DE25901C - Gaskraftmaschine. (Abhängig vom Patent Nr. 532.) - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

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Gaskraftmaschine.

Die nachstehend erläuterte Gaskraftmaschine gehört zu derjenigen Klasse von Motoren, bei welcher Triebkraft durch die Explosion und Expansion eines Gemisches von Gas und atmosphärischer Luft gewonnen wird. Maschinen dieser Gruppe, bei denen die zuzumischende Luft vorher in beträchtlichem Mafse comprimirt wird, übertragen die durch Explosion und Expansion des Gemisches erzielbare Triebkraft auf die Kurbelwelle während einer Zeit, die kleiner ist, als die von einer halben Kurbelwelleumdrehung in Anspruch genommene; dabei verläfst die gasartige Masse die Maschine, noch ehe sie ihre ganze Kraft entwickelt hat. In solchen Maschinen findet die Entzündung der Gase und die folgende Entwickelung der höchsten Expansionskraft statt, wenn die Kurbel ganz oder nahezu im todten Punkte steht, wo also der der Expansion folgende Condensationsdruck im Cylinder sehr reducirt ist, und jedenfalls noch ehe die Kurbel jenen Punkt erreicht, an welchem der Druck am vortheilhaftesten treibend zu wirken vermag. Diese Umstände haben einen unregelmäfsigen Gang der Maschine zur Folge, welcher z.B. besonders unerwünscht in ..dem Falle erscheint, wo eine .Dynamomaschine behufs elektrischer Beleuchtung betrieben werden soll. Selbstredend ist jede dergleichen Ungleichmäfsigkeit auch mit Kraftverlusten verbunden. Aufserdem bedingen jene Maschinen eine Verlängerung des Cylinders behufs Raumgewinnung für die geprefste Gasgemischladung, womit wiederum der Nachtheil einer nicht vollständigen Austreibung der gebrauchten Gase verknüpft ist.

Uebelstände dieser Art zu beseitigen, ist Zweck meiner Erfindung. . Von den sie darstellenden Zeichnungen ist:

Fig. ι eine Seitenansicht mit theilweisem Schnitt;

Fig. 2 eine entsprechende Vorderansicht;

Fig. 3 eine Ansicht des die Ein- und Auslafsventile und den Schieber bewegenden Steuerungsmechanismus;

Fig. 4 ein Schnitt nach x-x, Fig. 5;

Fig. S eine Ansicht des Schieberspiegels.

Es bedeuten in den- Zeichnungen A A' die Cylinder, B JB¹ die Kolben und C C die Kurbeln der Kurbelwelle D₁ mit denen die Kolben in passender Weise in Verbindung stehen. Die Kurbeln CC¹ sind nahezu rechtwinklig gegen einander versetzt. Die Cylinder communiciren an ihrem oberen Ende mit einander durch einen Kanal E, in welchen ein Kegelventil F eingesetzt ist. Der Schieber G wird betrieben von einer Stange G¹ aus, welche ihrerseits von der auf der Welle / sitzenden Kurbel H Bewegung empfängt. Die Welle I ruht in Lagern am Maschinengestell bezw. des Armes J und wird durch Räderwerk LK von der Hauptwelle D in Umdrehung versetzt. Auf der Welle / sitzen noch Excenter oder Hubdaumen M und JV.

Der erstere M bewegt das Ventil F unter Vermittelung des Hebels a, welcher auf der im Lager c fest gelagerten Welle b sitzt;. am anderen Ende derselben Welle b sitzt ein Hebel a¹, an den die Zugstange d angeschlossen ist. Diese greift oberhalb an einen Hebel e an, dessen Drehachse bei e¹ liegt und dessen anderes Ende in einen Schlitz der Ventilstange von F eintritt. Der zweite Hubdaumen N bewegt das Auslafsventil O mit Hülfe des bei g drehbar gelagerten Winkelhebels //' und der an den kürzeren Hebelarm f¹ angeschlossenen Stange h. Der Hubdaumen N wirkt dem Druck der ebenfalls auf h einwirkenden Feder entgegen.

P ist das den Luftzutritt vermittelnde Ventil; eine Feder P¹ hält es auf seinem Sitz.

Ist die Maschine im Gang und nehmen die Tlieile den ihnen in der Zeichnung angewiesenen Ort ein, d. h. hat der Kolben B seinen Niedergang nahezu halb vollendet, und befindet sich der Kolben B' am oberen Hubende, so enthält Cylinder A über dem Kolben B Gas und Luft, welche motorische Substanz durch Oeffnung des Schiebers G und Ventils P hineingelangt war; der Schieber G ist im Begriff, weiter aufwärts zu gehen behufs weiteren Zulasses von Gas aus der Speiseöffnung i durch den Kanal kr, ebenso steht das Ventil F im Begriff, durch den Daumen M geöffnet zu werden. Hat der Kolben B das Ende seines Niederganges erreicht, so ist der Cylinder A ganz gefüllt und der Cylinder A¹ halb gefüllt von dem Gemisch an Gas und Luft. Während des Aufwärtsganges des Kolbens B wird die gesammte Ladung in den Cylinder A¹ geprefst; bei noch weitergehender Bewegung der Maschine in derselben Richtung wird die. nämliche Ladung vom Cylinder A¹ nach dem Cylinder A zurückgeschoben (comprimirt) und der Kolben B befindet sich wieder, nachdem also eine Kurbelumdrehung vollendet, in der Stellung, welche die Zeichnung angiebt. Inzwischen hat sich der Schieber G niederwärts bewegt behufs Ermöglichung der Entzündung des Gemisches, und da das Ventil F noch offen ist, so erfolgt die Explosion in beiden Cylindern gleichzeitig. Die hierbei entstehende Expansionskraft wirkt auf beide Kolben, bis der Kolben B¹ sein unteres Hubende erreicht; alsdann öffnet sich infolge Einwirkung des Daumens N, das Ventil O, und die verbrauchten Gase oder Verbrennungsproduete werden aus beiden Cylindern ausgetrieben, bis der Kolben B sein oberes Hübende wieder erreicht hat; das Ventil F schliefst sich, um die im Cylinder A¹ befindlichen verbrauchten Gase vom Eintritt in den Cylinder A abzuhalten, während der Kolben B seinen Hub nach abwärts halb vollendet und dabei eine frische Ladung ansaugt. Gleich-. zeitig hiermit treibt der inzwischen noch aufsteigende Kolben Β^λ den Rest der verbrauchten Gase aus A\ Die Wiederöffnung des Ventiles F erfolgt erst, nachdem der Kolben J5¹ sein oberes Hubende erreicht hat und nunmehr Gas und Luft auch in den Cylinder A¹ übertreten darf bezw. soll.

Hieraus wird ersichtlich, dafs die Explosionskraft des entzündeten Gemisches auf beide Kolben einwirkt, dafs ferner während des Niederganges der Kolben die Expansionskraft gleichzeitig in beiden Cylindern zur Wirkung kommt, wobei dieselben durch den Kanal E mit einander communiciren, dafs endlich die Expansionskraft den Kolben B im Cylinder A während mehr als der Hälfte seines Hubes niederwärts vorantreibt, den Kolben B¹ im Cylinder A¹ aber während seines ganzen Hubes nach abwärts (wobei nur der mit Rücksicht auf den Auslafs erforderliche schädliche Raum in Abzug zu kommen hat). Auf die Hauptwelle D wird mithin thatsächlich während einer vollen halben Umdrehung dieser Welle D Triebkraft übertragen.

Die Anordnung der Maschinentheile ist eine solche, dafs die Kurbel C der Kurbel C¹ voraneilt, und dafs zur Zeit der Entzündung die Kurbel C mit der Achsenrichtung des Cylinders A einen Winkel einschliefst, wie Fig. ι der Zeichnung darstellt; der Kolben B hat alsdann seinen Hub nach abwärts, das ist nach aufsen, nahezu halb vollendet, d. h. im Augenblick der Zündung und der Explosionsentwickelung befindet sich der Kolben C in einer Stellung, vermöge welcher er die Explosionskraft nutzbringend voll aufzunehmen vermag, während dieselbe Explosionskraft den zweiten Kolben B' trifft, wenn er in seinem todten Punkte steht, bezw. im Begriff ist, ebenfalls seinen Hub abwärts zu beginnen. Die somit gekennzeichnete gegenseitige Stellung der Kurbeln gewährt den Vortheil, dafs die Explosionskraft der Ladung als wirkliche Betriebskraft ausgenutzt wird, anstatt dafs sie verzögernd auf den Gang der Maschine einwirkt, wie bei manchen der bekannten Gasmaschinen der Fall ist, welche die Zündung zur Unzeit stattfinden lassen.

Der einzig vorkommende Schieber G vermittelt die Entzündung des Gasgemisches und die Regulirung des Einlasses von Gas in den Cylinder A; die Kolben BB¹ nähern sich, so weit als praktisch möglich, den verschlossenen Cylinderenden, so dafs die verbrauchten Gase oder Verbrennungsproducte möglichst vollständig aus beiden Cylindern ausgetrieben werden können, und zwar noch vor dem Einlafs einer frischen Ladung Gases und atmosphärischer Luft. Weiterhin bildet sich infolge Voreilung des Kolbens B vor dem Kolben B¹ ein Raum im Cylinder A zur Aufnahme des comprimirten Gemisches von Gas und Luft vor der Entzündung, wodurch die Nothwendigkeit einer

Verlängerung des Cylinders zu diesem Zweck, wie seither vielfach üblich, wegfällt.

Jeder der beiden Cylinder wirkt abwechselnd als Lade- und Compressionspumpe für den anderen Cylinder. Während eines Theiles der Umdrehung der Kurbelwelle comprimirt nämlich der Kolben B die Ladung und schiebt sie in den Cylinder A¹, während eines anderen Theiles der Umdrehung derselben Welle comprimirt der Kolben B^x die Ladung und schiebt sie in den Cylinder A, woselbst die Entzündung stattfindet. Infolge dieser wechselweisen Compressionswirkung der Kolben wird die gasartige Mischung eine möglichst vollkommene, durchgreifende, wie solches vor der Entzündung derselben als zweckmäfsig erkannt worden ist.

In Fig. 5 und 6 bezeichnet P den Schieberspiegel, rr elastische Platten (s. auch Fig. 7) aus Stahl oder dergleichen Metallen, welche mit Schrauben ί s beiderseits angeschlossen sind. Diese Platten, worin ich einen nicht unwesentlichen Bestandtheil meiner Erfindung erblicke, dienen zur Befestigung der Schieberrückenplatte. Die Druckfedern tt der letzteren werden in ihrer Wirkung unterstützt durch die Reibung der Platten r r an den Seiten der Rückenplatte. Infolge dessen können die Federn schwächer gewählt werden, und umgekehrt unterliegt der durch schwächere Federn angeprefste Schieber nebst Rückenplatte einer geringeren Abnutzung und absorbirt weniger Kraft.

Die Befestigung der Schieberrückenplatte an dem Cylinder geschieht mittelst eigenthümlicher elastischer Platten r aus Stahl oder ähnlichem .Metall (s. Fig. 5 bis 7). Diese Platten sind seitwärts am Cylinder mit Schrauben s s befestigt. Andere Schrauben s s (vorn), welche durch lange Löcher (Fig. 7) hindurchgehen, verbinden sie mit der Schieberrückenplatte. Diese langen Löcher in r bezwecken, der Schieberrückenplatte bei erfolgender Ausdehnung des Schiebers Gelegenheit zum Ausweichen zu geben. ·.....

Die Reibung der elastischen Platten r an der Rückenplatte ist es meist, welche als passive Kraft sich dem Druck entgegenstellt, mit welchem der Schieber und die Rückenplatte durch die Explosion der Gase im Cylinder abzudrücken gesucht werden. Infolge hiervon werden die gewöhnlich zum Andrücken des Schiebers benutzten Federn ganz merklich entlastet; sie können deshalb erheblich schwächer als sonst gehalten werden; der von dieser Seite auf den Schieber ausgeübte Rückdruck wird vermindert; die bei Anwendung starker Federn immer verursachte bedeutende Abnutzung der Schieberflächen wird vermieden, sowie die Gröfse der zur Bewegung des Schiebers erforderlichen Betriebskraft bedeutend herabgezogen.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Eine zweicylindrige Gaskraftmaschine, deren beide Cylinder durch einen Kanal E mit Ventil F verbunden sind und deren Kolben durch die Voreilung des einen vor dem anderen eine solche Bewegung erhalten, dafs zwischen ihnen ein Raum für die geprefste Gasmischung gebildet wird und die Expansionskraft der entzündeten Ladung auf beide Kolben gleichzeitig zur Wirkung kommt. (Abhängig vom Anspruch 4 des Patentes No. 532.)

2. Die elastischen Platten r r zum Anschlufs der Schieberrückenplatte an den Cylinder seitwärts des Cylinder-Schieberspiegels.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.