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Zweitakt- Brennkraftmasehine.
Die Erfindung betrifft eine Zweitaktmaschine mit hohlem Stufenkolben und ringförmigem Verbrennungsraum und bezweckt, dieselbe so auszubilden, dass wahlweise in dem einen Falle eine Druckluftspülung bewirkt oder ein Behälter mit Druckluft aufgeladen werden kann sowie diese Einzelwirkungen miteinander kombiniert werden können, im andern Falle mit der hohlen Kolbenstange selbst unmittelbar äussere Arbeit geleistet werden kann.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass auf der eine Fortsetzung des Verbrennungszylinders bildenden Führungsbüchse des Stufenkolbens ein beiderseits mit Einlass-und Auslassventilen versehener Pumpenzylinder leicht abnehmbar aufgesetzt ist, dessen Kolben an der hohlen Kolbenstange des Stufenkolbens befestigt ist und bei aufgesetztem Pumpenzylinder als doppelt wirkende Pumpe arbeitet, deren Raum unterhalb des Kolbens mittels eines Dreiweghahnes wahlweise mit dem Verbrennungsraum zwecks dessen Spülung in an sich bekannter Weise oder mit einem äusseren Druckluftbehälter verbunden werden kann, während der über dem Pumpenkolben liegende Raum mit dem Druckluftbehälter in Verbindung steht.
Bei abgenommenem Pumpenzylinder ist die hin und her gehende Bewegung des Pumpenkolbens unmittelbar zur Leistung äusserer Arbeit verwendbar (als Hammer, Stössel od. dgl. ).
Es ist bereits bekannt, einen abgestuften Kolben als Pumpenkolben wirken zu lassen, um der Maschine Einblaseluft zuzuführen. Ebenso ist es bekannt, eine solche Pumpe gleichzeitig als Gemischpumpe sowie für andere Zwecke arbeiten zu lassen. Bei diesen bekannten Einrichtungen ist aber die Pumpenarbeit eine Voraussetzung für das Arbeiten der Maschine. Die Erfindung wird dem Bekannten gegenüber darin erblickt, dass der Pumpenkolben bei abgenommenem Pumpenzylinder unter Verzicht auf jede Pumparbeit zur unmittelbaren Arbeitsleistung herangezogen werden kann.
Die Zeichnung zeigt den Anmeldungsgegenstand in beispielsweiser Ausführungsform in Fig. 1 im Längsschnitt und in Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1.
In dem Arbeitszylinder 2 der Zweitaktmaschine läuft ein Stufenkolben 3 mit hohler Kolbenstange 4, in der sich in bekannter Weise die Steuerschlitz 5 befinden, die den Übertritt des im Innern der Kolbenstange 4 zuströmenden Brennstoffluftgemisches in den ringförmigen Brennraum 6 ermöglichen, sobald der Stufenkolben 3,4 die in der Zeichnung dargestellte untere Totpunktlage erreicht hat. In der oberen Totpunktlage des Kolbens befinden sich die Schlitze 5 in der mit 5'bezeichneten Lage innerhalb einer die Kolbenstange 4 führenden Büchse 7.
Beim Hochgehen des Stufenkolbens 3,4 entsteht im Kurbelgehäuse 8 ein Unterdruck, und sobald die Unterkante 9 des Kolbens 3 den gleich dem Schlitz 10 an die nicht dargestellte Ansaugleitung angeschlossenen Einlassschlitz 11 freigibt, strömt das Gemisch in das Kurbelgehäuse 8 und in den hohlen Stufenkolben 3,4, wodurch dieser gründlich gekühlt wird. Bei dem darauffolgenden Abwärtshub wird zunächst der Einlassschlitz 11 von dem Kolben 3 und der Schlitz 10 von der Kolbenstange 4 abgeschlossen und das im Kurbelgehäuse 8 und im hohlen Stufenkolben 3, 4 befindliche Gemisch verdichtet.
Sobald die Schlitze 5 von der Führungsbüchse 7 unten freigegeben werden, strömt das Gemisch in den ringförmigen Brennraum 6, indem es die in diesem zurückgebliebenen verbrannten Gase vor sich hertreibt, so dass sie durch die Auspuffschlitze 12 und den diese umgebenden Ringkanal 31 entweichen. Bei dem nunmehr wieder einsetzenden Aufwärtshub des Stufenkolbens 3, 4 gelangen die Schlitze 5 wieder in den Bereich der Führungsbüchse 7, während gleichzeitig die Auspuffschlitze 12 von dem Kolben 3 verdeckt werden, so dass die Ringkammer 6 vollständig abgeschlossen ist und das darin enthaltene Brennstoffgemisch bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 verdichtet wird, um
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in der Nähe der oberen Totpunktlage in bekannter Weise entzündet zu werden, worauf sich das Spiel wiederholt.
Das Oberende der hohlen Kolbenstange 4 ist durch einen Deckel 13 abgeschlossen, wogegen die Führungsbüchse 7, gegen welche die Stange 4 abgedichtet ist, an ihrer oberen Stirnseite offen ist. Auf diese Weise wird beim Gang der Maschine die Kolbenstange 4 wie ein Stössel aus dem Zylinderblock 2,7 austreten und wieder verschwinden und kann auf diese Weise zur unmittelbaren Arbeitsleistung herangezogen werden.
Der Deckel 13 der Kolbenstange 4 ist mit einem zweiseitig wirkenden Kolben 14 verbunden, der in einem Zylinder 15 läuft, der an der Führungsbüchse 7 leicht abnehmbar befestigt ist. Der Zylinder 15
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in die Aussenlauft einmünden und das Ventil 18 mit einem Behälter 20 verbunden ist. Das Auslassventil 19 führt über eine Leitung 21 zu einem Dreiweghahn 22. Die zweite Leitung 23 des Dreiweghahnes führt zu dem erwähnten Druckluftbehälter 20, während die dritte Leitung 24 mit dem ringförmigen Brennraum 6 durch einen Schlitz 25 in Verbindung steht (vgl. auch Fig. 2).
Werden durch den Dreiweghahn 22 die Leitungen 21 und 24 miteinander verbunden, so wird beim Abwärtshub des Kolbens 14 die während des vorhergehenden Aufwärtshubes durch das Ventil 1'1 angesaugte Luft in den ringförmigen Verbrennungsraum 6 getrieben, um diesen wirksam auszuspülen. Diese zusätzliche Druckluftspülung setzt zweckmässigerweise ein, noch bevor die Einlassschlitze 5 in die Kammer 6 freigegeben werden, damit die verbrannten Gase zuvor vollständig ausgetrieben werden und eine vollkommene Füllung der Kammer 6 ermöglicht wird. Mit dem Abwärtsgang des Kolbens 14 öffnet sich das Einlassventil 16, so dass Luft in den Zylinder 15 oberhalb des Kolbenbodens 14 angesaugt werden kann.
Bei dem darauffolgenden Aufwärtshub schliesst sich das Ventil 16, während sich das Ventil 18 öffnet und die Luft in den Behälter 20 getrieben wird. Gleichzeitig ist durch das Ansaugventil17 wieder Spülluft in den unter dem Kolbenboden 14 befindlichen Raum angesaugt worden, um bei dem darauffolgenden Abwärtshub in der beschriebenen Weise wieder in den Brennraum 6 getrieben zu werden. Will man auf die zusätzliche Spülung der Maschine verzichten, so braucht man nur den Dreiweghahn 22 derart umzustellen, dass er die Leitungen 21 und 23 miteinander verbindet, in welchem Falle der Druckluftbehälter 20 sowohl beim Abwärtshub als auch beim Aufwärtshub angefüllt wird. Dieser Behälter ist zweckmässig mit einem Manometer 30 und gegebenenfalls auch mit einem nicht dargestellten Sicherheitsventil versehen.
Statt eines Dreiweghahnes 22 kann man zwischen den Leitungen 21, 23 und 24 auch ein Überströmventil anordnen, d. i. ein Ventil, das bei einem bestimmten Höchstdruck die in dem Behälter 20 aufgespeicherte Luft über die Leitungen 23, 24 in den Brennraum gelangen lässt, wodurch die überschüssige Luft eine äusserst vorteilhafte Verwendung findet, da ja gerade zu dem Zeitpunkt, wo der Höchstdruck erreicht ist, die Erwärmung der Maschine am stärksten sein wird.
Die Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden ; sie wird vielmehr durch alle Anordnungen verkörpert, bei denen die hohle Kolbenstange einer Maschine der eingangs erwähnten Art unmittelbar zur Leistung äusserer Arbeit verwendet wird und bei denen insbesondere die Kolbenstange mit einer doppelt wirkenden Luftpumpe verbunden ist, die einerseits auf einen Druckluftbehälter wirkt und anderseits zur Spülung und Kühlung der Maschine dient.