DE139651C

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Publication number: DE139651C
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Description

HESHES

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Es sind bereits Explosionskraftmaschinen bekannt, bei denen das Gemisch, das während des ersten Taktes angesaugt ist, während des zweiten Taktes unter konstantem Druck .in einen Hubzylinder gepreßt wird. Das Gemisch strömt bei diesen Maschinen während des ersten Teiles des dritten Taktes unter konstantem Druck aus dem Hülfszylinder in den Arbeitszylinder. Die Explosion erfolgt schließ-Hch genau in dem Augenblicke, wo die Gesamtmenge des Gemisches von neuem hinter den Arbeitskolben gebracht ist.There are already explosion engines known in which the mixture that during of the first cycle is sucked in, during the second cycle under constant pressure .in a lifting cylinder is pressed. The mixture flows in these machines during of the first part of the third cycle under constant pressure from the auxiliary cylinder into the Working cylinder. The explosion finally takes place at the exact moment when the total amount of the mixture is brought back behind the working piston.

Von diesen Maschinen unterscheidet sich die den Gegenstand der Erfindung bildende Maschine dadurch, daß ein Ventil im Augenblick der Explosion den Arbeitszylinder vom Hülfszylinder trennt, damit dieser letztere den hohen Drucken und Temperaturen, die sich in diesem Augenblicke entwickeln, entzogen ist.
Auf den Zeichnungen veranschaulichtThe machine forming the subject of the invention differs from these machines in that a valve separates the working cylinder from the auxiliary cylinder at the moment of explosion, so that the latter is protected from the high pressures and temperatures which develop at that moment.
Illustrated on the drawings

Fig. ι einen Längsschnitt nach der Achse des Triebzylinders und des Hülfszylinders;Fig. Ι a longitudinal section along the axis of the drive cylinder and the auxiliary cylinder;

Fig. 2 ist ein Grundriß der Maschine;Fig. 2 is a plan view of the machine;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Steuerteile; Fig. 4 ist. ein Schnitt durch die Zulaßventile.Fig. 3 is a side view of the control members; Fig. 4 is. a section through the admission valves.

Auf der Zeichnung ist eine einfach wirkende Maschine dargestellt. Man kann aber auch den Erfindungsgegenstand bei einer doppelt wirkenden Maschine anwenden.
Die Maschine besitzt einen glatten Zylinder 1, in welchem die Abkühlung durch das im Innern des Kolbens umlaufende Wasser bewirkt wird. Der Wasserumlauf erfolgt durch die Eintritts- bezw. Austrittsöffnungen 2 und 3 und durch den Kolben 4. Letzterer enthält einen ringförmigen leeren Raum 5, welcher bei jedem Hube kaltes Wasser in das Innere des Zylinders führt.A single-acting machine is shown in the drawing. But one can also apply the subject matter of the invention to a double-acting machine.
The machine has a smooth cylinder 1, in which the cooling is effected by the water circulating inside the piston. The water circulation takes place through the inlet respectively. Outlet openings 2 and 3 and through the piston 4. The latter contains an annular empty space 5 which leads cold water into the interior of the cylinder with each stroke.

Auf einem zylindrischen Ansatz 6, der mit dem Zylinder in einem Stück gegossen oder auf eine der Wände des Zylinders 1 angesetzt ist, ist mit sanfter Reibung ein Glockenzylinder 7, der genau aufgebohrt ist, verschiebbar, welcher einen beweglichen Kolben bildet. Der Glockenzylinder 7 wird senkrecht durch eine zentrale Stange 8 geführt, die in dem Ansatz 6 eingeschraubt ist. Eine Stopfbüchsenpackung 9 bewirkt die Dichtung.On a cylindrical extension 6, which is cast in one piece with the cylinder or is attached to one of the walls of the cylinder 1 is a bell-shaped cylinder with gentle friction 7, which is precisely drilled, slidable, which forms a movable piston. Of the Bell cylinder 7 is guided vertically by a central rod 8 in the approach 6 is screwed in. A gland packing 9 provides the seal.

Der Glockenzylinder 7 wird beständig nach unten durch eine Feder 10 gedrückt, deren Spannung durch eine Mutter 12 geregelt werden kann, die in dem oberen Teile der Stange 8 eingeschraubt ist.The bell cylinder 7 is constantly pressed down by a spring 10, whose Tension can be regulated by a nut 12 placed in the upper part of the rod 8 is screwed in.

In den Boden des Zylinders 1 öffnet sich in eine gemeinschaftliche Kammer 16 das Aus-Strömungsventil 15, sowie ein ausbalanciertes Ventil 13 für die Verbindung zwischen den beiden Zylindern. Die mit Federn belasteten Ventile können sich nur von außen nach innen öffnen.The outflow valve opens into a common chamber 16 in the bottom of the cylinder 1 15, as well as a balanced valve 13 for the connection between the both cylinders. The valves loaded with springs can only move from the outside to the inside to open.

Der Zutritt erfolgt durch zwei seitlich angeordnete Ventile, von denen 25 für das Gas und 21 für die Luft bestimmt ist.Access is through two side valves, 25 of which are for the gas and 21 is intended for the air.

Die Steuerung der verschiedenen Ventile erfolgt mittels einer Welle 11, die parallel zur Achse der Maschine angeordnet ist und ihre Bewegung von der Kurbelwelle der Maschine mittels zweier Winkelgetriebe mit der Über-The various valves are controlled by means of a shaft 11 which runs parallel to the Axis of the machine is arranged and its movement from the crankshaft of the machine by means of two bevel gears with the

setzung ι : 2 erhält. Auf die Welle 11 sind zwei Daumenscheiben 27 und 28 aufgekeilt. Eine dritte Daumenscbeibe mit Stufen 14 für den Zutritt kann auf der Welle mittels eines Hebels 29 verschoben werden. Derselbe umfaßt einen'Reifen, der in eine auf der Nabe der Daumenscheibe angebrachte Nut eingreift. Zur Verschiebung der Scheibe 14 dient eine Stange 30, die vom Regler beeinflußt, aber auch mit der Hand bewegt werden kann. Vor der Daumenscheibe 14 ist ein doppelter Winkelhebel 17, 18, 19 angeordnet. Derselbe trägt eine Rolle 20, die sich auf die Daumenscheibe 14 stützt. Der Arm 19 des Hebels preßt gegen das untere Ende der Stange des Ventiles 21, durch welches der Zutritt der Luft erfolgt. Das Ende des Armes 17 des Hebels ist mit einer Stange 22 verbunden, die ihrerseits mit der Mitte eines Hebels 23 verbunden ist, der um den festen Punkt 24 schwingt und mit seinem anderen Ende sich auf die Stange des Zutrittsventiles 25 für das Gas stützt.setting ι: 2 received. On the shaft 11 are two thumb discs 27 and 28 wedged. A third thumb disc with steps 14 for access can be shifted on the shaft by means of a lever 29. The same includes a tire that engages in a groove made on the hub of the thumb disc. To move the disc 14 is a rod 30, which is influenced by the controller, but can also be moved by hand. In front of the thumb disk 14 is a double angle lever 17, 18, 19 arranged. The same carries a roller 20, which is on the thumb disk 14 based. The arm 19 of the lever presses against the lower end of the rod of the Valve 21 through which the air is admitted. The end of the arm 17 of the Lever is connected to a rod 22, which in turn is connected to the center of a lever 23 is, which swings around the fixed point 24 and with its other end on the rod of the access valve 25 for the Gas backs up.

Die Daumenscheibe 27, die auf die W^relle 11 aufgekeilt ist, steuert das Ausströmungsventil 1 5 mittels einer Rolle 31, eines Hebels 32 und einer Kurbelstange 33, die mit dem einen Ende eines Winkelhebels verbunden ist, dessen anderer Arm auf die Spindel des Ausströmungsventiles 15 einwirkt.The thumb plate 27, the ^r elle is keyed 11 to the W, controls the Ausströmungsventil 1 5 by means of a roller 31, a lever 32 and a connecting rod 33, one end of an angle lever is connected to, the other arm on the spindle of the Ausströmungsventiles 15 acts.

Das ausbalancierte Ventil 13, welches die Zylinder 1 und 7 miteinander verbinden soll, wird durch die Daumenscheibe 28 mittels folgender Organe gesteuert:The balanced valve 13, which the Cylinder 1 and 7 are to connect with each other, is through the thumb disk 28 by means of controlled by the following bodies:

In dem Lager eines Armes 37 ist ein Winkelhebel 35 drehbar, dessen kleiner Arm eine Rolle 34 trägt, die beständig durch eine Feder 36 gegen die Daumenscheibe 28 gehalten wird. Der große Arm des Winkelhebels 35 wird in einer Kulisse 38 geführt und beeinflußt den kleinen Arm 40 eines anderen Winkelhebels 39,40. Der Arm 39 des letzteren stützt sich auf den oberen Teil der Stange des Ventiles 13.In the bearing of an arm 37, an angle lever 35 is rotatable, the small arm one Roller 34 carries which is constantly held by a spring 36 against the thumb disk 28 will. The large arm of the angle lever 35 is guided in a link 38 and influenced the small arm 40 of another angle lever 39,40. The arm 39 of the latter rests on the upper part of the Valve stem 13.

Auf der Kulisse 38 ist bei 42 ein Hebel 41 drehbar gelagert, der mit seinem einen Ende den Hebel 35 abstützt und ihn gegen die Wirkung der Feder 36 unbeweglich hält. Das andere Ende des Hebels 41 wird von einem Daumen 43 beeinflußt, der an dem Zylinder 7 angebracht oder angegossen ist.On the link 38, a lever 41 is rotatably mounted at 42, which with its one end the lever 35 is supported and holds it immobile against the action of the spring 36. That the other end of the lever 41 is influenced by a thumb 43 which is attached to the cylinder 7 attached or molded.

Gegen den elektrischen Kontakt 44 stößt inThe electrical contact 44 abuts in

einem gewünschten Zeitpunkte der Hebel 35.the lever 35 at a desired point in time.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: The device works as follows:

Während des Ansaugens bewegt die Daumenscheibe 14 mit einer ihrer Stufen die Rolle 20 und bewirkt die Schwingung des Hebels 17, 18, 19. Es wird dann das Luftventil 21 und gleichzeitig das Gasventil 25 durch die Stange 22 und den Hebel 23 geöffnet. Da nun die Daumenscheibe 14 längs ihrer Welle mit der Hand oder durch den Regler verschiebbar ist, so kann man vor die Rolle 20 größere oder kleinere Stufen bringen und so eine veränderliehe Ladungsmenge in den Zylinder einführen, während dabei das Verhältnis zwischen Luft und Gas unveränderlich bleibt, da ja die beiden Ventile 21 und 25 durch dieselbe Daumenscheibe gesteuert werden und sich infolgedessen gleichzeitig öffnen und schließen.During the suction process, the thumb disk 14 moves the roller 20 with one of its steps and causes the oscillation of the lever 17, 18, 19. It then becomes the air valve 21 and at the same time the gas valve 25 is opened by the rod 22 and the lever 23. Since now the Thumb disk 14 can be moved along its shaft by hand or by means of the controller, so you can bring larger or smaller steps in front of the role 20 and so a changeable Introduce amount of charge into the cylinder while doing the ratio between air and gas remains invariable, since the two valves 21 and 25 pass through the same Thumb discs are controlled and as a result open and close at the same time.

Wenn der zweite Takt die Verdichtung beginnt, so stößt die Daumenscheibe 28 die Rolle 34 zurück und läßt den Hebel 35 gegen die Wirkung der Feder 36 ausschwingen. Wenn der Hebel 35 am Ende der Kulisse 38 angelangt ist, so stützt sich der Hebel 41 unter der Wirkung einer Feder gegen den Hebel 35 und verhindert ihn, zurückzuschwingen, wenn die Daumenscheibe 28 die Rolle 34 nicht mehr beeinflußt. Diese Stellung ist in den Fig. ι und 2 dargestellt. In dieser Stellung legt sich der Hebel 35 gegen den kleinen Arm 40 des Hebels 39, 40. Der Arm -39 dieses letzteren Hebels drückt auf die Stange des Ventils 13 und öffnet dasselbe, wodurch der Zylinder 1 mit dem Hülfszylinder 7 durch die Kammer 16, den Sitz des Ventiles 13 und die Leitung 26 verbunden wird. Das während des vorangegangenen Taktes durch den Kolben 4 angesaugte Gemisch wird in den Zylinder 7 zurückgedrängt, wobei dieser letztere gegen die Spannung der Feder 10 gehoben wird. Die Höhe der Verdichtung wird bestimmt durch die Spannung, mit welcher die Feder 10 mittels der Mutter 12 eingestellt ist.When the second stroke begins compression, the thumb disk 28 pushes the Roll 34 back and lets the lever 35 swing out against the action of the spring 36. When the lever 35 has reached the end of the link 38, the lever 41 is supported the action of a spring against the lever 35 and prevents it from swinging back when the thumb disk 28 no longer influences the roller 34. This position is in the Fig. Ι and 2 shown. In this position, the lever 35 lies against the small one Arm 40 of the lever 39, 40. The arm -39 of this latter lever presses on the rod of the valve 13 and opens the same, whereby the cylinder 1 with the auxiliary cylinder 7 through the chamber 16, the seat of the valve 13 and the line 26 is connected. The mixture sucked in by the piston 4 during the previous cycle is transferred to the Cylinder 7 pushed back, the latter being lifted against the tension of spring 10 will. The level of compression is determined by the tension with which the Spring 10 is set by means of nut 12.

Vom Beginne der Verdichtungen stehen der Arbeitszylinder 1 und der Regelungszylinder 7 in freier Verbindung miteinander. Die Verdichtung erfolgt und solange sie nicht den Wert erreicht hat, für welchen die Feder 10 eingestellt ist, bleibt der Hülfszylinder 7 unbeweglich. Sobald dagegen der bestimmte Druck (z. B. 5 kg pro Quadratzentimeter) erreicht ist, so beginnt der Zylinder 7 sich zu heben. Wenn der Kolben 4 am Ende seines Verdichtungshubes angelangt ist, so ist die ganze Menge des Gemisches in dem Zylinder 7 bei dem erwähnten Drucke von 5 kg eingeschlossen. The working cylinder 1 and the regulating cylinder 7 are at the start of the compressions in free connection with each other. The compression takes place and as long as it does not Has reached the value for which the spring 10 is set, the auxiliary cylinder 7 remains immobile. On the other hand, as soon as the specific pressure (e.g. 5 kg per square centimeter) is reached, the cylinder 7 begins to close to lift. When the piston 4 has reached the end of its compression stroke, it is whole amount of the mixture enclosed in the cylinder 7 at the mentioned pressure of 5 kg.

Wenn nun der Kolben umkehrt und den dritten Takt einleitet, so sinkt der Zylinder 7 zunächst unter der Wirkung der Feder 10 herab, wobei das Gemisch in den Arbeitszylinder unter einem gleichbleibenden, durch die Spannung der Feder 10 gegebenen Druck zurückgedrängt wird. Wenn das Gemisch vollkommen zurückgedrängt ist und der Zylinder 7 am Ende seines Ganges angelangt ist, so stößt der Daumen 43 gegen das Ende des Hebels 41, wodurch derselbe um den Bolzen 42 schwingt und den Hebel 35 auslöst. SobaldWhen the piston now reverses and initiates the third stroke, the cylinder 7 sinks first descends under the action of the spring 10, the mixture in the working cylinder under a constant pressure given by the tension of the spring 10 is pushed back. When the mixture is completely pushed back and the cylinder 7 has reached the end of its passage, the thumb 43 strikes the end of the Lever 41, whereby the same swings around the bolt 42 and releases the lever 35. As soon

letzterer freigegeben ist, kehrt er unter der Wirkung der Feder 36 in seine normale Stellung zurück und preßt dann nicht, mehr auf den Winkelhebel 39,40. Das Ventil 13 kann sich also unter der Wirkung seiner Feder schließen und jede Verbindung zwischen den Zylindern 1 und 7 abschneiden. In diesem Augenblick stößt der Hebel 35 gegen den isolierten Kontakt 44 und schließt den elekfrischen Stromkreis für die Zündung. Es erfolgt die Explosion, und die Expansion der entzündeten Gase beginnt.the latter is released, it returns to its normal position under the action of the spring 36 back and then no longer presses on the angle lever 39.40. The valve 13 can so close under the action of his spring and every connection between the Cut off cylinders 1 and 7. At this moment the lever 35 strikes against the isolated contact 44 and closes the electrical circuit for the ignition. It takes place the explosion, and the expansion of the ignited gases begins.

Bei dem vierten Takte, dem Ausstoßen, öffnet die Daumenscheibe 27 durch die Rolle 31 den Hebel 32, die Stange 33 und den Winkelhebel, mit welchem diese Stange verbunden ist, das Auspuffventil 15 während der Zeit der Dauer des vierten Taktes. Sobald der Kraftbedarf der Maschine sich verringert, steigert sich seine Geschwindigkeit, aber nur während einer nur sehr kurzen Zeit. Der Regler nämlich, welcher in Tätigkeit tritt, läßt die Daumenscheibe 14 längs der Welle 11 gleiten. Auf die Rolle 20 des Hebels 17, 18, 19 wirken dann Stufen der Daumenscheibe ein, welche einen kleineren Kreisbogen umfassen. Die Dauer des Zutrittes wird infolgedessen verkürzt und die Gemischmenge verringert, während stets der gleiche Druck bleibt und die gleichen Verhältnisse in der Mischung von Luft mit Gas vorhanden sind. In dieser Weise wird die Verdichtung, gleichgültig wie das Volumen der im Zylinder eingeschlossenen Gasmasse auch ist, im Augenblicke der Explosion unveränderlich sein, da die Verdichtung genau den gleichen Wert hat wie die Spannung der Feder 10.At the fourth stroke, the ejection, the thumb disk 27 opens through the roller 31 the lever 32, the rod 33 and the angle lever with which this rod is connected is, the exhaust valve 15 during the period of the duration of the fourth stroke. Once the The machine's power requirement decreases, but only increases its speed for only a very short time. Namely, the regulator that comes into action leaves the thumb disk 14 slide along the shaft 11. On the roller 20 of the lever 17, 18, 19 Steps of the thumb disk then act, which encompass a smaller arc of a circle. As a result, the duration of access is shortened and the amount of mixture is reduced, while always maintaining the same pressure and the same proportions in the mixture of Air with gas are present. In this way the condensation becomes indifferent to that Volume of the gas mass enclosed in the cylinder is also at the moment of the explosion unchangeable, since the compression has exactly the same value as the tension of the spring 10.

Claims

Patent Claims:

ι. Explosive engine with variable filling, but unchangeable compression, in which a bell-shaped auxiliary cylinder, which is loaded with an adjustable spring, during compression absorbs the mixture sucked in and compressed by the piston and pushes it back into the working cylinder during the first part of the explosion stroke, characterized in that the bell-shaped auxiliary piston after it has reached the explosible Has pushed the mixture back, immediately before the ignition of the same the closure of a valve, which the Connection between the two cylinders interrupts, brings about, for the purpose of that Let explosion take place only in the working cylinder.

2. An explosion engine according to claim 1, characterized in that when the bell-shaped auxiliary cylinder (7) descends, the one seated on it Cam (43) pushes against the lever (41), which triggers the angle lever (35) so that the valve (13) can close and the triggered angle lever (35) pushes against the contact (44), whereby the ignition is effected.

1 sheet of drawings.