Trennungswände geteilten Kurbelgehäuses und beiderseits von dieser Kraftmaschine mit gemeinsamer Kurbelwelle untereinander gleichlaufend, in bezug auf den Kurbelzapfen der Kraftmaschine aber um 180 versetzt, ein grosser (2a) und ein kleiner (2b) Kolbenverdichter angeordnet sind, deren bewegte Massen (Verdichterkolben, Verdichterpleuelstangen) untereinander gleich schwer sind und zusammen genau so viel wiegen wie jene der Kraftmaschine, EMI3.3 sie durch Druckventile (36 und 37), die zugleich die Saugventile der Kurbelgehäusespülpumpe der Kraft- maschine (5) bilden, in deren Kurbelgehäuse drücken.

   4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume ober EMI3.4 Luftmengen bei geringem Druck auch die Kurbelgehäuse des Verdichters (2a, 2b) herangezogen werden können, indem das übliche, sonst verschlossene Saugventil am Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine in Tätigkeit gesetzt wird, hingegen die beiden Druckventile (36 und 37), die von den Kurbelgehäusen der Verdichter zum Kurbelgehäuse der Kraftmaschine führen, am Öffnen gehindert werden.

   6. Einrichtung nach den Ansprüchen l bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spülschlitz (7) der Verbrennungskraftmaschine (5) ein Ventil oder Dreiweghahn (47) vorgeschaltet ist, um den Spül- schlitz entweder mit d ? m Kurbelgehäuse oder mit den Druckräumen der Verdichter (2a, 2b) zu verbinden, je nachdem, ob der Maschinensatz Druckluft oder ein Gemisch aus Luft und Auspuffgasen liefern soll.

   7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verbindung der Brennkraftmasehine mit einem Verdichter mit um 1800 versetzten Kurbeln sowie durch Abschliessen des Druekstutzens bei einem oder mehreren Verdichterzylindern (2b) bei gleichzeitiger Verbindung der Druckstutzen der übrigen Verdichterzylinder (2a) mit der Auss ? nluft mit Hilfe eines doppelten Dreiweghahnes (43) die zwischen der Verdichtung in der Brennkraftmaschine und jener im abgeschlossenen EMI3.5 <Desc/Clms Page number 4> Luftpolstern aufrechterhalten werden, so dass lediglich die Reibung zu überwinden und bei der letzten Pendelbewegung bloss eine geringe zusätzliche Kraft aufzawenden ist, damit die Totpunktlage überschritten werden.

   8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine aus einzelnen Wellen- stummeln, Kurbelz1pfen und Kurbelscheiben zusammengesetzte, also teilweise auswechselbare Kurbel- EMI4.1 EMI4.2