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Stehender Gasverdichter mit durch ein brennbares Gemisch angetriebenem Freiftug- kolben.
Gegenstand der Erfindung ist ein stehender Gasverdichter mit freiliegende Kolben, der durch ein brennbares Gemisch angetrieben wird. Die Maschine ist in bekannter Weise mit zwei Zylindern ver- sehen, von denen der untere treibend und der obere verdichtend wirkt und in denen ein langer doppel- seitiger Kolben gleitet, dessen untere Seite unter der Einwirkung des brennbaren Gemisches steht und dessen obere Seite zum Verdichten der Luft dient; hiebei besitzen die Zylinder Ein- und Auslassöffnungen für die Luft, die teilweise zum Spulen des Verbrennungszylinders dient und teilweise in einen Druckluftbehälter geleitet wird.
Erfindungsgemäss ist nun der Verbremmngszylinder mit einem Hilfsventil für den Luftauslass ausgestattet, das durch einen doppelarmigen Hebel betätigt wird ; die., er wird durch eine Zahnstange des Kolbens bewegt, in die ein Finger eingreifen kann. der gelenkig am genannten Hebel sitzt, welcher Hebel durch einen auf ihm befindliehen Zapfen und einen Riegel des Verbrennungszylinders festgestellt werden kann. Die Lösung dieses Riegels vom Hebel erfolgt ebenfalls vom Kolben aus mittels eines besonderen Gestänges. Mittels des genannten Hilfsventil kann die im Verbrenlungszylinder nach der SpÜlung verbliebene Luft frei entweichen, so dass der Abwärtsgang des Kolbens nicht gehindert wird.
Erst wenn der Kolben so tief gegangen ist. dass er die Bohrung des Hilfsventils überlaufen hat, wird dieses Ventil durch die beschriebene Steuerung wieder geschlossen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
Die Maschine besteht hauptsächlich aus zwei Zylindern 7 und-3, die durch ein hohles Zwischenstück 2 miteinander verbunden sind. das mit zwei seitlichen Öffnungen versehen ist, durch die das Steuergestänge geführt ist, und aus einem doppelseitigen Kolben 4 von grosser Länge, der auf einer Seite treibend und auf der andern Seite verdichtend wirkt. Die Maschine ist von stehender Bauart, wobei der untere Zylinder 1 als Verbrennungszylinder ausgebildet und mit einem Befestigungsfuss 7 versehen ist. Der Zylinder 3 ist als Verdichter ausgebildet.
Ein die beiden Zylinder miteinander verbindendes Rohr 9 ist an den Enden, wo es in die Zylinder 1 und 3 übergeht, durch Ventile 8 und 28 geschlossen. Dieses Rohr soll dazu dienen. die Luft des Zylinders. 3 in den Zylinder 1 strömen zu lassen, wenn der Kolben 4 hochgeht und die Spülung erfolgt.
Der Zylinder. 3 ist ausserdem mit zwei Lufteinlassventilen 29 und 32. einem Auslassventil 35, das mit dem zu speisenden Druckluftbehälter verbunden ist. und einer Luftauslassöffnung 27 versehen, die zylindrisch ist, einen grossen Querschnitt hat und eine zu hohe Verdichtung beim Hochgehen des Kolbens vermeiden soll, was die Geschwindigkeit der Maschine beeinträchtigen würde.
Der Zylinder 1 ist ausserdem mit zwei Ventilen 1. J, 42 versehen. Das erste wird durch die weiter unten beschriebene Steuerung betätigt, das zweite dagegen von Hand gesteuert und dient nur zum Anlassen, wozu es mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Eine Öffnung 43 dient zum Auslassen der verbrannten Gase, wenn der Kolben das obere Hubende erreicht. Der Zylinder ist noch mit einer Brennstoffeinspritzvorriehtung 10 versehen.
Der Kolben 4 besitzt eine Reihe Quereinschnitte, die eine Zahnstange 19 bilden, und einen Zapfen 21, welche Organe einen Finger 12 bzw. Hebel 1. 5 steuern und dadurch einen Hebel 11 bewegen,
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Der Hebel 75 ist durch ein Gestänge 1. ?' mit einem Riegel-M verbunden, der mit einem auf dem Hebel 11 sitzenden Zapfen 17 zusammenarbeitet. Eine Feder 7. 3 sucht den Finger 12 in der Ruhelage zu halten. wie sie auf der Zeichnung dargestellt ist und in der er mit der Zahnstange 19 in Eingriff kommen kann. Eine weitere Feder 22. die sich gegen den Zylinder 1 stützt. sucht den Hebel n ebenfalls in die Ruhelage zu bringen, in der er sich gegen einen Anschlag *"0 legt. der sich auf dem Zylinder 1 befindet.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Sobald der Kolben 4 seinen Arbeitshub beendigt hat, geht die verdichtete Luft über das Ventil in den Behälter über und der Kolben 4 legt die Auslassöffnungen 43 des Zylinders 7 frei. der dadurch
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unter der Wirkung des Eigengewichtes nieder. welche Bewegung noch durch einen Teil der verdichteten Luft unterstützt wird. die im Zylinder. 3 zurückgeblieben ist. Bei der fortgesetzten Abwärtsbewegung
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einem Zahn der Zahnstange 19 in Eingriff und schwingt auf seinem Zapfen 25. der auf dem Hebel 11 befestigt ist. Der Finger 12 beschreibt einen Kreisbogen und drückt hiebei den Hebel 77 um die Bogenhöhe dieses Kreisbogens zurück, wodurch der Hebel 11 auf seinem Zapfen 24 ausschwingt und mit dem andern Hebelende das Ventil 74 öffnet.
Der Hebel 11 wird in dieser Lage durch den Zapfen 17 festgehalten. der durch den Riegel 16 verriegelt wird. Auf diese Weise kann die im Zylinder 1 verbliebene Spülluft frei entweichen und hindert nicht das Niedergehen des Kolbens, da der Verdichtungshub erst dann beginnt, wenn der Kolben über die Bohrung des Ventils 14 niedergegangen ist.
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seine normale Lage wieder einzunehmen. Der Kolben 4 verdichtet nunmehr die im Zylinder 1 eingeschlossene Luft, worauf Brennstoff durch die Einspritzvorriehtung 10 eingelassen wird, die von der durch den Zapfen. 20 der Kolbenstange betätigten Brennstoffpumpe j gespeist wird. Das Gasgemisch wird dann bis zur Entzündung verdichtet und der Kolben mit grosser Geschwindigkeit nach oben gesehleu- dert.
Die Entspannung der heissen Gase erfolgt sehr rasch, weil nur das Gewicht des Kolbens sich seinem Hochgang entgegenstellt. Sobald der Kolben die Auslassöffnung 4. 3 überschritten hat. erfolgt der Auspuff und die aus dem Behälter 40 strömende Luft tritt durch das Ventil 8 in den Zylinder, um diesen zu spülen. Der Kolben erreicht zunächst eine grosse Geschwindigkeit, weil ihm auf der Verdichterseite
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schwer sein. die zur Spülung erforderliche Luftmenge zu erzeugen. Das gleiche würde sich einstellen. falls man andere Gase als Luft verdichten wollte ; in diesen Fällen müsste der Unterdruck am Ende der Ausdehnung im Zylinder 1 genügend weit getrieben werden, um durch das Ventil S die zur Verbrennung erforderliche Luft anzusaugen.
Der Behälter 40, das Rohr 9 und das Ventil 28 würden dann ebenso wie die Öffnung 4. 3 entfallen und der Auslass würde nur durch das Ventil 14 stattfinden.
Das Anlassen der Maschine erfolgt durch Einlass von Druckluft mit Hilfe des von Hand betätigten Ventils 42. Sobald der Kolben am oberen Hubende angelangt ist, öffnet man das Ventil 14 mit Hilfe des Griffes 6, der sich gegen den Hebel 11 legt, derart, dass die Luft aus dem Zylinder ausgelassen wird. worauf der Kolben herunterfällt, das unterdessen durch Einspritzung gebildete brennbare Gemisch verdichtet und die Zündung bewirkt. Um das Anlassen bei kleinen Maschinen zu erleichtern, kann der Zylinderkopf vorher erhitzt werden.
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