DE265227C

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Publication number: DE265227C
Application number: DENDAT265227D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 265227 KLASSE 46 a. GRUPPE

WILLIAM JOSEPH STILL in LONDON.

Vereinigte Gas- und Dampfmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Oktober 1911 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine vereinigte Gas- und Dampfmaschine, bei welcher zur besseren Wärmeausnutzung und zur Erzielung eines Temperaturausgleichs der zur Speisung der Dampfseite zugeführte überhitzte Dampf an solchen Stellen des Zylinders eingeführt wird, die möglichst weit von der Verbrennungsstelle des Gasluftgemisches entfernt liegen, so daß der allmählich kühler

ίο werdende Dampf mit dem heißeren Teil der Maschine, nämlich mit den Stirnwänden des Kolbens, in Berührung kommt, um nunmehr diese zu kühlen. Zur Erzielung einer größeren Berührungsoberfläche zwischen Kolben und Dampf sind die Zylinderdeckel mit den hohlen Kolben entsprechenden nach innen gerichteten Hauben versehen, welche in das Kolbeninnere eintreten, so daß der Dampf nur in einer dünnen Schicht über Kolben und Zylinderdeckeloberfläche hinweggeführt wird. Zweckmäßig wird die Einrichtung so getroffen, daß zwei Kolben vorgesehen werden, wobei der Verbrennungsraum in der Mitte und die Dampfeinströmung an den beiden Enden erfolgt. Es wird dadurch vermieden, daß das eine Zylinderende heiß und das andere kühler ist, so daß also ein Verziehen des Zylinders infolge der ungleichmäßigen Erwärmung vermieden wird.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dar.

Fig. ι zeigt eine mit drei senkrecht stehenden Zylindern versehene Maschine gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Ventile des Dampfraumes in Richtung der Linie A-A in Fig. i.

In Fig. ι bezeichnet ι die Zylinder, 2 und 3 die Kolben, welche an ihren Stirnflächen konkav ausgebildet sind, damit der Verbrennungsraum annähernd die Gestalt einer Kugel besitzt, und eine möglichst geringe leitende und strahlende Oberfläche vorhanden ist. 4 und 5 sind die Kolbenstangen, 6 und 7 die Verbindungsstangen, 8 die Kurbelwelle, 9 und 10 die Kurbelzapfen, an welchen die Verbindungsstangen 6 und 7 angreifen. Die Kurbelwelle 8 ist in den Endlagern 11 und den Mittel-, lagern 12 des Bettes 13 gelagert, und die Zylinder werden durch Säulen 14 gestützt, welche aus einem Stück mit den unteren Zylinderdeckeln hergestellt und durch die Bolzen 15 am Maschinenbett befestigt sind. Die Säulen 14 bilden Führungen für die Kreuzköpfe 16, während die Traversen 17 zwischen den Führungen 18 sich bewegen, welche aus einem Stück mit dem oberen Zylinderdeckel hergestellt sind. 29 sind die Auspuffkanäle, 28 sind die Einlaßkanäle für die Spülluft, und 31 sind die Einlaßkanäle für das Gasluftgemisch, welche nacheinander von den beiden Kolben geöffnet und geschlossen werden.

Die Kolben 2 und 3 sind tassenförmig, so daß sie die Deckel 19 und 20 in sich aufnehmen können. Es wird auf diese Weise eine große Oberfläche erzielt, mit welcher der Dampf in Berührung kommt. Um diese Berührungsfläche noch zu vergrößern, so daß der Dampf etwa dieselbe Temperatur erhält wie die metallische Oberfläche selbst, können

Rippen oder Spiralen an dem Deckel vorgesehen werden. Die Deckel 19 und 20 sind mit dampfdichten Stoffbüchsen 21 versehen, die Deckel 22 besitzen. Die äußeren Durchmesser der tassenförmigen Teile der Deckel 19 und 20 sind ein wenig kleiner als die Durchmesser der Hohlräume in den Kolben 2 und 3, so daß, wenn die Kolben am äußeren Ende ihres Hubes angelangt sind, ein kleiner ringförmiger Raum 23 freibleibt, in den der Dampf durch Rohr 39 und Ventil 42 einströmt. Auf diese Weise bleibt der Dampf in einer dünnen Schicht in Berührung mit den heißen Oberflächen des Kolbens, und die Wärmemenge, die von dem Kolben in den Dampf übergeht, wird größer. Außerdem befindet sich beim Beginn der Dampfeinströmung die Dampfmasse an der Stelle, die am weitesten von dem Kolbenkopf entfernt ist. Wenn aber der Hub fortschreitet, nimmt der Rauminhalt hinter dem Kolbenkopf rascher zu als hinter dem ringförmigen Kolbenteil, so daß der Dampf rasch von dem einen Ende des Kolbens nach dem andern strömt. Auf diese Weise wird der Dampf in Berührung mit den Stirnwänden der Kolben gebracht und während dieser Zeit in heftiger Bewegung gehalten, so daß trotz der Expansion des Dampfes die Überhitzung aufrechterhalten wird.

Die Kolben sind mit Ringen 51 versehen, wie bei gewöhnlichen Gasmaschinen, außerdem besitzen sie nahe an dem Dampfende Ringe 52, und zwar zu dem Zweck, um ein Durchdringen von Dampf nach dem Einlaßkanal 28 und nach dem Auspuffkanal 29 zu verhindern und um zu vermeiden, daß Auspuffgase bei geöffnetem Ventil 44 durch die Kondensatorpumpe aus der Kammer 27 in den Dampfraum gesaugt werden und auf diese Weise der Unterdruck im Dampfraum zerstört wird. Zwischen den beiden Sätzen von Ringen 51 und 52 sind Öffnungen 31, welche zu der mit Preßluft für die Reinigung des Zylinders gefüllten Kammer 24 führen, und Auspufföffnungen 29, welche unter einem nur um wenig höheren als dem atmosphärischen Druck stehen, derart angeordnet, daß die etwa durch die Ringe 51 hindurchdringenden Gase nur noch so geringen Druck behalten, daß die Ringe 52 ihr Hineindringen in die äußeren Dampfräume vollkommen verhindern.

Der überhitzte Dampf wird durch Rohr 39 in die Zylinder an denjenigen Stellen eingeführt, die von dem Verbrennungsraum am weitesten entfernt liegen. Er trifft auf das Ventil 42, tritt dann in den Raum 41, von hier strömt er an den Kolbenwänden entlang und gelangt schließlich an den Kopf des Kolbens, wobei sowohl die Geschwindigkeit als auch das Volumen des Dampfes allmählich abnimmt. Das Auspuffen des Dampfes findet bei Auswärtsbewegungen der Kolben bei geöffneten Ventilen 44 durch die Rohrstutzen 40 zum Kondensator statt.

Es ist vorteilhaft, wie in der Zeichnung dargestellt, die Erfindung an Maschinen zu verwenden, bei welchen zwei in demselben Arbeitsraum in entgegengesetzter Richtung sich bewegende Arbeitskolben vorgesehen sind. In diesem Falle liegt der Verbrennungsraum zwischen den beiden Kolben, und der Dampf wird an den beiden Zylinderenden eingeführt. Es wird dadurch eine symmetrische Verteilung der Wärme über die ganze Länge des Zylinders erreicht.

Claims

Pate nt-An s PEÜc he:

1. "Vereinigte Gas- und Dampfmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der an einer der Explosionsstelle entgegengesetzten Seite des Zylinders eintretende Dampf in dünner Schicht über die Zylinder- und Kolbenfläche von den kühleren nach den heißeren Stellen hinströmt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderdeckel mit einer dem hohlen Kolben entsprechenden nach innen gerichteten Haube versehen ist, welche in das Kolbeninnere eintritt.

3. Maschine nach Anspruch 1, bei ■ welcher durch einen Kondensator Unterdruck erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsringe an den beiden Enden des Kolbens vorgesehen sind.

4. Maschine nach Anspruch 1 mit zwei in demselben Arbeitsraum in entgegengesetzter Richtung sich bewegenden Arbeitskolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf an den beiden Enden des Zylinders zugeführt wird und der Verbrennungsraum in der Mitte liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.