DE215576C

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Publication number: DE215576C
Application number: DENDAT215576D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen Auspuffraum für Explosionskraftmaschinen und insbesondere für solche, bei denen mit der Explosionskraftmaschine eine Dampidruckluftmaschine, z. B. Dampfdruckluftturbine, als Anlaß- und Hilfs-. maschine verbunden ist und die Abhitze der Auspuffgase dazu dient, diese Druckluft bzw. das Dampfdruckluftgemisch zu erhitzen. Es ist bei derartigen Maschinen bekannt, die Auspuffkammer in den Kolben der Explosionsmaschine zu legen unter Anordnung, von Prallflächen, so daß das Gemisch der Ausspüldruckluft des Zylinders und der Auspuffgase, welches durch ein Auslaßventil durch den Kolben und die in diesem vorgesehene Auspuff kammer geleitet wird, zur Unterstützung des Kolbenvorwärtsganges dient. Eine derartige Anordnung erfordert wegen der Verlegung der Auspuffkammer mit ihren Prallflächen in das Kolbeninnere eine ziemlich komplizierte Anordnung der Steuerung, und infolge der Raumbeschränkung innerhalb des Kolbens ist die Anzahl der wirksamen Prallflächen eine beschränkte. Demgegenüber ist gemäß der Erfindung die Auspuffkammer mit den Prallwänden zur Ausnutzung des Druckes für den Arbeitskolbenvorwärtsgang unter Beibehaltung ihrer Verbindung mit dem Kolben außerhalb dieses und des Zylinders in den Raum verlegt, in dem die Rohrschlangen für die Leitung des Druckluftdampfgemisches zur Turbine liegen. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die Auspuffkammer bedeutend länger genommen werden kann und eine vorteilhafte, der Expandierung des Druckluftauspuffgemisches entsprechend günstigere konische Form erhalten können, und daß ferner auch die Steuerung des Gemischauslaßventiles aus dem Zylinder wesentlich vereinfacht werden kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung an der beispielsweisen Ausführungsform einer Explosionskraftmaschine erläutert, bei der der Arbeitskolben gleichzeitig den Kompressorkolben bildet. Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch diese Maschine, Fig. 2 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstabe.

In der Zeichnung ist f der Arbeitszylinder der Explosionskraftmaschine mit der Verbrennungskammer i. An dieser ist an der Unterseite ein schräg nach abwärts gerichteter Auslaßstutzen 10 angeordnet und mit einem Drehschieber 11 versehen, welcher durch einen außen seitlich liegenden Hebel 48 von der Maschinensteuerung aus gedreht werden kann. Vom Maschinenkolben 2 geht nach abwärts ein Arm 16, der mit einer nach vorwärts verlängerten Wand an dem Drehschiebergehäuseteil des Verbrennungskammerstutzens 10 gleitet, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Nach rückwärts ist an dem Arm 16 eine Hülse 13 mit konisch nach rückwärts erweiterter Innenwand befestigt. Durch die Mitte der Hülse 13 geht ein Kern 14, der in der Hülse durch Querstangen befestigt ist, welche in der Fig. 1 im Schnitt angedeutet' sind. Sowohl der Kern 14, wie auch die Innenwandung der Hülse 13 tragen Ringrippen 12, welche, wie Fig. 1 zeigt, abwechselnd versetzt gegeneinander angeordnet sind, so daß zwischen ihnen ein zickzackförmiger Ringkanal bleibt.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Wenn der Arbeitskolben in der inneren Totpunktlage nach Fig. 1 steht,' erfolgt in der

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Claims

Kammer i, in welcher in bei Verbrennungsmaschinen bekannter Weise ein stark komprimiertes Gemisch von Luft und eingespritztem Brennstoff sich befindet, welches Gemisch durch ein in der Mitte des Zylinderdeckels angeordnetes Mischventil eingeleitet wurde, die Explosion bzw. Verbrennung dieses Gemisches infolge Entzündung desselben. Der Explosionsdruck drückt nunmehr den Kolben nach vorwärts, so daß er die Mündung des Auslaßstutzens ίο freigibt. In diesem Augenblick wird durch ein halbringförmiges Ventil im Zylinderdeckel die Druckluft zum Ausspülen der Verbrennungskammer eingeführt. Infolge der hohen Verbrennungstemperatur expandiert diese Luft, und da vorher von der Steuerung aus der Drehschieber 11 geöffnet wurde, strömt dieselbe durch den Stutzen 10 und durch den . zickzackförmigen Kanal der Hülse 13 in die Kammer 17, welche mit der Außenluft in Verbindung steht. Dieses Gemisch von Explosionsgasen und der stark expandierenden Ausspüldruckluft gibt bei dem Vorwärtsgang des Arbeitskolbens während des Restes seines Hubes Arbeit an die Prallflächen der Hülse 13 ab, da diese mit dem Kolben fest verbunden ist. Der Raum, in welchem dieses Gemisch von hohem Druck eingeschlossen ist, ist auf der einen Seite durch den festen Zylinderdeckel begrenzt, auf der anderen Seite dagegen durch die bewegliche Kolbenfläche und die mit dieser beweglichen Prallflächen, welche in ihrer Gesamtheit eine bewegliche Kolbenfläche bilden, die gleich ist der Ringfläche der letzten Rippe am Kern und an der Hülsenwand. Obgleich zwischen diesen ein Spalt ist, durch welchen das hochgespannte. Gemisch von Druckluft und Explosionsgasen in die Kammer 17 und aus dieser in die Außenluft treten kann, wird durch den langen Zickzackweg eine Arbeitsabgabe an die Ringplatten ermöglicht, was nicht der Fall sein würde, wenn dieses hochgespannte Gemisch durch eine Kammer ohne solche Ringplatten in die Kammer 17 gelangen könnte. Wie ersichtlich, ist der an den schrägen Stützen

10 bzw. den Armen des Kolbens 10 zunächst anschließende Teil der Hülse 13 schräg nach abwärts gerichtet, der hintere Teil 15 dagegen parallel mit dem Kolben, so daß der Austritt · des Druckluftgasgemisches in die Kammer 17 in paralleler Richtung zum Kolben erfolgt.

In der Kammer 17 gibt das Gemisch seine Wärme an die Rohrschlangen ab, welche, aus Fig. 1 ersichtlich, in dieser Kammer liegen und in denen bei dem dargestellten Beispiel Dampfdruckluftgemisch zum Antrieb des Hifsmotors, nämlich der Turbine h, geleitet wird. Beim Beginn des Rückwärtsganges des Kolbens wird der Drehschieber 11 geschlossen, damit bei der Kompression des durch das mittlere Gemischventil eingeleiteten neuen Verbrennungsgemisches von I Druckluft und Brennstoff kein Druckgemisch ™ durch Kanal 10 austreten kann. Vor Beginn des Kolben vorwärtsganges wird der Drehschieber

11 durch die Steuerung geöffnet, damit er offen ist, wenn der Kolben bei seinem Vorwärtsgang die Mündung des Kanales 10 wieder freigibt. Das Öffnen des Drehschiebers 11 erfolgt vorteilhaft durch eine Daumenscheibe und Hebel, welche ähnlich ausgebildet sind wie Hebel 42 und Daumen 45. ^:

Patent-A ν Spruch :

Auspuffraum für Zweitaktexplosionskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Arbeitskolben eine mit versetzten Ringrippen versehene Kammer verbunden ist, welche die durch die Spülluft ausgetriebenen Gase nach Beendigung des halben Vorwärtshubes des Kolbens durchströmen, um dessen Resthub zu unterstützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.