DE23664C - Feuerluftmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Feuerluft maschine.

Diese Erfindung bezweckt die Construction einer calorischen Maschine vom Stirling-Typus, die jedoch zum Betriebsfluidum statt der Luft die Verbrennungsproducte von Brennmaterial anwendet.

In den beiliegenden Zeichnungen stellen Fig. ι bis 9 Gesammtanordnung und Details einer Maschine dar, welche durch Verbrennung festen Materials betrieben wird; es zeigen die ersten fünf Figuren das Hauptverdrängungsgefäfs und seine Zubehöre, während die letzteren Figuren sich auf die Gesammtanordnung der Maschine beziehen.

(Die grofsen Bezeichnungsbuchstaben bezeichnen in allen neun Figuren correspondirende Theile, nicht so die kleinen, von welchen die in Fig. ι bis 5 ganz unabhängig von denen in Fig. 6 bis 9 benutzten sind.)

In Fig. ι (in der Zeichnung an der punktirten Linie in zwei Stücke zerlegt) ist A der Ofen oder Rost, der von feuerfestem, nicht leitendem Material α umgeben ist. B¹ B² sind Düsen, durch welche die Luft zum Zweck der Verbrennung in den Ofen eintritt; im äufseren Ende einer dieser Düsen ist ein Schauloch angeordnet. C ist ein aus feuerfestem Material hergestelltes Sieb oder eine Decke des Rostes, um zurückgestaute Asche anzuhalten. Dieses Sieb kann weggelassen werden. D ist die Ofenthür, durch welche das Feuer angezündet und Asche, Sinter u. dergl. entfernt wird. F ist ein Kanal, der mit einem Rauchfang in Verbindung gebracht werden kann, während die Hitze im Hauptverdrängungsgefäfs vor dem Ingangsetzen der Maschine vorbereitungsweise erhöht wird.· G ist der Hauptkolben oder Verdränger. H ist der Regenerator. / zeigt die Luftröhren. J sind massive Stangen, die durch die Röhren hindurchgehen, so dafs zwischen der inneren Seite einer jeden Röhre und ihrer massiven Stange ein ringförmiger Zwischenraum gelassen ist, da bezweckt wird, Gase, welche durch die Röhre hindurchstreichen, zu zwingen, sich in naher Berührung mit derselben zu halten. K sind die Kanäle, mittelst welcher die Luft die Kühlröhren in jener Periode des Kreisprocesses umgeht, während welcher Ausdehnung in der Maschine stattfindet; L sind Circulationsventile. Durch diese Circulationsventile wird das Betriebsfluidum, wenn es vom kalten Ende des Verdrängungsgefäfses und vom Arbeitscylinder zurückkehrt, durch den Regenerator geführt, auf seinem Wege zum kalten Ende des Verdrängungsgefäfses und zum Arbeitscylinder jedoch durch einen Kanal, welcher den Kühlapparat umgeht, aufwärts geführt, da es der Zweck dieser Anordnung ist, blos zur Zeit, wenn Zusammendrückung stattfindet, Hitze vom Betriebs-, fluidum zu entfernen. Diese Ventile können sowohl am oberen als am unteren Ende des Kühlapparates angeordnet werden. Der Filter M soll Sand oder Asche vom Arbeitscylinder, Equilibrator und Luftverdränger abhalten.

Fig. 2 zeigt eine Methode der Construction des Zuführens festen Brennmaterials. Um Brennmateriale in den Trichter Jz zu füllen, werden das innere Ventil d und Schraube i durch Drehen des Handrades e oder der Hebelhand-

habe / einwärts getrieben; das Ventil d sperrt dann die Verbindung zwischen dem Roste A und dem Trichter k ab; das äufsere Ventil oder der Deckel c des Trichters k wird dann geöffnet und festes Brennmaterial in den Trichter geworfen, und der Deckel c wird wieder geschlossen. Das Handrad e wird dann so gedreht, dafs es das Ventil d öffnet. Das Drehen des Handrades e hat Anfangs die Wirkung, das Ventil d zurückzuziehen, aber sobald der Ansatz g gegen die Mutter h anstöfst, hört das Ventil d auf, sich nach rückwärts zu bewegen und das Ventil d, Rad e, Spindel und Schraube i drehen sich gleichzeitig, indem sie das Brennmaterial vorwärts schrauben und in den Ofen A abgeben. Ventil d kann dann- offen gelassen oder geschlossen werden; letzteres ist dann vorzuziehen, wenn Gefahr vorhanden ist, dafs sich der Trichter k erhitzt. Ein kleiner Hebel / ist an der Seite des Trichters k angeordnet, mit welchem das feste Brennmaterial umgerührt werden kann, damit es leichter in die Röhre und Schraube i fällt. Das Brennmaterial wird nach Bedarf von Zeit zu Zeit dem Trichter zugeführt.

Fig. ι zeigt die Construction der Verdrängungskammer und des Ofens. JV ist das innere, metallische Gehäuse, welches von der Masse h des nicht leitenden Materials eine dünne Schicht a feuerfesten, nicht leitenden Materials, die für den Schutz gegen Oxydation und das Brennen der Oberfläche des erwähnten metallenen Gehäuses hinreichend ist, abscheidet. Das äufsere feuerfeste, nicht leitende Material ist in einem Gehäuse ο eingeschlossen, welches fähig ist, dem Druck von innen zu widerstehen, oder es kann auch das äufsere, nicht leitende Material von Reifen umgeben sein, um den Druck aufzunehmen.

Diese Anordnung des feuerfesten, nicht leitenden Materials hat den Zweck, die Hitze zurückzuhalten, ohne die schädliche, kissenartige Wirkung einzuführen, die der Verwendung solcher Materialien sonst eigenthümlich ist. O ist das heifse Ende der Verdrängungskammer, die von feuerfestem, nicht leitendem Material umgeben ist. (Der Hauptverdränger G ist in Fig. ι gezeigt, wie er die heifse Kammer einnimmt.) P ist das kühle Ende der Kammer, das von einer Wasserjacke umgeben ist, durch welche die Kühlröhren / passiren.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt des Luftverdrängers, der auch in Fig. ι und 3 bei R in Stellung gezeigt ist; das Ende m des Cylinders ist beständig in Verbindung mit dem kühlen Ende des Hauptverdrängungsgefäfses, und zwar mittelst einer in dieser Zeichnung nicht gezeigten Verbindung der Röhre 0; das Ende η zieht abwechselnd Luft vom Luftbehälter durch das Ventil g ein und giebt sie mittelst des Ventils/ durch die Düsen Β^λ JS² in den Ofen ab. L, Fig. i bis 4, sind Circulationsventile. r sind die Oeffnungen, die zu den Kanälen K führen, durch welche der Kühlapparat umgangen wird; s sind die Oeffnungen, die durch die Vertheilungskanäle t, welche rund um die Oberseite der Kühlröhren laufen, zu den letzteren führen. Geeignete Oeffnungen sind in den Schieberspiegeln der Ventile angeordnet, um die Periode der Luftströmung durch die Kanäle zu reguliren, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Circulationsventile sind beide für correspondirende Kanäle gleichzeitig geöffnet oder geschlossen. In den Zeichnungen sind zwei Ventile gezeigt; es kann aber irgend eine Anzahl derselben angeordnet sein.

Es sei nun die Gesammtanordnung der Maschine beschrieben, Fig. 6, 7, 8 und 9.

S, Fig. 8, sind die Absperrventile an den Verbindungen, die zum Arbeitscylinder führen. Sie sind durch irgend eines der bekannten Mittel mit dem Regulator verbunden. (Sie unterbrechen die Verbindung zwischen dem Hauptverdrängungsgefäfs und dem Arbeitscylinder und stehen unter der directen Controle des Regulators der Maschine, zum Zweck, Kraftoder Geschwindigkeitsveränderungen derselben zu reguliren.) T, Fig. 6, 7 und 8, ist ein Frischluftbehälter, der durch die Röhre h mit den Pumpen und durch die Röhre i mit den Luftverdrängern in Verbindung steht.

Ein nicht gezeichneter Recipient für Luft kann in irgend einer geeigneten Stellung angeordnet werden. (Der Recipient soll die Verdrängungsproducte aus dem kalten Ende des Verdrängungsgefäfses aufnehmen und wie ein Accumulator wirken.) MM¹ sind die Filter; M ist der Equilibrator- oder Entleerungspumpenfilter, der durch einen Kanal mit einem Punkt, nahe dem Obertheil des Regenerators, verbunden ist; M¹ ist einer der Hauptfilter.

Man ordnet einen Separator aus Flanell oder Baumwolle oder irgend einer anderen geeigneten, siebartigen Substanz quer über dem Kanal an, der vom Hauptverdrängungsgefäfs zu den Cylindern führt.

Der Flanell (oder andere Substanz) wird an jeder Seite durch Drahtgaze gestützt und hat einen solchen Flächenraum, dafs er den Reibungswiderstand des Kanals nicht bedeutend vermehrt.

O sind die Hauptverdrängungsgefäfse. iFist der Arbeitscylinder mit seinen Kanälen, die ihn mit dem Hauptverdrängungsgefäfs verbinden, und den Filtern, von welchen einer im Schnitt bei Μ^λ gezeigt ist. Die Hauptverdrängungsgefäfse stehen mit entgegengesetzten Enden des Arbeitscylinders in Verbindung. R sind die Luftverdränger, die durch ein Excenter ζ an der Maschinenwelle bethätigt werden, wie durch punktirte Linien in Fig. 7 dargestellt ist.

Bei der Anlage der Pumpen ist darauf Rücksicht genommen, dafs ein grofser Vortheil darin liegt, die Luft von den Pumpen durch Röhren zu führen, die vom kühlen zum heifsen Ende des Regenerators geführt sind, bevor sie in den Rost tritt, wodurch ein warmes Gebläse erhalten wird. Durch den Equilibrator wird bei jedem Hube ein Betrag an Betriebsfluidum von der Maschine entfernt, welcher unter normalen Umständen an Gewicht dem Brennmaterial und der Luft gleich ist, die nöthig sind, die Arbeit während eines jeden Hubes zu thun; der Equilibrator reducirt auch das Betriebsfluidum auf den atmosphärischen Druck, bevor es in die Atmosphäre ausgestofsen wird. Manchmal wird ein oder jeder Cylinder abwechselnd als Pumpe und Equilibrator angewendet, indem das Betriebsfluidum in das Ende des Cylinders zugelassen wird, in welches unmittelbar vorher die Ladung frischer Luft zusammengeprefst wurde.

E ist der Brennmaterialzuführer, T der Frischluftbehälter. Die Wirkungsweise der Maschine ist wie folgt (hier wird hauptsächlich auf Fig. 6 bis 9 Bezug genommen): Die Ofenthüren D D und die Abzüge FF zum Rauchfang (der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist) werden geöffnet. Die Feuer werden in den Rosten A A, Fig. i, angezündet und brennen gelassen, bis das -heifse Ende des Verdrängungsgefäfses eine genügende Temperatur erreicht hat. Wenn die Maschine klein ist und die Verbrennungsproducte vom Ofen durch Berührung mit den Seiten des Verdrängungsgefäfses so sehr abgekühlt sind, dafs sie, nachdem sie in den Rauchfang eingetreten sind, nicht mehr hinreichend Hitze besitzen, um einen Zug zu verursachen, kann der Zug gefördert werden, indem man den Rauchfang entweder direct heizt, oder der Zug oder Luftstrom kann durch irgend eines der oben erwähnten Mittel aufrecht erhalten werden.

Wenn das heifse Ende eine genügende Temperatur erlangt hat, werden die Feuerthür und Kammöffnung geschlossen; das Feuer fährt indessen fort, im Roste zu glühen, und die Hauptverdrängungsgefäfse und der Arbeitscylinder werden dann mit Betriebsfluidum gefüllt, und zwar entweder vom Frischluftbehälter oder vom Behälter verbrannter Luft oder durch eine kleine Supplementarpumpe. Die Hauptverdränger werden dann mittelst der Stange und Handhabe U, Fig. 9, aufser Verbindung mit der Maschine und die Pumpen zeitweise aufser Thätigkeit gesetzt, den Equilibratoren aber wird zu arbeiten gestattet. Der Hebel V wird dann durch Handoder andere Kraft rück- und vorwärts geführt, wodurch eine Verschiedenheit des Druckes an entgegengesetzten Seiten des Arbeitskolbens verursacht wird, die, unterstützt von den Equili-. bratoren, die Maschine in Gang setzt. Sobald die Maschine mit hinreichender Geschwindigkeit läuft, werden die Hauptverdränger eingerückt, die Pumpe in Thätigkeit gesetzt, und die Maschine ist in Betrieb. Der Kreisprocefs in den Hauptverdrängungsgefäfsen und im Arbeitscylinder ist dem der Stirling-Maschine ähnlich, insoweit ausgenommen, als die Circulationsventile die Wirkungsweise modificiren.

Die Circulationsventile L werden durch eine Curvenscheiben- oder Daumenwelle b, Fig. 8 und 9, bethätigt, die von einem Excenter a, Fig. 8, getrieben wird, welches an der Schaukelwelle, die die Hauptverdränger bethätigt, derart angeordnet ist und das Ventil auf eine solche Weise in Thätigkeit setzt, dafs die Luft (für den bereits erklärten Zweck) auf ihrem Wege hinauf zum kühlen Ende der Hauptverdrängungsgefäfse und des Arbeitscylinders den Kühlapparat umgeht, indem sie die Kanäle K, Fig. ι aufwärts passirt und bei ihrer Rückkehr zum heifsen Ende durch die Kühlröhren / abwärts passirt.

Während der gewöhnliche Kreisprocefs einer Stirling-Maschine im Arbeitscylinder vor sich geht, finden in den Pumpen und Equilibratoren die folgenden Arbeitsleistungen statt: Die Pump- und Equilibratoranordnungen werden in zwei Cylindern X durchgeführt, und die in der Zeichnung gezeigte Methode ist die, in welcher die beiden Arbeitsleistungen des Zusammenpressens und Ausdehnens abwechselnd in demselben Cylinder durchgeführt werden, doch können für beide Zwecke getrennte Cylinder angewendet werden. Ein jedes Ende eines jeden Cylinders verrichtet in Aufeinanderfolge und wiederholt vier getrennte Arbeitsleistungen, nämlich: erstens zieht es Luft aus der Atmosphäre ein; zweitens prefst es diese Luft zusammen und giebt sie an den Frischluftbehälter T ab; drittens empfängt es eiiie Ladung von Hochdruckluft oder Fluidum von einem der Hauptverdrängungsgefäfse durch die Filter MM¹ und die Röhren cc' und dehnt diese Ladung auf den gewöhnlichen atmosphärischen Druck aus; viertens läfst es diese Ladung in die Atmosphäre strömen, und die Schiebersteuerung Y ist so angeordnet, dafs während eines jeden Hubes des Arbeitskolbens alle diese vier Arbeitsleistungen vollendet werden, d. h. zu irgend einer Zeit während des Betriebes der Maschine gleichzeitig vor sich gehen und in der zuvor beschriebenen Reihen- oder Aufeinanderfolge in jedem Ende eines jeden Cylinders der Pumpen und Equilibratoren stattfinden, indem zwei Umdrehungen der Maschine nöthig sind, um einen Kreisprocefs in den Pumpen und Equilibratoren zu vollenden. Zu diesem Zweck ist die Schiebersteuerung Y mit der Kurbelwelle der Maschine durch Getriebe verbunden, die derart eingestellt und proportionirt sind, dafs die Hauptwelle V der Schiebersteuerung mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle der Maschine getrieben wird und jede der kleinen Wellen d dd

mit derselben Geschwindigkeit betrieben wird, als die Hauptwelle der Schiebersteuerung. Jedes Ende eines jeden Cylinders hat drei Ventile: erstens ein Zulafsventil e; zweitens ein Ausströmventil f, welches auch als Einlafsventil für frische Luft wirkt; drittens ein Abgabeventil g, durch welches frische Luft durch die Röhren h an den Recipienten T abgegeben wird, von welchem sie von den Luftverdrängern durch die Röhren i gezogen wird und durch den Rost passirt, worauf sie durch die Filter MM¹ und die Röhren c ^₁ als Verbrennungsproduct zur Pumpe und den Equilibratorcylindern X X zurückkehrt. Die Pumpen und Equilibratoren sind unter einem solchen Winkel mit der Kurbelwelle verbunden, dafs sie negative Momente möglichst vermeiden werden. Der Absperrpunkt der Ventile e regulirt den Druck, unter welchem die Maschine betrieben wird, und diese Ventile haben eine geeignete Steuerung, um den Absperrpunkt zu ändern.

In Fig. io, ii, 12, 13, 14, 15 und 16 ist eine Form der calorischen Maschine gezeigt, die eingerichtet ist, durch die Verbrennung gasförmigen Brennmaterials betrieben zu werden. (Fig. 10, 11 und 12 beziehen sich auf die Gesammtanordnung; Fig. 13, 14, 15 und 16 sind Details und Modificationen derselben.)

In Fig. 10 ist A der Rost oder Ofen, von feuerfestem, nicht leitendem Material α umgeben. B ist das innere, metallene Gehäuse, welches von der Masse b des nicht leitenden Materials eine dünne Schicht α abscheidet, die für die Beschützung des erwähnten inneren metallenen Gehäuses gegen Oxydation und Verbrennen hinreichend ist; das äufsere, nicht leitende Material b ist von einem äufseren, metallenen Gehäuse C umschlossen gezeigt, welches fähig ist, dem inneren Druck zu widerstehen. Der Rost A ist mit irgend einer oder mehreren geeigneten Substanzen gefüllt, welche die Eigenschaft besitzen, die Verbindung von Gasen in ihren Poren zu erleichtern, wenn sie etwas erhitzt sind, wie nämlich Platin, Porcellan, Pfeifenthon, feuerfeste Ziegel u. dergl., welche Substanzen so angeordnet werden, dafs sie der Wirkung der Gase eine grofse Oberfläche bieten, auf welcher Oberfläche das Gas und die Luft sich gänzlich oder gröfstentheils ohne Flamme verbinden können.

E ist ein Kanal, von welchem der in der Zeichnung dargestellte Pfropfen zurückgezogen werden kann; demselben ist ein Rauchfang beigegeben, zum Zweck, um das heifse Ende des Verdrängungsgefäfses vorbereitungsweise zu erhitzen, bevor die Maschine in Gang gesetzt wird.

F, Fig. 11, ist ein ähnlicher Kanal, welcher zu diesem Zweck für den Einlafs von Gas und Luft geöffnet wird. £>\ Fig. 14, ist die Röhre, durch welche die Mischung von Gas und Luft in den Rost eintritt, wenn die Maschine in Betrieb ist, und welche mit Gas oder anderem geeigneten Material gefüttert ist, um die verschliefsende Wirkung, die sich vom Roste nach rückwärts fortpflanzt, zu verhindern.

Fig. 16 zeigt eine andere Anordnung des Rostes, in welcher derselbe, wenn gewünscht, zum Zweck der Untersuchung von der Maschine entfernt werden kann. Der ganze Pfropfen s s, der den Rost A mit sich entlang führt, kann mittelst der Mutter und Handhabe / zurückgeschraubt werden, bis ein ringförmiger, offener Raum rund um deii Pfropfen s s gebildet ist, durch welchen die Luft zum Roste A aufwärts strömt. Durch die Röhre U wird Gas zugelassen, welches am Roste angezündet wird und dem zu brennen gestattet ist, bis das heifse Ende des Verdrängungsgefäfses eine genügende Temperatur erreicht hat. Die Verbrennungsproducte werden durch den Rauchfang E, Fig. 10, abgeführt. Nachdem die Maschine in Gang gesetzt ist, fliefst die Mischung von Gas und Luft durch die Röhre w aufwärts, indem sie durch das Zweigrohr ν in dieselbe eintritt, und die Zufuhr reinen Gases bei U wird durch ein geeignetes Ventil abgedreht.

Z>², Fig. 14, ist ein zweiter Kanal, durch welchen die dem Roste zugeführte Mischung entzündet und dadurch die verschliefsende Wirkung in solchen Fällen in Gang gesetzt oder angeregt werden kann, in welchen die Temperatur des Rostes infolge eines langen Anhaltens oder aus irgend einer anderen Ursache so tief gesunken ist, dafs dasselbe nicht hinreichend ist, um die verschliefsende Wirkung anzuregen oder in Gang zu setzen, obschon das heifse Ende des Verdrängungsgefäfses sich in einer für Betriebszwecke hinreichend hohen Temperatur befinden kann.

G ist der Verdränger, H der Regenerator, /der Kühlapparat, J die heifse und K die kühle Kammer, Fig. 10.

Die Kolben werden durch die in den Zeichnungen mit L bezeichneten Excenter und Getriebe betrieben.

M ist der Arbeitscylinder, der durch die Kanäle O mit den Hauptverdrängungsgefäfsen in Verbindung steht, und N sind die Pumpen und Equilibratoren, die durch einen Schlitz P von einem Kurbelzapfen der Maschine aus betrieben werden, Fig. 10, 11 und 12. Q sind die Circulationsventile, von welchen irgend eine Anzahl vorhanden sein kann. In den Zeichnungen ist ein solches für jedes Verdrängungsgefäfs gezeigt. An den Röhren O können Absperrventile derart angeordnet werden, dafs sie die Verbindung zwischen den Hauptverdrängungsgefäfsen und dem Arbeitscylinder gänzlich unterbrechen; sie sind jedoch nur dann nothwendig, wenn die Maschine bestimmt ist, mit veränderlicher Geschwindigkeit oder mit veränderlichem

Voreilen (der Steuerung) zu arbeiten. Der Einfachheit wegen sind sie in der Zeichnung nicht gezeigt.

R ist der Behälter für Gas und Luft; S sind Ventile, um trotz der in diesem Ofen stattfindenden Druckänderüngen ein gleichförmiges, beständiges Zuströmen von Gas und Luft in dem Ofen aufrecht zu erhalten, Fig. ίο, 11 und 12.

Fig. 14 und 15 zeigen eine Anordnung, durch welche das Gas und die Luft am Roste entzündet werden können. 0 ist ein kleiner, brennender Gasstrahl, dessen Flamme durch ein Loch im Schieber / hindurchragt. Wenn der Schieber ρ rasch zwischen dem Deckel und dem Sitz q q eingeschoben wird, schneidet er den Obertheil der Flamme 0 ab, und indem er dem Kanal Z>² gegenüberkommt, entzündet er die Mischung von Gas und Luft und setzt dadurch die verschliefsende Wirkung am Roste in Gang; die kleine Röhre r, welche mit dem Gas- und Luftbehälter in Verbindung steht, sichert, dafs die Röhre Z>² mit einer Mischung von Gas und Luft gefüllt ist, so dafs die Flamme der Röhre £>² zum Roste entlang gelangen kann; X ist ein Glasauge, durch welches der Zustand des verschliefsenden Rostes geprüft werden kann.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Die Pfropfen, die in den Kanälen F und E eingeschlossen sind, werden entfernt, und E wird mit einem Rauchfang in Verbindung gesetzt. Der Gasstrahl wird in die Oeffnungen F eingeführt, angezündet und dort brennen gelassen, oder wird so nahe zum Roste hingeführt, dafs die Verbrennung entweder im Roste selbst oder an seiner Oberfläche innerhalb der heifsen Kammer bewirkt wird.

Der Zug im Rauchfang kann entweder durch directe Heizung des Rauchfanges oder durch andere geeignete Mittel aufrecht erhalten werden.

Wenn das heifse Ende eine hinreichende Temperatur erlangt hat, werden die Pfropfen in E und F eingeschraubt; der ganze Apparat wird dann geschlossen, und Betriebsfiuidum wird entweder aus einem Behälter, in welchem es früher aufgespeichert worden, zugeführt, oder es kann durch eine kleine Supplementarpumpe heraufgepumpt werden, die einen Vorrath von Gas und Luft zuführen kann, so dafs der Rost glühend erhalten wird. (Die Pumpe kann auch frische oder verbrannte Luft zuführen.)

Die Hauptverdränger werden dann mittelst der Steuerung L aufser Verbindung mit der Maschine gesetzt. Die Pumpen werden zeitweise aufser Thätigkeit gesetzt, aber den Equilibratoren wird zu arbeiten gestattet. Die Kolben werden dann durch Hand- oder andere Kraft auf- und niedergeführt, wodurch eine Verschiedenheit des Druckes an entgegengesetzten Seiten des Kolbens verursacht wird, welche, unterstützt von der Wirkung der Equilibratoren, die Maschine in Gang setzt. Sobald sie mit hinreichender Geschwindigkeit läuft, werden die Verdränger durch die Stange und Hebel L in Eingriff und die Pumpen in Thätigkeit gesetzt, und die Maschine ist im Betrieb. Der Kreisprocefs im Arbeitscylinder und Verdrängungsgefäfs ist dem der alten Stirling-Maschine ähnlich, ausgenommen insofern, als die Circulationsventile die Wirkungsweise modificiren. Die Circulationsventile Q Q, Fig. 11, werden durch einen Schwengel c in Thätigkeit gesetzt, der durch ein Excenter d betrieben wird, welches an der Schaukelwelle angeordnet ist, die die Hauptverdränger bethätigt. Dieses Excenter ist derart gestellt, dafs die Circulationsventile die Luft auf ihrem Wege aufwärts zum kühlen Ende der Hauptverdrängungsgefäfse durch die Kanäle TT an den Kühlapparat vorbeileiten und auf ihrem Rückwege dieselbe veranlassen, durch den Kühlapparat /hindurchzugehen, Fig. 10.

Während der gewöhnliche Kreisprocefs einer Stirling-Maschine in den Arbeitscylindern vor sich geht, finden in den Pumpen und Equilibratoren die folgenden Vorrichtungen oder Arbeitsleistungen statt. Die Pump- und Equilibrationsanordnungen werden in zwei Cylindern NN durchgeführt. In der in diesen Zeichnungen gezeigten Anordnung einer Gasmaschine sind die Enden der Cylinder, durch welche die Kolbenstangen passiren, diejenigen, in welchen die Equilibrationswirkung oder* Gleichgewichtsherstellung stattfindet. Die anderen Enden, durch welche die Stangen nicht hindurchpassiren, sind diejenigen, in welchen die Pump wirkung durchgeführt wird. Während eines jeden Hubes der Maschine finden vier verschiedene Vorrichtungen in diesen Cylindern, und zwar eine Vorrichtung in jedem Ende eines jeden Cylinders statt; diese sind:

1. Einziehen von Luft und Gas durch Ventil e.

2. Das Zusammenziehen und Abgeben derselben durch Ventil / an den Behälter R.

3. Das Empfangen einer Ladung von Hochdruckbetriebsfiuidum durch Ventil g und Ausdehnen derselben auf den atmosphärischen Druck.

4. Abgabe dieser Ladung an die Atmosphäre durch das Ventil h. Diese Ventile g und h werden durch die Excenter ii an der Hauptwelle der Maschine und Schaukelwellen k betrieben, Fig. 10 und 11. In der in den Zeichnungen gezeigten Anordnung wird das Zusammenpressen der Ladung von Luft und Gas immer an denselben Enden derselben Cylinder und die. Herstellung des Gleichgewichtes in den anderen Enden derselben Cylinder durchgeführt. Diese Cylinder, können von einer Wasserjacke umgeben sein. Die Röhren / führen die Ladung von Luft und Gas in den Recipienten R, von wo sie durch die Röhren m zu den Ventilen S

(für beständige Strömung) fliefst und durch die Röhre D¹, Fig. 14, in den Rost A abgegeben wird. Die Röhren η η versehen die Equilibratoren mit Betriebsfluidum und sind an einem Punkte, nahe der Mitte des Regenerators, mit dem Hauptverdrängungsgefäfs verbunden.

In manchen Fällen construiren die Erfinder ihre calorischen Maschinen, um sowohl durch die Verbrennung von festem Brennmaterial als auch von Gas betrieben zu werden.

Manche Kohlen können infolge der Erzeugung einer übermäfsigen Menge Sinter und aus anderen Gründen nicht vortheilhaft in diesen Maschinen für festes Brennmaterial gebrannt werden. Solche Kohlen werden daher durch irgend ein bekanntes Verfahren behandelt, um von denselben Koks und brennbares Gas zu erlangen.

Der Koks und das Gas werden dann in der Regel gleichzeitig im Ofen der Maschine verbrannt.

Auf gleiche Weise werden auch andere Gattungen schwer brennender Kohle mit Gas zusammen im Ofen der Maschine verbrannt.

Der Ofen oder der Rost ist in seiner Construction dem der Maschine für festes Brennmaterial ähnlich.

Die Düsen für den Zulafs von Luft oder Gas sind so angeordnet, dafs das mit der Luft verbundene Gas durch eine gewisse Tiefe des Koks oder anderen festen Brennmaterials im Ofen hindurchstreichen mufs. Das feste Brennmaterial wird dem Roste auf eine ähnliche Weise zugeführt, wie in Bezug auf die Oefen für festes Brennmaterial beschrieben worden ist.

Im übrigen ist die Maschine auf dieselbe Weise construirt, wie in Bezug auf die Maschine für festes und gasförmiges Brennmaterial beschrieben worden ist.

Um eine dieser Erfindung gemäfs construirte Maschine dem Betriebe von Strafseneisenbahnwagen und ähnlichen Zwecken anzupassen, kann es nothwendig oder vortheilhaft sein, einen Behälter comprimirter Luft mit derselben zu verbinden.

Die eigentümliche Anordnung des Futters ist beim Verdrängungsgefäfs oder Arbeitscylmder irgend einer Maschine anwendbar, in welcher das Betriebsfluidum Druckänderungen unterworfen ist, und in welcher es nöthig ist, das Verdrängungsgefäfs oder den Arbeitscylmder mit feuerfestem, nicht leitendem Material zu füttern, welches eine kissenartige Wirkung zu verursachen geeignet ist.

Die Verbindung des Luftverdrängers mit dem Hauptverdrängungsgefäfs kann mit Vortheil in irgend einer Stirling-Maschine angewendet werden, in welcher innere Verbrennung angenommen ist. Die Verbindung eines Cylinders, der abwechselnd als eine Pumpe und als ein Equilibrator angewendet wird, kann mit Vortheil in irgend einer Maschine angewendet werden, in welcher bei jedem Hube ein Theil des Betriebsfluidums geladen wird.

Die Circulationsventile sind in irgend einer Maschine nützlich, deren Wirkung einen Kühlapparat und ein kühles Luftkissen zwischen dem Betriebsfluidum und dem Kolben benöthigt.

Die Circulations- und die Absperrventile können auch der Einfachheit halber entfallen.

Diese Maschine kann einfach- oder doppeltwirkend sein, und die Pumpe und der Equilibrator werden so angeordnet, dafs die Verbindung ihrer Umdrehungsmomente mit denen der Stirling-Maschine direct sei, dafs der Uebelstand negativer Umdrehungsmomente möglichst vermieden und diese Momente so constant als möglich gemacht werden.

Das Verdrängungsgefäfs und der Arbeitscylmder können so verbunden werden, dafs sie ein einziges Gefäfs bilden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Gesammtanordnung der in zwei Modificationen dargestellten calorischen Maschine, welche insbesondere charakterisirt ist durch die Verbindung der gewöhnlichen Theile einer Stirling-Maschine mit dem Ofen oder Roste A, dem Zuführer festen Brennmaterials E, den Pumpen und Equilibratoren XX, dem feuerfesten Futter α b, dem Luftverdränger R, den Circulationsventilen Z, den Absperrventilen S, dem Behälter reiner oder frischer Luft T, einem Recipienten für die gasförmigen Verbrennungsproducte und den Filtern MM¹.

   Hierzu 5 Blatt Zeichnungen.