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Vereinigte Gas-und Dampfmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine zwecks grösstmöglicher Ausnutzung des Brennstoffes stark gedrängt gebaute Vereinigung einer Gas-mit einer Dampfmaschine, des zum Betriebe der Gasmaschine nötigen Niederdruck-und Hochdruckkompressors sowie der erforderlichen verschiedenen Wasser-und Luftbehälter und Leitungen. Sämtliche Teile, die das Druckmittel, sei es als Gas oder als Gas-und Dampfgemisch enthalten, sind innerhalb des Dampferzeugers angeordnet, auch liegen die Teile der Speisewasser-und Druckluftbehälter möglichst innerhalb oder dicht an demselben, so dass die Ausstrahlungsverluste der heissesten Maschinenteile anderen Teilen zugute kommen.
Ferner bringt es die gedrängte Bauanordnung der beiden Zylinder in Verbundform mit sich, dass die Verluste durch Undichtheit des Explosionszylinderkolbens der Kompressorhälfte des Dampfzylinders zugute kommen und Undichtheiten am Schieberkolben ebenfalls nur einen Wärmeübergang vom Dampferzeuger zur Dampfgasseite zur Folge haben.
Nur Undichtheiten am untersten Teile des Schieberkolbens lassen einen unmittelbaren Verlust an Wärme und Energie auftreten. Auch der Schieberkasten des Dampfgaszylinders liegt innerhalb des Dampferzeugers und der Kolbenschieber wird von einem auf der Hauptwelle befestigten Hebel mit auf Vor und Rückwärtsgang umstellbarem Exzenter angetrieben, wobei der bewegliche Schwingungspunkt dieses Hebels, um eine möglichst gedrängte Bauart zu erzielen, ausserhalb der Schieberstange verlegt und mittels einer Gelenksstange mit einem um einen festen Zapfen drehbaren Handhebel verbunden ist.
Durch ein grösseres oder geringeres Umlegen dieses Handhebels wird der Schieberhub und damit die Füllung des Dampfzylinders verändert, wodurch eine der Dampferzeugung und dem Dampfverbrauch entsprechende Regelung des Speisewassers bewirkt wird, indem die Verlängerung der Schieberstange zum Speisewasserkolben ausgebildet ist.
Schliesslich steht auch der Hochdruckkompressorkolben in unmittelbarer Verbindung mit der Schieberstange, indem der auf den Kolben wirkende Hebel seinen Antrieb vom äussersten verjüngten Ende der Schieberstange erhält. Dieser Hochdruckkompressorkolben erhält daher bei
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bis die Austrittsöffnungen 4 freigegeben sind (Stellung des Kolbens in Fig. i). Die Abgase strömen durch 4 in den Kanal 5 und durch das an dessen Ende angeordnete Rückschlagventil 6 (Fig. 2) in einen teilweise mit Wasser gefüllten Behälter 7, der hier Receiver genannt wird. In diesem befindet sich eine gewisse Menge Wasser. Durch diesem Wasser strömen die aus dem Arbeitszylinder der Gasmaschine abgehenden Verbrennungsgase ; dadurch entsteht Wasserdampf, der sich mit den Verbrennungsgasen mischt.
Das Gemisch wird in den Kanal 8 (Fig. 4) an seinem oberen Ende eingeleitet und gelangt durch die Kanäle 9 unter Regelung durch einen niedergehenden Kolbenschieber 10 in den Kanal 11, der zu einem zweiten Zylinder 12 führt. In diesem Zylinder wirkt das Gas-und Dampfgemisch auf die untere Fläche des Kolbens 13, der in der hier gezeichneten Anordnung mit dem Kolben 3 verbunden ist und dessen unteres Ende bildet.
Wie gezeichnet, erhält der Kolben 13 zweckmässig einen bedeutend grösseren Durchmesser als der Kolben 3. Wenn der Kolben 13 sich seiner oberen Endlage nähert, ändert der Kolben- schieber 10 vorher in üblicher Weise die Richtung seiner Bewegung, die Verbindung zwischen den Kanälen 11 und 14 wird geöffnet und das Gas-und Dampfgemisch vom Zylinder 12 geht durch die Kanäle 11 und 14 zum Abflussrohr 15, das zu einem Kondensator 16 (Fig. 2) führt.
Die Kolben 3 und 13 sind durch die Kolbenstange 17 mit einem Kreuzkopfe 19 verbunden und dieser mit Hilfe des Kreuzkopfzapfens 20 gewöhnlicher Bauart mit der Pleuelstange 21, die an der Kurbelwelle 22 angreift.
Der Zylinder 12 oberhalb des Kolbens 13 dient als Luftkompressor. Die bei der Bewegung des Kolbens 13 nach oben verdichtete Luft geht durch den Kanal 25 unter Vermittlung der Schiebervorrichtung 26, welche die Fortsetzung des Kolbens 10 zum Luftbehälter 27 bildet.
Aus diesem Behälter strömt die Luft durch das Absperrventil 28 in den Verbrennungszylinder 1 in dem Augenblicke ein, wo der Druck in diesem Zylinder unter den Druck des Luftkompressor
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sinkt was während des allerletzten Teiles der Kolbenbewegung nach unten der Fall ist. wenn die Ausströmöffnungen mit dem Receiver in Verbindung stehen.
Das Ventil 6 ist ein Rückschlagventil, so dass der Receiver 7, wenn der Druck im Zylinder 1 sich dem Druck im Receiver nähert, vom Verbrennungszylinder 1 abgesperrt ist, wodurch Wasser in den Zylinder 1 weder im flüssigen, noch im gasförmigen Zustande einströmt. Der Verbrennungszylinder 1, der Abgas- und Dampfzylinder 12 sowie die Schiebervorrichtung befinden sich zweckmässig innerhalb des Receivers.
Die Regelung der Maschine erfolgt von der Welle 22 aus durch einen Umsteuermechanismus derselben Art wie bei Dampfmaschinen für Umsteuerung von vorwärts auf rückwärts und umgekehrt. Dieser Umsteuermechanismus, der aus Fig. i und 2 ersichtlich ist, besteht aus einer auf der Welle 22 angebrachten Kurbel oder einem Exzenter, der von einem Exzenterrahmen mit horizontalem Schafte 29, der mittels des Zapfens 30 mit der Gelenkstange 31 verbunden ist, umschlossen wird. Das untere Ende der letzteren ist durch den Zapfen 32 mit dem unteren Ende 33 des Umsteuerarmes verbunden, welches Ende bei der Umsteuerung eine kreisbogenförmige Bahn mit der Mittellinie der Umsteuerwelle 32 als Zentrum beschreibt.
Hierbei ist die Gelenkstange 23 des Umsteuermechanismus mittels des Scharnierzapfens 35 am untersten Teile der Kolben-
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unten abschliessenden Kolben 24 ausgebildet ist. Die Bewegung von vorn nach rückwärts und umgekehrt wird dadurch erreicht, dass der Umsteuerhebel 37 in der Richtung der Pfeile umgeworfen wird und dabei die Umsteuerwelle 32 dreht.
38 ist ein Sicherheitsventil für den Receiver 7. Das obere Ende der Kolbenstange c6 arbeitet in Eingriff mit einer Vorrichtung, deren Aufgabe es ist, mittels eines Kompressors '), in den durch den Kanal 41 Luft vom Luftraume des früher erwähnten Kompressors 12 einströmt, die Spannung der eingeströmten Luft zu steigern ; diese wird von hier aus durch den Kanal 4 : ? zur Öleinspritzdüse 2 und gleichzeitig zur (nicht dargestellten) Anlassluftzisterne durch das Rohr 43
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Der Kompressor 40 ist schematisch dargestellt. Er ist mit einem Hebel J4 versehen, der mittels eines in die Schieberstange 36 eingeschraubten Mitnehmerstiftes 45 und einer Mutter 46 mit der Schiebcrstanse zusammenarbeitet. Durch die Welle 47 wird die Bewegung zur Öleinspritzpumpe 48 vermittelt, die mittels der Verlängerung des Hebels 44 mit dem Hebel 49 verbunden ist.
Dieser vermittelt die Bewegung der Spindel 50 in der Öleinspritzöffnung zwecks rechtzeitiger Einführung des flüssigen Brennstoffes in den Verbrennungszylinder 1, wobei der hohe Druck vom Kompressor 40 den Brennstoff durch den Kanal 51 zum Verbrennungszylinder 1 treibt.
Die Wasserzuführung geschieht durch den an der Kolbenstange 36 angebrachten Kolbenansatz 52, welcher das Speisewasser aus dem Rohre 53 ansaugt und durch den Kanal 54 in den Receiver 7 drückt.'
PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Vereinigte Gas-und Dampfmaschine, deren beide Zylinder und sonstige erhitzten Teile in einem teilweise mit Wasser gefüllten und ausserdem noch den die Spülluft für den Verbrennungszylinder enthaltenden Behälter umgebenden grösseren Behälter angeordnet sind, in dem das Gasdampfgemisch von den Abgasen des Verbrennungszylinders erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebersteuerung für den Dampfzylinder und den Niederdruck- komp :
essor in einem grossen Behälter (7) angeordnet ist und von einem auf der Hauptwelle mit
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dessen beweglicher, am weitesten auswärts gelegener Schwingungspunkt (30) mittels einer Gelenkstange (31) mit einem um einen festen Zapfen drehbaren zweiarmigen Handhebel (37) für die Umsteuerung von vorwärts auf rückwärts und umgekehrt verbunden ist.