DE153068C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Explosionskraftmaschine mit zwei Kolben, von denen der eine während des Viertaktspieles des anderen Kolbens nur einen Hin- und Hergang ausführt. Beide Kolben sind Arbeitskolben und treiben eine gemeinschaftliche Kurbelwelle an. Zur Unterscheidung möge der Kolben, welcher der Kurbel zunächst liegt, der »vordere«, der andere der »hintere

ίο Kolben« genannt werden. Die Arbeitsweise der beiden Kolben ist derartig, daß die Zündungen in den Kammern, welche zu beiden Seiten des hinteren Kolbens liegen, abwechselnd erfolgen, und zwar so, daß in der Kammer

ig zwischen den beiden Kolben die Zündung dann eintritt, wenn der vordere Kolben seinen zweiten Arbeitsgang beginnt, während in der anderen, also hinter dem hinteren Kolben liegenden Kammer die Zündung bei jeder inneren Totpunktlage des hinteren Kolbens eintritt. Hierbei wird die Luft, welche in dem Raum vor dem vorderen, im Viertakt arbeitenden Kolben während der Saugperiode in der Kammer zwischen den beiden Kolben verdichtet wird, zum Austreiben der Gase benutzt, welche in der Kammer hinter dem hinteren Kolben verbrannt sind, während die Luft, welche während der Explosionsperiode in der Kammer zwischen den beiden Kolben in der Kammer vor dem vorderen Kolben verdichtet wurde, in einen Behälter zur beliebigen Verwendung gepreßt wird. Um dieses zu ermöglichen, erhalten die hohlen Kolbenstangen Öffnungen, welche derart zusammenspielen, daß die in der Kammer vor dem vorderen Kolben verdichtete Luft durch die Kolbenstangen in die Kammer hinter dem hinteren Kolben strömen kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Fig. ι bis 4 für verschiedene Stellungen der Arbeitskolben schematisch dargestellt.

Gemäß Fig. r besitzt die Maschine zwei Zylinder α α von gewöhnlicher Form, welche an ihren hinteren Enden Kolbenführungen b erhalten. In jedem Zylinder arbeiten die Kolbenpaare c d, von denen der Kolben c eine röhrenförmige Stange e erhält, welche durch Schubstange f mit dem Kurbelzapfen g verbunden ist. Die ebenfalls hohle Kolbenstange η des Kolbens d liegt innerhalb der Stange e des Kolbens c und ihre Schubstange 0 ist mit einem Kurbelzapfen ρ verbunden. Die Kurbeln der Zapfen g und ρ sind in solche Abhängigkeit voneinander ge^ bracht, daß der Kolben c sich zweimal so schnell wie der Kolben 4 bewegt. In der äußeren Kolbenstange e sind Öffnungen t, in der inneren Kolbenstange η Öffnungen u angebracht, welche in bestimmten Stellungen der Kolben c d zusammenspielen. Die Stange η des Kolbens d reicht in die Führung b hinein und ist mit Öffnungen u^l versehen, welche in der inneren Totpunktlage des Kolbens d mit der Kammer ν in Verbindung stehen. Lufteintrittsöffnungen w sind in den Zylindern vorgesehen, welche zu den vorderen Räumen χ der Zylinder führen und von dem Kolben c gesteuert werden. Auspufföffnungen y führen

von den hinteren Kammern ν nach außen und werden von dem Kolben d gesteuert.

Die Kammer \ zwischen den beiden Kolben wird von einem Ventil (nicht dargestellt) gesteuert, welches auch als Ventil für die Luftzuführung¹ für diesen Raum dient. Das Gas wird den Kammern ν und \ durch elektrisch betriebene Pumpen (nicht dargestellt) zugeführt, welche mit diesen Räumen durch

ίο Röhren verbunden sind. Der Zylinderraum χ wird zur Verdichtung der Luft durch den Kolben c benutzt.

Die Arbeitsweise der beiden Kolben ist folgende:

In Fig. ι sind zwei, in Fig. 2, 3 und 4 nur ein Zylinder dargestellt, da dieser zur schematischen Veranschaulichung der Wirkungsweise genügt. Es möge der obere Zylinder in Fig. I betrachtet werden; die Teile stehen in solcher Stellung, daß die Kammer ■{ für die Einsaugeperiode bereit ist. Der Kolben c bewegt sich aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die gemäß Fig. 2, wodurch die Kammer \ etwa um das Dreifache vergrößert wird. Beide Kolben c d bewegen sich hierbei in derselben Richtung; da jedoch der Kolben c sich zweimal so schnell als der Kolben d bewegt, so wird die Kammer \ in dem bezeichneten Maße vergrößert. Die Ladung ist eingesaugt, das Auspuffventil geschlossen, und die beiden Kolben bewegen sich nun in die in Fig. 3 gezeigte Stellung, wobei die größere Geschwindigkeit des Kolbens c die Kammer ^ wieder verkleinert und die Ladung auf etwa den dritten Teil verdichtet.

Die Zündung findet nun statt, während die Teile sich in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befinden; die Kolben werden bei der Explosion in die Stellung gemäß Fig. 4 auseinander geführt, aus welcher sie in die Stellung gemäß Fig. ι zurückkehren, während die verbrannten Gase aus der Kammer \ auspuffen. Der Auspuff beginnt, wenn der Kolben c seine vordere Grenze erreicht hat, so daß die Öffnungen w frei werden, und dauert bis zur Rückkehr des Kolbens. Wenn die Kolben die in Fig. 1 gezeigte Stellung erreicht haben, dann ist der Kreislauf vollendet und dieselbe Wirkung beginnt.

Aus der die Kolben c verbindenden punktierten Linie Z der Fig. 1 bis 4 ist ersichtlich, daß der Kolben c zwei Auswärts- und Einwärtshübe macht, also nach dem Viertaktprinzip arbeitet; die punktierte Linie Z¹, welche den Gang des Kolbens d darstellt, zeigt, daß dieser Kolben nur eine Hin-und Herbewegung während dieser Zeit ausführt und für die Zündung in der Kammer ^ im Zweitakt arbeitet.

Die Arbeitsweise in der Kammer ν und ihre Beziehung zu derjenigen in der Kammer \ ist folgende.

Der Auspuff der expandierten Ladung aus der Kammer ν und die Einführung frischer Luft in die Kammer ν findet statt, während sich der Kolben in der Stellung gemäß Fig. 2 befindet. Um dieses zu ermöglichen, sind die Kolbenstangen e und η mit Löchern versehen. Wenn der Kolben c sich am Ende seines äußeren Totpunktes (Fig. 2) befindet, dann spielen die Öffnungen t in der hohlen Kolbenstange c mit den öffnungen, u der hohlen Kolbenstange η zusammen; dieses Zusammenspiel tritt während der gemeinsamen Bewegung der Kolben nach links ein, und zwar etwas vor dem Zeitpunkt, in welchem der Kolben c seinen Hub nach links beendet hat und in dem Raum χ etwa ein Druck von i,5 Atm. herrscht. Diese Luft wird in die Kammer ν geblasen, und zwar durch die zusammenspielenden Öffnungen t u, Kolbenstange η und Öffnungen u¹, welche in diesem Zeitpunkt die Führung b so weit verläßt, daß die Verbindung mit der Kammer hergestellt ist. In diesem Zeitpunkt hat der Kolben d die Auspuff öffnungen y freigegeben, und die expandierenden Gase werden aus der Kammer ν ausgeblasen und frische Luft tritt ein. Der Brennstoff wird der Kammer ν in einem bestimmten Zeitpunkt während des Lufteintritts zugeführt, verdampft bei der Berührung mit den heißen Wänden und mischt sich mit frischer Luft. Die Verdichtung beginnt in der Kammer ν (Fig. 3 und 4) und ist beendet, wenn der Kolben d seinen äußeren Totpunkt (Fig. 4) erreicht; dann findet die Zündung in der Kammer ν statt, und der Kolben d wird nach links in die Stellung gemäß Fig. 1 getrieben, mit welcher der Kreislauf in der Kammer ν im Zweitakt beendet ist.

Es findet somit eine Zündung entweder auf der einen oder auf der anderen Seite des Kolbens d abwechselnd bei jedem Hube statt, und es werden während einer Umdrehung der Arbeitswelle i diesem Kolben zwei Stöße erteilt. Die eine Zündung findet in der Kammer £ statt, während der Kolben sich in der Stellung gemäß Fig. 3 befindet, und die andere in der Kammer v, während der Kolben in seinem äußeren Totpunkt ist (Fig. 4), in welchen er durch die Explosion in der Kammer ^ gelangt.

Bei dem Wege des Kolbens c nach links (Fig. 4) kommen die Öffnungen in den Kolbenstangen nicht zum Zusammenspiel; infolgedessen wird die Luft in dem Raum χ während des ganzen Hubes des Kolbens verdichtet, und zwar bei der gewählten Größe des Raumes χ auf etwa 4,5 Atm., mit welchem Druck die Luft in einen Sammelbehälter ge-

langt. Wenn in diesem derselbe Druck erreicht worden ist, welcher in dem Raum χ bei der Verdichtung herrscht, dann wird die durch den Kolben c verdichtete Luft bei der Umkehr des Kolbens wieder expandieren; gleichzeitig wird ein Luftkissen für den Kolben c gebildet. Die Verdichtung in dem Raum χ auf etwa 4,5 Atm. findet bei jedem wechselnden Hube des Kolbens c statt. Es gibt aber noch eine Verdichtung, welche bei den Zwischenhüben des Kolbens c eintritt, nämlich bei jeder Umdrehung der Kurbel, wobei die Luft auf ungefähr 1,5 Atm. verdichtet und dann in die Kammer ν gedrückt wird, um das expandierte Gas durch frische Luft zu ersetzen. Dieser Druck von ungefähr 1,5 Atm. wird ungefähr in dem Zeitpunkte erreicht, in welchem die Öffnungen in den hohlen Kolbenstangen e und η zusammenspielen.

Mit den Kurbeln des oberen Zylinders (Fig. 1) sind Zahnräder verbunden, die sich in entgegesetztem Sinne zu denjenigen des unteren Zylinders bewegen. Daher bewegen sich die Kolben d und c des oberen Zylinders mit ihren verschiedenen Geschwindigkeiten während der Saugperiode nach links, welche beendet ist, wenn sie die Stellung gemäß Fig. 2 erreichen. Für den unteren Zylinder jedoch befinden sich die Kurbeln in solcher Stellung, daß die Kolben sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, d. h. voneinander entfernen; zu diesem Zeitpunkte findet die Zündung in der Kammer % statt, so daß also die Explosionen in dem einen Zylinder mit denjenigen in dem anderen Zylinder abwechseln.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Explosionskraftmaschine mit zwei Kolben, von denen der eine Kolben während des Viertaktspieles des anderen Kolbens nur einen Hin- und Hergang ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Kammern \ und ν zu beiden Seiten des Kolbens d die Zündungen abwechselnd derart erfolgen, daß in der Kammer \ zwischen den beiden Kolben c und d die Zündung eintritt, wenn der Kolben c seinen zweiten Arbeitsgang beginnt, während in der Kammer v. die Zündung bei jeder inneren Totpunktlage des Kolbens d stattfindet.

   Eine Explosionskraftmaschine nach

   Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft, welche im Raum χ vor dem im Viertakt arbeitenden Kolben c während der Saugperiode in der Kammer ^ verdichtet wird, zum Austreiben der in der Kammer ν befindlichen verbrannten Gase und zum Einführen frischer Luft benutzt wird, wogegen die während der Explosionsperiode in der Kammer ^ im Raum χ verdichtete Luft in einen Behälter zu beliebiger Verwendung gepreßt wird.

   3. Eine Explosionskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Saugperiode in der Kammer \ Öffnungen t der hohlen Stange e des Kolbens c mit Öffnungen u der hohlen Stange η des Kolbens d zusammenspielen, so daß die im Raum χ verdichtete Luft durch die hohle Stange η und Löcher u¹ in die Kammer ν strömen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.