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Krafterzeugungsanlage.
Die Erfindung betrifft eine Krafterzeugungsanlage mit einer Verbrennungskammer und einer rings um diese herum angeordneten Wasserkammer, in der Dampf durch die der Verbrennungskammcr entnommene Wärme erzeugt wird. Die Maschine wird durch die in der Verbrennungskammer erzeugten Verbrennungsgase oder durch den in der Wasserkammer gebildeten Dampf oder gemeinsam durch Dampf und die Verbrennungsgase angetrieben. Solche Einrichtungen sind bekannt.
Hievon unterscheidet sich
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zwischen diesen Kammern und den Maschinenzylindern eine einstellbare Verbindung besteht, wobei diese Verbindung so ausgebildet ist, dass der Dampf aus der Wasserkammer in die Verbrennungskamme- in zerstäubtem Zustande eintritt, so dass sich ein Gemisch aus Verbrennungsgasen und Dampf bildet. das einigen Zylindern zugeleitet wird, während gleichzeitig besondere Kanäle vorgesehen sind, um ausschliesslich Dampf bestimmten Zylindern zuzuführen.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass in der mit den Auspuffleitungen be@ Zylinder und dem Kondensator angeordneten Leitung Ventile vorgesehen sind, derart, dass durch entsprechende Einstellung der Ventile ein Teil der Zylinder ins Freie auspuffen kann, während der Rest oder alle Zylinder mit dem Kondensator verbunden werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei der die Anlage an einer Maschine mit V-förmig angeordneten Zylindern veranschaulicht ist. Fig. 1 ist eine schematische Dar- stellung, in der einige Teile im Schnitt angedeutet sind. Fig. 2 ist eine Seitenansicht. Fig. 3 ist eine Draufsieht, in der einige Teile abgebrochen sind. Fig. 4 und 5 sind Sehnittdarstellungen nach Linie 4-4 und 5-5 der Fig. 3. Fig. 6 zeigt eine Einzelheit.
Die Maschine besitzt sechs Zylinder, die auf einem Kurbelwellengehäuse 1 bei 11 befestigt sind.
Das Kurbelwellengehäuse ist mit der gewöhnlichen Schmiervorrichtung 8 versehen und umschliesst die Kurbelwelle 3, mit der die in den Zylindern-1, 5, 6,7, 8 und 9 hin- und hergehenden Kolben 3' verbunden sind.
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durch die Kanäle 13, die gewöhnlich offen sind und mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Diese Kanäle überwachen durch Federn 14'belastete Ventile 14. Die Ventile werden durch Schwingarms 23 geöffnet, die durch Exzenter 24 auf der Exzenterwelle 16 der Maschine betätigt werden. Die Auslasskanäle der Zylinder 4 und 5 werden durch federbelastete Ventile 15 überwacht, welche gleichfalls durch Schwingarme@ 25 von den Exzentern 24 geöffnet werden.
Einlassventile 14 und Auslassventile 15 werden
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und 5 in die Rohre 161 zu gestatten, die die komprimierte Luft zu einer Verbrennungskammer 12 leiten. die zwischen den Zylindern der Maschine angeordnet ist.
Die Zylinder 6, 7, 8 und 9 bilden bei der dargestellten Ausführungsform die Arbeitszylinder. Jeder Zylinder ist mit einem federbelasteten Einlassventil 18 versehen ; die Feder 19 umgibt die Spindel 20 und wird von einem Ventilkäfig 21 umschlossen. Die Auspuffventile 22 der Arbeitszylinder werden durch Federn 2. 3' geschlossen und öffnen sich einwärts unter dem Einflusse der Sehwingarme 23. Jede Exzenterwelle 16 wird von der Kurbelwelle der Maschine durch ein Getriebe in Drehung versetzt Die Einlassventile 18 werden gleichfalls durch die Sehwingarme 25 in richtigen Zeitabständen geöffnet und geschlossen.
Die Zylinder empfangen verschieden heisse Treibmittel, die von einer niedrigen Temperatur. die ungefähr diejenige gesättigten Dampfes ist, bis zu Hoehtemperaturen reichen, die bei den üblichen Verbrennungskraftmasehinen erreicht werden. Diese Zylinder sind daher ebenso wie die der Verdichter mit Wassermänteln 26 versehen, um die Zylinder zu kühlen und eine Zerstörung des benutzten Schmieröls bei hoher Temperatur zu verhindern. Als eine Vorrichtung zur Einführung des Wassers in die Wassermäntel 26 dient ein Radiator 27, der senkrechte Kühlrohre 27 besitzt, die obere und untere Stirnkammern verbinden.
Die untere Stirnkammer des Radiators ist durch ein Rohr 28 mit einer Druckpumpe 29 verbunden, die von der Kurbelwelle angetrieben wird und das Wasser in Rohre 30 drückt, die durch Ab- zweigungen 31 mit dem unteren Teil der Wassermäntel verbunden sind. Das Wasser kann auch die einzelnen Wassermäntel nacheinander passieren. Es wird nur so viel Wasser in die Wassermäntel eingepresst. dass die innere Wand der Zylinder zur Ermöglichung der Schmierung gekühlt wird, während der Kern des expansiven Gemisches im Innern der Zylinder nicht beeinflusst wird.
Das Wasser aus den Kühlmänteln wird durch aussen anschliessende Leitungen 32 zu zwei Haupt-
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abzuschliessen gestattet Eine Rückleitung. 38 verbindet das Kupplungsstück 35 mit der oberen Kammer des Radiators 27 für den Rücklauf des erhitzten Wassers zum Radiator. Diese Rückleitung 3S ist in der
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Nähe des Ventils. 37 mit einem Ventil 39 versehen, so dass durch Abschluss des Ventils 29 und Öffnen des Ventils') l das ganze heisse Wasser aus den Kühlmänteln direkt in die Kammer 36 der Verbrennungs- kammer K übergeleitet werden kann. Durch umgekehrte Einstellung kann das Wasser von der Kammer 36 abgeschlossen und ganz in den Radiator 27 geleitet werden.
Das erhitzte Wasser aus den Wasser- mänteln 26 kann verwendet werden, um in der Verbrennungskammer ein Treibmittel zu erzeugen, das in den Arbeitszylindern expandiert.
Die Verbrennungskammer 72 ist mit der Kammer 12'versehen, die die vollständige Verbrennung des eingeführten Gemisches gestattet und genügende Festigkeit besitzt. Die Verbrennungskammer 12 ist auf den Rohren 16'und auf den Rohren 40 befestigt, welch letztere mit den Verteilungsstücken für die Kraftgase zu den Arbeitszylindern verbunden sind.
Die Verbrennungskammer besteht zweckmässig aus einer Mehrzahl von einander getrennten Wänden 41, 42, 43 (Fig. 4) die gewisse Abstände haben und die Wasserkammer 36 und die Luftkammer 44 bilden, die sich über die ganze Länge der Verbrennungskammer erstrecken. Die Luftkammer nimmt auch die eine Stirnwand und die Wasserkammer die andere Stirnwand der Verbrennungskammer ein.
Die Luft wird der Verbrennungskammer aus den Zylindern 4, 5 durch Rohre 16'zugefÜhrt, fliesst um die erhitzte Wand 42 und nimmt die von der Kammer 42 ausstrahlende Wärme auf. Am entgegengesetzten Ende ist der Luftmantel mit einem Paar von Rohren 4J verbunden, die durch die ganze Länge der Verbrennungskammer schraubenförmig erstreckt und mit einem gemeinschaftlichen Auslassring 46 mit Öffnungen 47 verbunden sind. Durch diese wird die Luft gegen die Mitte der Verbrennungskammer hingeblasen, wobei sie sich vollständig mit einem Brennstoff, beispielsweise Öl, mischt, das in die Verbrennungskammer durch ein Rohr 48 eintritt und durch die Spritzöffnungen 49 nach aussen spritzt.
Man bemerkt, dass die in die Verbrennungskammer eingeführte Luft stark vorgewärmt wird und vor dem Austritt aus den Öffnungen 47 den heissen Verbrennungsgasen ausgesetzt ist. Da das Brennöl im Gegenstrom zur Luft spritzt, mischt es sich innig mit der hoch erhitzten Luft, wodurch eine vollständige Verbrennung gewährleistet ist. Die Verbrennungskammer ist lang genug, um dem Gemisch genügend Zeit zur vollständigen Verbrennung zu geben, ehe die Druckgas in den Arbeitszylindern verwertet werden.
Die Luftzufuhrrohre 45 brauchen nicht die dargestellte Schraubenform zu haben. Das in die Wasserkammer 36 durch das Rohr 35'eintretende Wasser wird naturgemäss vor dem Eintritt in die Kammer durch die Absorption der Wärme aus den Arbeitszylindern 6, 7, 8 bzw. 9 bzw. die Kompressionswärme der Zylinder 4 und 5 vorgewärmt. In der Kammer 36 wird es dann hoch erhitzt und verdampft. Um eine regelbare Menge Dampf in die Kammer 12'einfÜhren oder die Dampfzufuhr absperren zu können, ist ein Ringschieber 50 innerhalb der Wasserkammer verschiebbar angeordnet, durch den alle oder ein Teil der das Innere der Verbrennungskammer mit der Wasserkammer verbindenden Einlassöffnungen abgeschlossen werden können.
Der Ringschieber wird durch Stangen. 52 verstellt, die von der Hinterseite der Verbrennungskammer zugänglich und durch Muttern ? 3 hindurchgeführt sind. Die Öff-
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der Kammer), so dass der Dampf der Einwirkung der Verbrennungsgase unterliegt. Der gesättigte Dampf nimmt einen Teil der Wärme dieser Verbrennungsgase auf, so dass überhitzter Dampf entsteht, der zusammen mit den Verbrennungsprodukten in den Arbeitszylindern 6,7, 8 und 9 verwertet wird. Durch Freigeben einer bestimmten Zahl der Öffnungen-M wird die Menge des in die Verbrennungskammer eintretenden Dampfes geregelt, um die Zusammensetzung des Arbeitsgemisches zu ändern.
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verbunden sind.
Wenn der Auspuff in den Radiator eingeführt wird, sind die Ventile 56'in den Rohren 55 geschlossen und die Ventile 57 und 58 geöffnet, um den freien Durchgang der Flüssigkeit zum Radiator zu gestatten. Hier wird der Dampf niedergeschlagen, während die Gase aus dem Radiator durch den Auslass 59 ins Freie entweichen. Sollen Treibmittel verschiedener Art unabhängig voneinander in den Zylindern verwertet werden, so wird der Schieber 50 ganz oder nahezu vollständig geschlossen. Nunmehr entstehen in der Kammer 12'Verbrennungsgase und gleichzeitig Dampf in der Kammer. 36. Die Ventile 61, die an einer Seite der Verteilungsstüeke an der Mündung der Dampfrohre 60 angeordnet sind, werden nun so betätigt, dass die Verbindung zwischen den Verteilungsstüeken und bestimmten Zylindern unterbrochen ist.
In diese Zylinder kann daher nur Dampf durch die Dampfrohre 60 eintreten. Die Ventile 61 werden von Hand nach Belieben geöffnet oder geschlossen. Der Dampf tritt also in eine bestimmte Anzahl von Zylindern zur unabhängigen Expansion aus dem Wassermantel. 36 ein. wogegen Verbrennungsgase durch Rohre 40 und Verteilungsstücke 411 zu unabhängiger Expansion in andere Zylinder eintreten. In diesem Falle ist es erwünscht, dass nur der von den Dampfzylindern ausgestossene Dampf zu dem Radiator 27 geleitet wird, während die ausgepufften Verbrennungsgase direkt in die Atmosphäre gelangen sollen. Um dies zu erreichen, ist es nur erforderlich, die Ventile 56'und 58 in den Rückleitungen zu öffnen und die Ventile 57 zu schliessen.
Durch die Einstellung dieser verschiedenen Ventile einschliesslich der Ventile. 37 und. 39, die den Zutritt des Wassers zur Kammer 36 regeln, ist es möglich, die Anlage ausschliesslich als Verbrennungskraftmaschine zu betreiben, indem das Wasser durch das Rohr 38 unmittelbar in den Radiator eintritt. Infolgedessen entstehen in der Verbrennungskammer nur Verbrennungsgase, während das Kühlwasser durch das Rohr 35 ! in die Wasserkammer eintritt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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Wasserkammer, in der Dampf durch die der Verbrennungskammer entnommene Wärme erzeugt wird, wobei die Maschine durch die in der Verbrennungskammer erzeugten Verbrennungsgase oder durch den in der Wasserkammer gebildeten Dampf oder diesen und die Verbrennungsgase zusammen getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine einstellbare Verbindung zwischen der Wasserkammer (. und der Verbrennungskammer (121), sowie zwischen diesen Kammern und den Maschinenzylindern (6.
7, 8, 9) besteht und die regelbare Verbindung derart ausgebildet ist, dass der Dampf aus der Wasserkammer (36) in die Verbrennungskammer in zerstäubtem Zustand einströmt, um ein Gemisch aus Verbrennungsgasen und Dampf zu bilden, das einigen Zylindern durch die Rohre (40) zugeleitet wird, während besondere Kanäle (60) vorgesehen sind, um nur Dampf bestimmten Zylindern zuzuführen.