DE27045C - Neuerungen an der unter Nr. 532 patentirten Gaskraftmaschine. (Abhängig vom Patent Nr. 532.) - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Bei der auf beiliegender Zeichnung dargestellten Gaskraftmaschine findet die Explosion des Gemisches bei jeder Achsenumdrehung statt. Der mit einem Wassermantel umgebene Arbeitscylinder ist mit A bezeichnet. In demselben ist der Treibkolben B, Fig. 2, verschiebbar und es wirkt derselbe in der Weise der gewöhnlichen liegenden Gaskraftmaschinen auf die Kurbelachse. Fig. 5, Blatt II, veranschaulicht im Detail die Compressionspumpe für das Gas- und Luftgemisch mit dem Cylinder a, sowie das Einlafsventil / Auf der Unterseite des Arbeitscylinders A ist das Auslafsventil D angeordnet. Durch eine Schraubenfeder E wird dieses Ventil geschlossen erhalten; im geöffneten Zustande stellt es die Communication zwischen dem Arbeitscylinder und dem Exhaustorrohr H her.

Die Stange 10 des Ventils D ist aufserdem mit einer zweiten Schraubenfeder F umgeben, welche der Feder E entgegenwirkt. Mittelst einer Verbindungsstange steht die Ventilstange ι ο in Verbindung mit einem Doppelarm G, welcher die Oeffnung des Auslafsventils D herbeiführt, wenn der Kreuzkopf der Kolbenstange an ihn anstöfst. Aus Fig. 9 ist die Anordnung des Kreuzkopfes an der Gleitstange im Querschnitt dargestellt, und Fig. 10 veranschaulicht die Art der Lagerung des genannten Doppelarmes G auf seinem Drehzapfen. Durch den Kanal K findet die Entzündung des Luft- und Gasgemisches statt, und L, Fig. 1 und 5, stellt den zu diesem Zwecke verwendeten Schieber dar. In diesem Schieber befindet sich die Zünd^ kammer M.

Mit N, Fig. 6, ist das Ventil bezeichnet, welches Gas und Luft in die Pumpe eintreten läfst, welche in comprimirtem Zustande das Gemisch durch Ventil J in den Arbeitscylinder eintreten läfst.

Wenn durch das Rohr O, Fig. 6, Gas zugeführt wird, so läfst man die Maschine vermittelst der Hand einmal umlaufen. Dadurch treten Luft und Gas gemischt aus dem Cylinder a der Compressionspumpe, Fig. 1 und 11, in den linken Cylindertheil U mit einer Spannung von ungefähr 4,2 Atmosphären ein.

In dem Mafse, wie die Maschine sich weiter dreht und der Treibkolben B sich mehr von dem Anfangspunkt seines Laufes entfernt, wird der Schieber L, Fig. 1 und 5, durch das auf der Kurbelachse sitzende Excenter in eine solche Stellung gebracht, dafs die Flamme in den Cylinderkanal K, Fig. 5, einschlägt und die Ladung des Cylinders zur Explosion bringt.

Infolge dessen wird der Kolben vorwärts getrieben und gleichzeitig die Luft in dem Gehäuse SS, Fig. 2 und 3, comprimirt, das mit dem rechtsseitigen Cylindertheil, wie Fig. 2 zeigt, direct communicirt.

Wenn der Kolben ungefähr 25 mm von seinem äufsersten Stand nach rechts hin bewegt ist, so kommt der Kreuzkopf der Kolbenstange in Contact mit dem oberen Arm des erwähnten Doppelarmes G. Dadurch wird das Auslafs-

ventil D geöffnet und die Explosionsproducte können dadurch entweichen.

Wenn der Kolben nach rechts geht, so rückt er über die Cylinderöfmungen':/¹, Fig. 2, hinweg und die Luft, welche im Raum S comprimirt worden ist, tritt durch diese Oeffnungen in den Arbeitscylinder aus. Neue Luft strömt durch die Klappen R R des rechtsseitigen Cylinderdeckels, Fig. 2, in das Gehäuse S und den Cylinder A; wenn der Treibkolben wieder nach links geht und wenn er hierbei die Cylinderöffnungen T T geschlossen hat, findet die Schliefsung des Auslafsventils D statt.

In diesem Augenblick tritt die Schubscheibe W, Fig. 17, in Contact mit dem Rädchen X. Dadurch wird der Kolben J der Compressionspumpe vorwärts geschleudert und der Inhalt der Pumpe α entleert sich in den Arbeitscylinder A. Es geschieht dies jedoch nur dann, wenn die Geschwindigkeit der Maschine unter ein bestimmtes Mafs heruntergeht. Zu diesem Zweck ist das Schwungrad der Maschine, Fig. 19, mit einem Regulator versehen, der im genannten Falle die Schubscheibe W mit dem Stofsrädchen X in Contact bringt.

Durch das Vorschleudern des letzteren vermittelst des Uebertragungsbolzens m, Fig. 4, und des an die Kolbenstange der Compressionspumpe angreifenden Armes 8, Fig. 4 und 1, wird der Kolben dieser Pumpe ebenfalls vorgeschleudert. Das Gas- und Luftgemisch in der Pumpe wird dadurch comprimirt und durch J in den Arbeitscylinder gedrückt.

Es besteht dieser Regulator aus einem Gewichtsarm kj, Fig. ι und 19. Der dickere Theil j desselben steht einseitig durch ein dünnes Stahlplättchen mit dem Schwungradkranz in Verbindung. Der dünnere, als Finger ausgebildete Theil k drückt auf das eine Ende eines bügeiförmigen Hebels /, der auf der Schwungradnabe drehbar ist. Das andere Ende dieses Hebels erfafst den Finger/, Fig. 1 und 17, der an der Schubscheibe W festsitzt. Zugleich drückt auf dieses Ende des Hebels die Blattfeder ii, welche die Schubscheibe stets nach dem Stofsrädchen X hin zu bewegen strebt. Wird nun die Geschwindigkeit der Maschine eine längsamere, so ist die Centrifugalkraft des Stückes j nicht so grofs, und der Theil k wird durch die überhandnehmende Wirkung von ii, indem zugleich die Schubscheibe Win die Ebene des Stofsrädchens X gedrückt wird, nach auswärts gedrängt.

Der Cylinderkolben B comprimirt bei seinem Rückgange das Gas im Raum U, und wenn dann die Flamme mit dem Gasgemisch in Berührung gebracht wird, findet Explosion statt und der Kolben wird, wie beschrieben, wieder nach rechts hin geschnellt.

Der Kolben der Gaspumpe wird von der Schraubenfeder b von innen nach aufsen zu angedrückt, so dafs das Frictionsrädchen X der Stange des Kolbens beständig mit der Schubscheibe der Kurbelachse in Contact gehalten wird.

Jedesmal aber, wenn die Geschwindigkeit der Maschine grofs genug wird, dafs die Centrifugalkraft die.Feder ii nach aufsen hin zu drücken vermag, kommt die Schubscheibe W in eine derartige Position, dafs sie das Rädchen X nicht mehr berührt. Diese Position ist in Fig. 1 veranschaulicht.

Man kann, wenn man weniger Betriebskraft nöthig hat, an der Schubscheibe W Abstufungen anbringen, die es gestatten, dafs weniger Gas mit der Luft zur Vermischung kommt. Es ist der Cylinderquerschnitt der Compressionspumpe übrigens viel gröfser als nöthig gewählt, um das gewünschte Quantum stets liefern zu können.

Den Eintritt von Gas kann man mittelst eines mit Zeiger versehenen Hahnes reguliren, der in das Gaszuleitungsrohr O, Fig. 6, eingeschaltet ist.

Natürlich würde sich bei einer starken Gasspannung in dem Rohr O das Luftrohr P nicht öffnen und es würde sich bei jedem Hube der Pumpencylinder nur mit Gas füllen. Man kann übrigens den Hahn in O zum Theil schliefsen, so dafs das Gas nicht zu rasch in den Cylinder α einströmt, falls man den Kolben so schnell verschiebt, dafs eine zur Oeffnung des Luftventils 7 hinreichende Saugwirkung entsteht. Sollte man finden, dafs es ausreicht, die Hälfte des Cylinders α mit Gas anzufüllen, um das Maximum der Explosionskraft zu erzielen, so könnte man den Hahn in O derart einstellen, dafs die. Hälfte des Pumpeninhalts durch das Rohr P angesaugt würde.

Fig. 6 zeigt, dafs zwei Ventile über einander angeordnet sind; natürlich würden in allen Fällen die Ventile 6 und 7 durch die Saugwirkung gehoben werden, wenn das Rohr O vollständig geschlossen bliebe. Das Explosionsgemisch wird übrigens besser werden, wenn man nur wenig Luft mit dem Gase zur Vermischung bringt, bevor dasselbe in den Explosionscylinder gelangt.

Wenn der Treibkolben vorwärts geht und die Oeffnungen TT überschreitet, so tritt die in der Luftkammer .S S comprimirte Luft, wie schon erwähnt, in den Arbeitscylinder über.

Wenn nun bei diesem Rückgange der Treibkolben über die genannten Oeffnungen T T fortgegangen ist, beginnt die Compression im Arbeitscylinder. In demselben Augenblick werden Gas und Luft auf der anderen Kolbenseite eingeführt, und bevor sie sich gründlich vermischen können, werden sie comprimirt und entzündet. Bei der Explosion befindet sich

dann eine Schicht comprimirten Gases und Luft links in dem Cylinderraum U und eine Schicht reiner Luft am Kolben B.

Die Explosion des Gases links drängt die Luft nach rechts und erzeugt eine sehr hohe Spannung bei geringer Gasconsumption. Diese Consumption· ist viel geringer, als wenn das Gas mit dem ganzen Volumen Luft vermischt wäre; denn Gas, welches zur Explosion gebracht würde, wenn es nur ein Drittel des Raumes U einnahme, würde, wenn es mit dem ganzen Luftinhalt des Cylinders vermischt wäre, gar nicht explodiren.

Nach diesem Princip erzielt man eine grofse Ersparnifs an Gas.

Indem man den Luftraum S S um den Arbeitscylinder vollständig herumführt, gewinnt man Platz für eine grofse Anzahl von Löchern T, so dafs der Cylinder vollständig von den Explosionsrückständen gereinigt wird, wenn der Kolben mit seiner Hinterkante die Löcher T freimacht, wobei er nur etwa Y₁₂ seines Hubes zu machen braucht. Sind auf diese Weise die Löcher T in Communication mit dem Raum U des Arbeitscylinders gerathen, so drängt die comprimirte Luft der Kammer SS sämmtliche Explosionsrückstände durch das geöffnete Auslafsventil D zum Ausblasrohr hinaus.

Der Wassermantel V ist mit dem Cylinder nicht aus einem Stück hergestellt. Die Verbindungsstelle 3 ist etwas konisch, um besser abzudichten.

Durch die Wirkung des Excenters auf der Kurbelachse wird der Schieber L, Fig. 5 , vorgeschoben, bis sein Zündraum M mit der Oeffnung f zusammenfällt. Der Zug des Schornsteins g saugt alsdann Luft durch / an und treibt aus M sämmtliche Verbrennungsrückstände heraus. Die untere Partie des Schornsteins ist verengt, Fig. 7, um an dieser Stelle stärkeren Zug zu erzielen.

Ein Theil des aus der Kammer d in den Zündraum M übergeführten Gases wird in den Schornstein ausgeblasen. Dieser Theil des Gases wird dann entzündet, das Excenter stöfst den Schieber sofort zurück und dadurch verschliefst sich die Oeffnung /.

Um ein Auslöschen des Gases in dem Zündraum M zu verhindern, ordne ich die Kammer d so an, dafs sie nicht nur das Gas nach M abliefert, sondern auch die Spannung in dem Zündraum vermehrt, so dafs, wenn Communication nach dem Cylinderkanal K hergestellt ist, die Gasströmung nach dem Zündraum hin nicht so ungestüm ist.

In dem Schieber L befindet sich ein enger Kanal c und ein anderer Kanal e, und der Zwischenraum zwischen diesen Kanälen ist ein wenig gröfser als die Breite des Kanals, welcher den Eintritt nach d herstellt. Wenn nun c über d fortrückt, so strömt in diesem Augenblick ein Theil des Explosionsgemisches aus dem Kanal K durch c und füllt d mit einem Gemisch von derselben Spannung wie in K an. Wenn dann der Schieber L vorgeschoben wird, so wird c verschlossen und e tritt auf den Kanal nach d. Das alsdann in d comprimirte Gas gelangt durch den schrägen Kanal e nach M. Da dieses Gas explosiv ist, so bedarf es keines Sauerstoffes, um die Flamme zu speisen.. Der Schieber L rückt vorwärts, bis M mit K in vollständiger Communication ist, und indem, das entzündete Gas durch den Kanal K in den Arbeitscylinder eintritt, findet in diesem die Entzündung des Gas- und Luftgemisches und infolge dessen Explosion desselben statt.

In den verticalen Schornstein g, der oben mit einem Drahtnetz überdeckt ist, mündet unterhalb der Oeffnung f am Schiebergehäuse das Brennerrohr z, Fig. 1, 5 und 6, ein. Die im Innern von g beständig brennende Zündflamme bringt das aus der Zündkammer M nach g überströmende Explosionsgemisch dadurch zur Entzündung.

Das OeI kann dem Cylinder mit dem Gas- und Luftgemisch durch das Einlafsventil J zugeführt werden.

Wenn es erforderlich sein sollte, so kann man eine kleine Nuth in den Zündschieber L derart einschneiden, dafs ein wenig Gas aus dem Cylinderkanal K nach der Zündkammer M übertreten kann, während M mit dem Schornstein g sich in Communication befindet, um dadurch dem in M entzündeten Gemisch neue Nahrung zuzuführen.

In dem Diagramm, Fig. 18, sind die Ordinatencurven für die Luftcompression und die aus der Explosion des Gemisches sich ergebende Compression veranschaulicht.

Das Excenter für den Zündschieber L ist in Fig. 12 besonders dargestellt. Endlich stellt Fig. 8 noch im Detail den mit den Klappen R R versehenen Deckel des Arbeitscylinders dar, und Fig. 13 und 14 bezw. 15 und 16 zeigen in zwei verschiedenen Ansichten Dichtungsringe für den Arbeitskolben B bezw. den Compressionspumpenkolben J.

Claims (1)

1. ' Patent-Ansprüche:

   Bei der durch Patent No. 532 geschützten

   Gaskraftmaschine:

   i. Die Combination des Arbeitscylinders A mit einer beim Rückgange des Treibkolbens B Luft ansaugenden besonderen Luftkammer S, in der Luft beim Kolbenvorgange comprimirt und durch Oeffnungen T hinter den Kolben gedrückt wird, zwecks gründlicher Ausstofsung der Verbrennungsrückstände, ferner die mit Bezug auf die Zeichnung beschriebene Combination der Compressions-

   pumpe α mit dem Einlafsventil _/ und Schieber L, um hinter die beim Rückgange von B nach Schliefsung des Ventils D comprimirte Luftschicht die Ladung in den Explosionsraum überzudrücken.

   Der mit Bezug auf die Zeichnung beschriebene Regulator, bestehend aus der Combination der Schubscheibe W mit einem an der Schwungradnabe drehbaren Hebel h, der einerseits unter Einwirkung der Feder i, andererseits des mit dem Schwungrade federnd verbundenen Gewichtsarmes kj steht, zum Zweck, bei übermäfsiger Geschwindigkeit des Motors die Schubscheibe W zu verschieben und die Compressionspumpe a periodisch aufser Betrieb zu setzen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.