DE41483C - Gasmotor - Google Patents

Description

Das nothigc Gas- und Lufigcrrmch wird durch entsprechende Ventile-und eine besondere Pumpe erst in einen die treibenden Me'chri-' nismcn umhüllenden Haum geleitet, in welchem es gemischt, dann mittelst der^genannten ,Pumpe in einen besonderen Samtnelraiitn gedrückt wird, yon weichern es dem nur'.a.iif einer Seite " geschlossenen Kraftcylinder ztig'ehilirt.wird; Jn diesem wird es nach einem gewissen Kolberiwt'gc abgesperrt und zur 'Explosiort gebracht. Um das lustige ±Andrehen der _Maschihe mit^ Hand oder um bei 'gröfsereti Motoren -einen'] kleinen HUlfsmötor Überflüssig zu machen,' ist , '.eine Vorrichtung angebracht," diliclV. welcfiVi man vor dem. ersten Ingangsetzen des Motöns.t _t ein fertiges Gasr und -Luftgemisclr in dem ge|^!/ nannten Sammelrautn Von, atrtrospluirischefe¹] • Spannung bilden ,kann, welches spater, durclj dies Pumpe compiimirt, dem kraftcylindcr fertig gemischt zugeführt wird. Der Eiiitfitt Und daaf " Abschliefsen des Gas- und Luftgemisches, UxI )■ dies dem Kniftcylinder zugeführt wird, geschieht durch Ventile oder Drehschieber' «der durch beide gemeinschaftlich, Wlihrend "die Zündung dei* Gase und der Austritt der ver- , brannten Gase durch einen zweiteilbreliscliiebcr erfolgt, event, kann die'Zündung auf elektri- | -•schem "Wege gesehenen..._

Zur , Regulirung¹ 4er*-Geschwindigkeit der ' Maschine'"djent F'dlgendes;' Der Druck in dem·' Sarnmclraum karfn- dorch -ein¹ sich selbsttätig üffnendes Sichet'heitsvciitil beliebig gestellt wei¹-dcn·; desgloichen kann man den Zuflufs des Giiscs beim Ansaugen der Pumpe rcguliien, Avelche ■ dann event, mehr oder weniger Gas und umgekehrt Luft einsaugt, indem man die Gasciniiittsöflnung durch einen Kolben, auf welchen das comprimirte Gemisch aus dem .Sammelrautn wirkt, verkleinert oder vergröfsert. Auf diese .Weise wird man im allgemeinen 'einen rotirenden Regulator entbehren können, däinai)' für eine bestimmte Leistung die Belastung!* des Sicherheitsventils normirt, wahrend das sta'rkcre oder das gasiirmere Expansionsgemisch als Regulator dient. ,v¹ Fj^. 17 zeigt einen solchen Motor mit einem Kräftcylinder, während Fig. 18 einen solchen /;mit zwei Cylindern schematisch andeutet." ■ 'Nach derselben Anordnung, d. h. die Cylinder radial und in einer Qucrebcne liegend an-. ;guor,dtiet; ist iHilfig^r bis 16 ein Schnellläufen- < ι*(Ιφ· Motor¹ mit drei Cylindern'tiargestellt, welcher· t'iViichstehcnd niiher beschrieben ist, dessen Details ii-jctloch "für die anderen Anordnungen ebenfalls igelten. Schliefslich ist noch in Fig. 151 eine Wandere Anordnung mit drei Cylindern skizzirt,' ν deren Achsen parallel- neben einander- in einer IjUingsachsc liegen. : , - '

¹^" Bei allen Anordnungen ist die Pumpe stets so angebracht,' da fs in. dem- Augenblick, wo die Pumpe das angesaugte Gas- und Luftgemisch in deri Sammelraum, drückt, in dem > Kraftcylinderdie möglichst günstigste Explosions-Periode stattfindet, ,wodurch die Heftigkeit der··■ Explosion in günstiger Weise verwcrthc't wird, ' : Fjg. r zeigt einen Längsschnitt; Fig. 2 und 3 zeigen eine Ansicht des vorderen Deckels-· von » iiiiten gesehen, lUmvU wuli-liu 1Ü0 lCiii/iliuliin^ vor .sich geht; Fig. 4 ist ein Längsschnitt duich das Druckventil mit hinterer Ansicht, wobei der·hintere Deckel weggedacht ist, Fig. 5 ein Querschnitt durch das HaUptsaiigvcntil, Fig. <j>

eine vordere Ansicht mit Hinweglassüng des vorderen Deckels, ferner zeigen Fig. 7, 8 und 9 ein Schema der Schieberstellungcn^ welches mit der in Fig. 6 enthaltenen Stellung eine Umdrehung des Zünd- bezw. Auslafsschiebers darstellt, wie derselbe zu den drei Kolben steht.

Die drei Cylinder der Maschine, deren Achsen kreisförmig um 120⁰ gegen einander verschoben sind, wirken auf eine gemeinsame Achse. .; .

Aufser diesen drei Cylindcrn α b und c ist ein Pumpencylindcr d vorhanden, welcher die Luft und das Gas durch ein gemeinsames Saugventil e ansaugt, comprimirt und dann durch das Druckventil f in einen Sammclraum g drückt.

Von hier gelangt das comprimirte Gasgemisch durch das Anlafsventil /1 nach einander in die drei Cylinder zur Explosion. . π ■ '

Die drei Cylinder sind mit Plungerkolbcn i k und / versehen und vorn offen, so dafs die Kurbelstangen direct an den Kolben anfassen und so auf die Welle m wirken, und zwar in dem inneren Raum η j in welchen das Gasgemisch, nachdem es das Ventil e passirt hat', erst eintritt, um von hier durch die Pumpe d angesaugt zu werden. Durch die heftigen Bewegungen der Kurbelwelle und Kurbelstangcn op und q wird das Gasgemisch gehörig durch einander gemischt.

Die Wirkung in den drei Cylindern a b und c ist folgende: Beim Aufgang, z. B. des Kolbens i im Cylinder λ, öffnet sich das Ventil r, das comprimirte Gasgemisch tritt in den Cylinder, und zwar (wie in der Zeichnung angenommen) wahrend einer Kurbeldrehung von 30 bis 6o°. . '·

In diesem Moment tritt ein Kanal s in dem auf der Welle sitzenden rotirenden Schieber / vor eine Oeffnung ν in dem Deckel w, vor welchem die Enizlindungsflammen α brennen; hierdurch erfolgt die Explosion, da der Kanal $ mit dem inneren Cylinderrautrij in welchem das Gasgemisch sich befindet, durch Kanal y in Verbindung steht. ■·■■-..

Durch die Explosion schliefst sich das Ventil r, indem sich die Explosion nach und nach durch die Kanäle s und y weiter fortpflanzt, während andererseits die Verbindung zwischen dem inneren Gylinderraum und den Gasflammen wieder abgeschlossen wird, da der Kanal λ nur die nöthige Breite zur Explosion hat; dann wird sofort wieder die Oeffnung ν im Deckel durch den Schieber geschlossen.

Da der Druck des Explosionsgemisches gröfscr ist wie der Gasdruck der Zündflamme!!, so würde diese Zündflamme durch das Explosionsgemisch ausgeblasen werden, wenn der Kanal s den 'Kanal y mit ν verbindet. .· Um dies zu vermeiden, bringt man in dem ringförmigen Raum t zunächst eine Reihe von Oclfnungcn an, in welchen kleine Gasfliimmchen brennen, durch welche · die Hauptzündflamme stets wieder angezündet wird, wie bei einer Beleuchtung. ■ . ■ ■

Sodann kann jedoch noch folgende Vorrichtung, Fig. 14, 15 und 16, angewendet werden. In diesen Figuren stellen ysv und f dieselben Thcile aus Fig. 2 vor, nur ist der Kanal s zu einem Kanals s^l erweitert worden. Tritt nilmlich s vor y, so ist zunächst noch keine Verbindung mit ν vorhanden, Fig. 14, es tritt vielmehr comprimirtcs Gemisch von y in ss^l einen Moment ein, dann wird j*·' wieder abgesperrt, Fig. 15, das comprimirte Gemisch dehnt sich dann in ss¹ aus bezw. verdünnt sich; tritt dann die .Oeffnung p² in ss^} vor v, Fig. 16, dann entzündet sich dieses Gemisch an der Zündflamme, welche dann im weiteren Moment das Gemisch im Kanals bezw. im Cylinder entzündet, wobei jedoch die Verbindung von y mit 0 bereits wieder durch den Schieber t abgeschlossen ist.

Die Zündflamme«—* -erhakerH-ilir .Gas__also_ durch den ringförmigen Raum /', in welchen es durch das Rohr H¹ von dem Hauptrohr m zugeführt wird (s. Fig. 2).

Damit die verbrannten Gase im Ausströmungskanal y die Zündung nicht verhindern, verbindet man den der Zündstelle am na'chsten liegenden Thcil des Kanalsy durch eine Oeffnung <7^a mit einer Cylinderstclle, wo die Explosion kurz darauf erfolgt, wodurch die frische Mischung auch aus dem Cylinder in den Kanal y treten kann. Durch die Oeff-· nung q² wird Übrigens wahrscheinlich auch, die Entzündung im Cylinder stattfinden, so dafs dieselbe an zwei entfernt liegenden Punkten des letzteren stattfindet. Durch die nach der Explosion erfolgende Ausdehnung der Gase wird der Kolben bis zum Ende seines Hubes weiter bis zum todten Punkt bewegt und treibt dann auf seinem Rücktritt die Explosionsgase gifnzlich durch den Kanal y wieder aus, von welchem dieselben in eine Rinne ^ in dem Schieber t, wie man aus Fig. 8 ersehen kann, durch einen der Kanüle A¹ des Deckels w und einen der entsprechenden Kanüle b^x in der Wandung des Saugraumes η durch das Ausblaserohr c^l ins Freie gelangt.

Einer der Kanüle b^l kann natürlich geschlossen sein, es richtet sich dies nur nach der Localitiit, nach welcher das AUsblascrohr am besten gelegt wircl.

Dieselben Vorgiinge wie.im Cylinder« wiederholen sich nun der Reihe nach in den Cylindern b und c und so fort, wie man das aus dem Schema in Fig. 6 bis 9 deutlich verfolgen kann. .

Der Plungerkolbcn d' im Pumpencylinder d hiingt durch die Flügelstange c¹ mit der Kurbelwelle »i zusammen; derselbe sitzt dem einen Explosionscylinder rt gerade gegenüber und hat denselben Hub wie die Arbcitskolben i k und /. Der Durchmesser des Kolbens rf¹ ist so gewifhltj dafs er bei einer Umdrehung etwas mehr comprimirtes Gasgemisch liefert, als die drei Kolben ik und /zusammen bei einer Umdrehung nöthig haben. Derselbe saugt, wie erwähnt, das Gas und die Luft durch das gemeinsame Ventil e an, indem das Gemisch zunächst durch den Kanal / in den Raum η tritt; von hier saugt es der Kolben d^l durch die Kanüle g^l an und drückt es nachher durch die Kanäle Λ' und das Druckventil/ in den Raum g.

Oeffnet man dann mittelst Handrades i das Ventil h, so strömt das Gas zunächst' in den Raum k und gelangt von hier durch den Kanal V in den ringförmigen Kanal Hi¹, von dem es durch die Kanäle η op den entsprechenden Cylindern α b und c zugeführt wird.

Das Gas tritt durch das Gasrohr m¹ in eine Regulirungsvorrichtung n¹ ein und von hier durch ein Rohr o¹ nach dem Ventil e, welches den Gaszutritt gleichzeitig wie den Luft-, eintritt durch das Ventil abschlicfst.

Lauft nämlich die Maschine zu rasch, indem die Explosionen zu stark wirken, so wird der Kolben p^l \n dem Regulirungsraum «' in der Richtung nach Pfeil L bewegt, wodurch die Gaseinströmungsöffnung q^] verkleinert wird; dadurch wird das Gasgemenge schwacher, die Explosionen nicht so heftig bezw. die Tourenzahl fällt wieder. Da aber der Kolben d¹ doch immer das gleiche Gasquantum ansaugt, so könnte trotzdem der Druck sich event, noch im Raum g vergröfsern. Um auch dies zu vermeiden,, ist in dem Kolben d^x ein Ventil r¹ angebracht, welches durch eine Feder s^l bis zu einem gewissen Druck geschlossen bleibt (welches vorher genau ausprobirt wird).

WiTd der Druck nun gröfser, so öffnet sich das Ventil beim Niedergange des Kolbens, wodurch ein Theil des angesaugten Gasgemenges wieder in den Raum «zurücktritt; hierdurch wird also auch der Druck nicht überschritten und es geht kein Gas verloren; beim nächsten Ansaugen des Kolbens d^l hat derselbe das übergetretene Gas einfach Weniger anzusaugen. Dieses Ausgleichungsventil r¹ ist jedoch schwer zugänglich und lüfst sich schlecht rcguliren; um auch diesen Uebclstand zu vermeiden, d. h. den Druck in g beliebig festzustellen, wenn eine Verbindung . des Hauptsammeiraumes g mit dem Saugraum η stattfinden soll, ist in Fig. 12 das Ventil i² angeordnet. Durch die' Feder Λ², welche auf das Ventil drückt, kann man vermittelst der Stopfbuchse /² jeden beliebigen Druck herstellen, bei welchem das Ventil sich öffnet und das comprimirtc Gasgemisch durch die Kanäle in· >i² und o~ von g nach Ή übertritt. Es wirkt also gleichsam als Sicherheitsventil, jedoch ohne Gasverlust.

Fig. 12 zeigt ferner einen Schnitt, entsprechend dem Schnitt Fig. ι, desgleichen Fig. 13 einen der Fig. 2. entsprechenden Schnitt.

In Fig. 12 und 13 ist η der erste Sammelraum, aus welchem der Kolben rf¹ das comprimirtc Gasgemisch durch den Kanal /1¹ in das Reservoir g drückt. In Fig. 1 ist das Ventil nicht zu sehen, welches diese beiden Sammelräume beim Niedergange des Kolbens d^x trennt; dasselbe ist in Fig. 12, mit g² bezeichnet, ersichtlich.

Aus der Zeichnung ist der Vorgang selbst klar; beim Aufgang des Kolbens, d. h. Ansaugen aus Raum n, hebt sich das Ventil, 'während es sich beim Niedergange des Kolbens schliefst; hierbei Wird das Gemisch durch das Ventil / in Fig. 13 (welches eine andere An-. oi'dnung wie in Fig. 2 zeigt) und den Kanal /1² in den Raum g gedrückt. In Fig. 13 ist desgleichen eine andere constructive Anordnung des Hatiptventils e dargestellt, welche sich vori selbst erklärt und ein leichtes Dichten der gemeinsamen Einströmungen von Gas und Luft ermöglicht.

Die Ventile e und #² öffnen und schliefscn sich meistens gleichzeitig, je nach Gröfsc und Stellung des Pumpenkolbens bezüglich der Explosionscylindcrkolben.

Die drei Rückschlagventile r kann man auch durch einen rotirenden Schieber ersetzen, wie aus Fig. 10 und 11 zu ersehen ist. Fig. 10 stellt dementsprechend ein Stück des Längsschnittes aus Fig. 2 dar, nur mit rotirendem Schieber angeordnet. Fig. 11 zeigt den Schieber, wie er zur Kolbenstellung zu Fig. 6 pafst. /' ist der Kanal, welcher das comprimirte Gasgemisch durch den Kanal i>² aus dem Sammelraum g in einen ringförmigen Kanal c² des Deckels d² leitet;' von hier aus wird es durch Kanal e² des rotirenden Schiebers/², welcher auf der Welle m befestigt ist, abwechselnd durch die KariIffe"j^~ircrr"GylTndOrnr bd zugeführt.

Die Wirkung des Schiebers ist klar, wenn man sich das Schema von Fig. 11 wie bei Fig. 7, 8 und 9 vervollständigt denkt.

Wendet man gleichzeitig mit dem Schieber /² auch die Ventile r an, so verkleinert man einerseits den schädlichen Raum und vermeidet andererseits die Berührung der heifsen Gase mit dem Schieber. .

Bei der ganzen Anordnung der Maschine wird man finden, dafs etwaige Undichtigkeiten der Kolben u. s. w. keinen Gasverlust verursachen; das etwa übergetretene Gasgemisch wird einfach wieder angesaugt.

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Den Raum η nimmt man im Verhältnifs zu den Cylinderräumen α b und c möglichst grofs, damit in letzteren bei geschlossenem Ventil c möglichst kein Gegendruck vorhanden ist.

Um nun in der Maschine, nachdem dieselbe montirt, gleich ein fertiges Luft- und Gasgemisch zu besitzen, welches also sofort zur Explosion fertig in den oder die Cylinder eintreten kann, wodurch das lustige Ansaugen des Gasgemisches durch Drehen am Schwungrad vermieden wird, füllt man den Sammelraum g in irgend einer Weise, theihveise mit Wasser, so dafs sich in dem gröfsten Thcil Luft befindet. Nun öffnet man an dem unteren Theil von g einen Wasserablafshahn x^l und gleichzeitig einen Gashahn w^l am oberen Theil desselben, welcher mit der Hauptgasleitung tn^l in Verbindung steht; dann tritt das Wasser durch Hahn α^λ aus, während das Gas durch w¹ eintritt.

Ist das Wasser in g ausgelaufen, welches an einem Wasserstandsanzeiger zu ersehen, so schliefst man die Hahne w^x und je¹, das eingeströmte Gas mischt sich nun mit der in g vorhanden gewesenen Luft. Da die Pumpe aber mehr comprimirtes Gemisch liefert, als die Kraftcylinder gebrauchen, so wird sich in g schon nach einigen Umdrehungen comprimirtes Gemisch bilden, welches zum eigentlichen Betrieb nöthig ist, wahrend bei den ersten Umdrehungen die Explosion des Gasgemisches von atmosphärischer Spannung genügt, die Maschine in Gang zu setzen.

Wiederholt man diese vorgenannte Operation bezw. läfst man zuweilen neues Wasser in g eintreten und durch Hahn x¹ allmaiig wieder austreten, so kann hierdurch eine eventuelle Kühlung der Maschine erzielt werden.

Ferner sieht man, dafs man nach der ersten Inbetriebsetzung sofort comprimirtes Gemisch in g zum spateren Ingangsetzen der Maschine zur Verfugung hat.

Z¹ deuten schliefslich noch zwei Mannlöcher an, um an die Welle m gelangen zu können, und a² ist das auf letzterer sitzende Schwungrad oder die Antriebsscheibe.

Von derselben kann man eine Vorgelege^ welle auf der Fufsplatte der Maschine treiben und so eine Maschine mit weniger Touren herstellen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: ^:

   Bei Explosionsmaschinen, Gasmotoren u. s. w." das Verfahren: In einem Sammelraum, aus welchem der oder die Arbeitscylinder ihr Gasgemisch entnehmen und in welchem sich zunächst Luft und Wasser befinden, durch Ablassen von Wasser und durch gleichzeitiges Eintreten von Gas durch zwei Absperrvorrichtungen (Hahne w^x und x^l) ein fertiges Explosionsgemisch herzustellen, welches dann beim Ingangsetzen des Motors durch Zuführung von entsprechendem Gas- und Luftgemisch aus einem die Bewegungsmechanismen umhüllenden Saugraum η mittelst einer dies erzielenden Pumpe d auch comprimirt wird; dasselbe erfolgt vermöge eines sich selbsttha'tig öffnenden Ventils /², welches den Sammelraum mit dem Saugraum η verbinden kann, in beliebiger Starke. Die Druckperiode der Pumpe fallt mit der Explosionsperiode mindestens eines Kraftcylindcrs zusammen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.