DE280441C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bekannt sind Explosionskraftmaschinen mit schwingendem Kolben, welcher durch die Entspannung eines während der Explosionsperiode gebildeten Luftkissens zurückgetrieben wird. Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Maschine eine gewisse Luftmenge erst weggedrückt und nur der Rest zur Bildung des Pufferkissens benutzt. Es kann eine solche Maschine zugleich als Kraftmaschine und als Kompressor

ίο wirken. Die weggedrückte Luft kann z. B. zu Steuerungszwecken benutzt werden, was eine bequeme und einfache Ausgestaltung der Steuerung gegenüber dem sonst üblichen mechanischen Antrieb ermöglicht. Es kann aber auch die gesamte Luft zur Bildung des Luftkissens benutzt werden.

Wesentlich für den praktischen Betrieb ist, daß der Beginn der Verdichtung der Luft durch ein Ventil geregelt wird, durch das die

20.' Luft so lange entweichen kann, bis das Ventil geschlossen wird. Dadurch läßt sich eine einfache und sichere Regelung erzielen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In einem feststehenden Gehäuse g schwingt ein Kolben k. Der Querschnitt des Gehäuses, soweit er den Zylinderraum bildet, kann beliebig gestaltet, viereckig oder rund sein. Der Kolben kann mit einem Ring r verbunden sein, der dann auf der Maschinenwelle w fest sitzt. Die Welle trägt ein Schwungrad s.

Wird die" Maschine als Kraftmaschine betrieben, so kann sie Arbeit an das Schwungrad s und an ein zweites Schwungrad oder eine Riemenscheibe S₁ (Fig. 2) abgeben. Beim Vorwärtsgang des Kolbens k wird das Schwungrad S₁ durch eine einseitig wirkende Kupplung m mitgenommen. Beim Rückwärtsgang läuft das Schwungrad frei in der ersten Richtung weiter, und nur das Schwungrad s muß rückwärts beschleunigt werden. Statt durch eine Kupplung kann das sich gleichmäßig drehende Schwungrad S₁ auch durch ein Kurbelgetriebe angetrieben werden, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Wenn bei der in Fig. 1 veranschaulichten Lage eine Explosion im Räume Z₁ stattgefunden hat, so wird Kolben k vorwärts getrieben. Aus Zylinderraum Z₂ entweicht die Luft durch ein offen stehendes Ventil υ_Ά so lange, bis Ventil V₉ entweder zwangläufig geschlossen oder von dem Kolben überdeckt wird. Dann beginnt die Verdichtung der Luft in Raum Z₂. Ist der Druck der Förderleitung erreicht, so hebt sich ein zweites Druckventil und die Luft wird hinausgeschoben. Das zweite. Druckventil schließt sich wieder oder wird von dem Kolben wieder überdeckt, worauf im Zylinderraum z₂ ein Pufferkissen entsteht, welches die Rückschwingung des Kolbens verursacht.
Während der Explosionsperiode dehnen sich

im Raum Z₁ die verbrannten Gase aus.

Auslaßventil v₂ wird durch die Steuerung geschlossen gehalten. Haben sich die Gase bis auf einen niedrigen Druck ausgedehnt, so öffnet sich Einlaßventil D₁, und neues Gemisch wird durch Leitung I eingesaugt, bis der Kolben seine Endstellung erreicht hat.

Bei der Rückschwingung des Kolbens entspannt sich das Pufferkissen im Zylinderraum z₂.

Der Kolben schiebt die verbrannten Gase vor sich her und zum Ventil V₂ hinaus, das dann geöffnet wird. Hierbei nimmt das frische Gemisch eine solche Lage im Zylinderraum Z₁ ein, daß es nicht aus dem Ventil V₂ hinausgeschoben werden kann. .Der weiter zurückschwingende Kolben verdichtet das Gemisch, worauf eine neue Zündung und Explosion erfolgt. Hinter dem Kolben wird als Ersatz

ίο für die während des Explosionshubes durch Ventil ^₃ ausgestoßene Luft durch ein besonderes Luftsaugeventil neue Luft angesaugt. Im rechten Teil der Fig. ι ist eine Vorrichtung zum Eindrücken der Brennstoffladung skizziert.

Sie besteht aus einem Zylinderraum z_s, der mit Saug- und Druckventilen für den Brennstoff ausgerüstet ist, und in welchem die Ladung verdichtet wird. Aus diesem Raum strömt die Luft sofort in den Zylinderraum Z₁ ab, sobald in diesem die Spannung unter den im Raum Z₃ herrschenden Druck sinkt. Es braucht die Dehnung der verbrannten Gase im Zylinder-· raum Z₁ nicht bis unter die Atmosphäre getrieben zu werden.

Die Vorrichtung zur Verdichtung der Luft wirkt folgendermaßen: Das U-förmige Rohr u sei mit Flüssigkeit gefüllt, der Kolben k_x stehe, wie gezeichnet, in seiner unteren Lage. Das Druckmittel strömt bei geöffnetem Ventil v_i durch ein Rohr 0 bis in den Kopf des einen Schenkels des Rohres u, verdrängt die Flüssigkeit und hebt den Kolben A₁. Im Raum z_a wird die neue Ladung verdichtet. Die aufgehende Kolbenstange f nimmt gegen Hubende den Arm eines Kippwerkes f mit und bringt dieses zum Umfallen. Dadurch werden die zwangläufig mit ihm verbundenen Ventile V₄, und V₅ umgesteuert, so daß nunmehr das Eintrittsventil V₁ geschlossen und das Ventil v_s geöffnet wird, so daß das Druckmittel entweichen kann. Infolgedessen geht auch der Kolben It₁ wieder herunter. Kurz vor seinem unteren Hubende steuert er wieder das Kippwerk um, und das Spiel beginnt von neuem.

Man braucht diese Pumpvorrichtung nur in Übereinstimmung mit der Zeitfolge der Hübe in der Maschine zu bringen, um mit Sicherheit die Ladung bewirken zu können.

Bei dieser Maschine soll die Arbeit für den Rückhub des Kolbens k in dem Luftkissen aufgespeichert werden, das der Kolben am Ende seines Hubes verdichtet. Um aber die größte Kraft der Explosion, die zu Beginn des Hubes vorhanden ist, mit für den Rückhub auszunutzen, kann ein mit dem Schwungrad s oder unmittelbar mit der Welle w fest verbundenes Gewicht S₂ angeordnet werden, welches beim Explosionshub bis zum Gipfel seiner Kreisbahn oder darüber hinaus gehoben wird und beim Rückhub infolge seiner Schwere treibend auf den Kolben wirkt.

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   Explosionskraftmaschine mit schwingendem Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß während des Explosionshubes die Luft auf der andern Seite des Kolbens zunächst frei ausströmt, darauf die Luft verdichtet und weggedrückt wird und endlich durch Verdichtung der zurückbleibenden Luft ein Luftkissen gebildet wird, welches 'in bekannter Weise den Kolben zurücktreibt..

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.