Heifagasmotor. Das Anlassen eines Heissgasmotors kann in gleicher Weise wie bei Explosions- und Verbrennungsmotoren erfolgen, z. B. durch Drehen der Kurbelwelle von Hand oder mit Hilfe eines Anlassmotors oder durch. Ein lassen von Druckluft.in einen Zylinder.
Auch wurde bereits vorgeschlagen, einen Heissgas motor dadurch anlaufen zu lassen, dass man nach dem Einschalten der Wärmezufuhr in einem oder mehreren Zylindern den Gasdruck einstellt, der bei Normallast des Motors bei der augenblicklichen Stellung des Arbeits kolbens im betreffenden Zylinder vorhanden ist, wodurch der Motor ein Drehmoment liefern kann.
Sowohl im letzteren Falle als auch beim Anlassen mit Druckluft ist die Möglichkeit, den Motor anlaufen zu lassen, aber von der Tatsache abhängig, ob wenigstens einer der Kolben in einer zum Anlassen günstigen Stellung steht. Bei Motoren mit drei oder mehr als drei Zylindern, deren Kurbeln einen Winkel miteinander bilden und bei Zwei zylindermotoren mit Kurbeln unter einem Winkel von etwa 90 steht praktisch immer einer der Arbeitskolben in einer günstigen Stellung. Motoren, von denen nicht immer der Kolben oder einer der Kolben in einer gün stigen Stellung steht, müssen vor dem An lassen in eine solche Stellung gebracht Gverden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, den Heissgasmotor so auszubilden, dass ein Manö- vrieren des Motors vor dem Anlassen über flüssig ist.
Nach der Erfindung ist der Motor mit einer statisch nicht ausbalancierten Kurbel welle ausgerüstet, wobei das Übergewicht so angeordnet ist, dass in der statisch stabilen Gleichgewichtslage der Kurbelwelle wenig stens ein Arbeitskolben im Expansionshub sieh befindet, zum Zweck, zu erreichen, dass die Kurbelwelle stets in einer Anlassstellung stehen bleibt.
Wenn ein solcher Motor nach dem Still stand durch Erhöhung des Gasdruckes im Raum, in dem sich der Kreisprozess abspielt, gewöhnlich im Motorzylinder, angelassen wird, so verschiebt sich der Arbeitskolben. Die Kurbelwelle kommt in Bewegung und der Motor ist angelaufen. Diese Druckerhö hung kann sowohl durch das Einbringen eines Gases unter Druck in regelmässigen Zeitpunkten als auch durch das einmalige Einbringen einer Gasmenge erfolgen.
Das an der Kurbelwelle angebrachte Übergewicht verschiebt den Schwerpunkt der Kurbelwelle samt Kurbel, Triebstange und Gegengewichten ausserhalb der Drehachse. Bei langsam laufendem Motor braucht dies nicht bedenklich zu sein. Bei schnellaufen den Motoren ist es aber zweckmässig, diesen Zustand im Betrieb nicht fortdauern zu lassen zwecks Vermeidung von störenden Schwin gungen. Zu diesem Zweck kann man an der Kurbelwelle eine -unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft verstellbare Masse anbrin gen, welche bei Überschreiten einer bestimm ten Drehzahl der Kurbelwelle den Schwer punkt in die Drehachse verschiebt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger in der beiliegenden Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 schematisch einen Heissgasmotor, welcher mit einem Schwungrad versehen ist, das die Kurbelwelle stets in einer bestimmten Stellung zum Stehen bringt, Fig. 2 und 3 zwei weitere Ausführungs- formen von Schwingrädern, mit denen das selbe Ziel erreichbar ist.
In Fig. 1 ist 10 der Zylinder eines Heiss gasmotors, in dem sich der Kolben 12 und der Verdränger 11 auf- und abbewegen. Dieser Zylinder 10 ist von dem Erhitzer 13, dem Regenerator 14 und dem Kühler 15 umgeben. Der Antrieb des Verdrängers 11 ist, als unwichtig für die vorliegende Erfin dung, nicht weiter dargestellt. Der Kolben 12 ist auf die übliche Weise mittels einer Kolbenstange 16 und einer Triebstange 17 mit der auf der Kurbelwelle 19 befindlichen Kurbel 18 gekuppelt.
Für das Anlassen eines solchen Motors ohne die Verwendung von Handkraft oder eines eigenen Hilfsmotors ist es erforderlich, dass der Kolben 12 bei der gewünschten Drehrichtung gerade die obere Totpunktstellung passiert hat, mit andern Worten, im Anfang des Expansionshubes steht. Diese günstige Stellung ist dadurch erreichbar, dass der Motor am Ende einer Betriebsdauer in dieser Stellung dank des Übergewichtes der Kurbelwelle 19 stehen bleibt. Dieses Übergewicht ist derart an der Kurbelwelle befestigt, dass, wenn dieses Übergewicht unter dem Einfluss der Schwer kraft die niedrigste Stellung einnimmt. wenigstens ein Kolben im Anfang des Ex pansionshubes steht.
Da aber im normalen Betrieb sämtliche rotierende Teile der Ma schine ausbalanciert sein müssen, muss diese Unbalance beseitigt werden, sobald der Motor angelaufen ist. Dieses Übergewicht 24 ist auf dem Schwungrad 20 des Motors befestigt. Ferner ist ein zweites Gewicht 21 angebracht, das um einen Zapfen 22 auf diesem Schwung rad 20 drehbar ist. Diese beiden Gewichte 21 und 24 sind derart angebracht und sind von solcher Masse, dass bei der radial nach dem Umfang des Schwungrades gerichteten Stel lung des Gewichtes 21 der gemeinsame Schwerpunkt dieser beiden Gewichte gerade in der Mitte der Kurbelwelle 19 liegt.
Da das Gewicht 21 die obenerwähnte Stellung unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft bei drehendem Schwungrad von selbst einnehmen wird, ist die Ausbalancierung der Kurbel welle mit den mit ihr verbundenen Teilen bei drehendem Motor durch dieses Gewicht nicht gestört. Am beweglichen Gewicht 21 ist eine Feder 23 befestigt, welche bestrebt ist, dieses Gewicht entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft nach der Achse der Kurbelwelle 19 hin zu bewegen. Unterhalb einer bestimmten Drehzahl der Kurbelwelle 19 wird diese Feder 23 die Zentrifugalkraft überwinden, so dass das Gewicht 21 nach der Achse der Kurbelwelle zu bewegt wird.
Der Abstand zwischen dem Angriffspunkt der Feder 23 am Gewicht 21 und dem Zapfen 22 wird so klein gehalten, als es aus baulichen Gründen möglich ist, um den Einfluss der Federkraft auf die Stellung des Gewichtes 21, wenn die bestimmte Drehzahl überschrit ten ist, praktisch auszuschalten. Der gemein same Schwerpunkt der beiden Gewichte ver schiebt sich nach Abstellen des Motors in die Richtung des Gewichtes 24, so da.ss der Motor schliesslich mit dem Gewicht 24 etwa. in der niedrigsten Stellung zum Stillstand kommt.
Dies entspricht einer solchen Kurbelstellung, dass wenigstens der Kolben 12 in einer zum Anlaufen günstigen Stellung steht.
Das um den Zapfen 22 drehbare Gewicht 21 dient nicht nur für den obenbeschriebenen Zweck, sondern auch noch als dämpfendes Organ für die in der Kurbelwelle auftreten den Torsionsschwi bgungen infolge der ver änderlichen Tangentialkraft an der Kurbel 18.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungs form eines Schwungrades dargestellt, bei dem das Übergewicht 25 für das Stillsetzen des Motors in einer bestimmten Stellung bei Dre hung oberhalb einer bestimmten Drehzahl von einem verschiebbaren Gegengewicht 26 aus balanciert wird. Auf dem Schwungrad 20 selbst sind zwei Führungen 27 angebracht, zwischen denen sich das Gewicht 26 radial bewegen kann. Bei Stillstand und bei niedri gen Drehzahlen drückt die Feder 28, die in eine zylindrische Höhlung 29 des Gewichtes 26 passt, dieses Gewicht nach der Nabe des Schwungrades zu.
Oberhalb einer bestimmten Drehzahl überwindet die Zentrifugalkraft die Federkraft. Das Gewicht 29 wird dann gegen den Aussenrand des Schwungrades ge drückt und balanciert das Gewicht 25 ge rade aus.
In Fig. 3 ist ein Schwungrad 20 darge stellt, das, wie es bei schwereren Schwung rädern üblich ist, aus zwei Teilen aufgebaut ist. Diametral einander gegenüber sind zwei Höhlungen 30 und 31 im Gussstück ausge spart. Ausserdem liegt am Innenkranz dieses Schwungrades ein geschlossenes Rohr 32, das mittels eines kurzen Stutzens 33 mit der ausgesparten Höhlung 31 in offener Verbin dung steht. Die Höhlung 31 ist mit einer Flüssigkeitsmenge gefüllt. Die Höhlung 30 ist mit festem Material aufgefüllt, dessen Gewicht gleich dem der Flüssigkeitsmenge ist, welche die Höhlung 31 füllt.
Dreht sich das Schwungrad, so ist infolge der Zentri fugalkraft die Höhlung 31 mit Flüssigkeit gefüllt, wodurch das Gewicht der Füllung der Höhlung 30 ausbalanciert ist. Ist die Drehzahl des Schwungrades sehr klein, so verteilt sich die Flüssigkeit auf das Rohr 32, so dass die mit festem Material aufgefüllte Höhlung 30 ein Übergewicht des Schwung rades bildet.