DE42067C

DE42067C - Gaskraftmaschine mit frei beweglichem Hilfskolben

Info

Publication number: DE42067C
Application number: DENDAT42067D
Authority: DE
Original assignee: R. SKENE in London
Anticipated expiration: 1906-12-24

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Diese Gaskraftmaschine gehört zu denjenigen, bei welchen sich im Cylinder neben dem Arbeitskolben ein frei beweglicher Hülfskolben befindet. Für die Maschine ist charakteristisch, dafs die Arbeitsleistung derselben nicht durch Aenderung des Verhältnisses von Gas und Luft in der Ladung, sondern durch Aenderung des Füllungsgrades des Cylinders geregelt wird.

Auf der beliegenden Zeichnung veranschaulichen Fig. ι einen Längsschnitt durch die Maschine.

Der Cylinder A ist auf der einen Seite offen und auf der anderen Seite durch einen Deckel geschlossen, neben welchem ein Hülfsboden T angeordnet ist, dessen Abstand von dem Deckel durch eine in diesen eingefügte Schraube t geregelt werden kann. Der Hülfsboden ist auf seiner dem Cylinderraum zugekehrten Seite mit einer kräftigen Spiralfeder T¹ versehen.

Zwischen dem Arbeitskolben B und dem Hülfsboden T ist ein Hülfskolben C frei beweglich. In den Cylinder münden ein: ein Kanal G, der das Eintreten des brennbaren Gasgemenges vermittelt, und ein Kanal D, dem eine doppelte Aufgabe zufällt, einmal, die Verbrennungsgase nach geschehener Arbeitsabgabe auszulassen, und dann, den Cylinderraum A¹ zwischen dem Hülfskolben und dem verstellbaren Boden mit der äufseren Luft in Verbindung zu setzen. Unterhalb des Kanals G befindet sich die Mischkammer, welche seitlich durch ein Rohr K mit der Gasleitung und unten durch eine mittelst eines Tellerventils L verschliefsbare Oeffnung mit der Aufsenluft communicirt. Die Regelung der Einführung des Gasgemisches in den Cylinder erfolgt durch das im oberen Theile der Mischkammer angeordnete Ventil H\ der die Einmündung des Rohres K bedeckende Ventilsitz ist mit Schlitzen oder Löchern für den Gasdurchgang versehen. Beide Ventile werden durch Spiralfedern h bezw. / auf ihre Sitze geprefst. Den Zugang zum Kanal Z) vermittelt das Ventil E, welches gleichfalls durch eine Feder F auf seinen Sitz niedergedrückt wird. Diese ist erheblich kräftiger gehalten als die vorhin erwähnten Federn h bezw. /.

■ Die Maschine arbeite mit voller
Füllung:

Bei der Darstellung Fig. 1 sei gedacht, dafs der Arbeitskolben seinen Ausschub begonnen hat. Das Ventil E sei soeben geschlossen und dadurch die Verbindung des Cylinderraumes A¹ mit der Aufsenluft abgeschnitten. Bei der Weiterbewegung des Kolbens öffnen sich die Ventile H und L und Ventil E bleibt geschlossen, weil, die ersteren mit geringerem Druck auf den Sitz geprefst werden als das letztere. Es verharrt daher der Hülfskolben an seiner Stelle und das Gasgemisch wird in den Cylinderraum zwischen den beiden Kolben eingesaugt, bis der Arbeitskolben seinen Hub vollendet hat.

Macht hierauf der Kolben seinen Einschub, so verdichtet er das vorhin eingesaugte Gasgemenge und zugleich die im Cylinderraum eingeschlossene Luft, indem der Hülfskolben C sich zurückbewegt. Nach vollendeter Verdichtung erfolgt die Zündung des Gasgemisches

Claims

und hierauf der Arbeit verrichtende Ausschub des Arbeitskolbens. . Bei dem wiederholten Einschub des Arbeitskolbens ist das Ventil E geöffnet; es erfolgt das Austreiben der Verbrennungsgase, unterstützt durch die Vorbewegung des Hülfskolbens infolge der Spannung im Luftkissen AK Die .Verbrennungsgase werden vollständig ausgetrieben. Es schliefst sich hierauf das Ventil E, und das beschriebene Spiel beginnt von neuem. Die auf dem Hülfskolben befestigte Spiralfeder· dient dazu, die Vorbewegung des Hülfskolbens C zu befördern.

Die Maschine arbeite mit th.eilweiser Füllung:

Die Bewegung des Ventils E ist dahin abgeändert, dafs dasselbe nicht mehr, :wie vorhin, während des ganzen Ausschubes des Arbeitskolbens geschlossen bleibt, sondern zu irgend einem durch den beabsichtigten Füllungsgrad bestimmten Zeitpunkt während der Dauer des Ausschubes wieder eröffnet wird. Ist dies geschehen und auf diese Weise der Raum A¹ wiederum mit der äufseren Atmosphäre in Verbindung gesetzt, so beginnt der Hülfskolben C dem seinen Ausschub fortsetzenden Arbeitskolben zu ι folgen, während Luft in Α^λ einströmt und die zwischen den beiden Kolben befindliche Ladung sich mit diesen gemeinschaftlich vorbewegt. Bei dem Einschub des Kolbens erfolgt, wie vorhin, die Verdichtung der Ladung, dann die Zündung und der Arbeitsausschub des Kolbens. Der erforderliche Verdichtungsgrad der Ladung wird durch Vorschieben des Hülfsbodens T, wodurch sich der wirksame Cylinderraum entsprechend verkleinert, gesichert. Die Abschwächung der Wirkung des Luftkissens gleicht sich durch die Spiralfeder T¹ auf dem Hülfskolben Γ aus.

Erscheint die Differenz zwischen den Spannungen der Federn F und h I nicht ausreichend, um bei Abschlufs des Ventils E das Eröffnen der Ventile H und L sicher herbeizuführen, so kann dieses Eröffnen durch einen Hebel χ unterstützt werden, dessen einer Arm sich gegen die Feder F, dessen anderer, als Flachfeder ausgebildeter Arm sich gegen die Feder / legt, so dafs letztere aufser Wirkung gebracht .,wird, sobald das Ventil E sich schliefst.

Die Anhebung des Ventils E erfolgt durch einen Hebel m auf "einer Welle M. Diese wird von einer durch die Schwungrad welle mit doppelter Geschwindigkeit angetriebenen Scheibe P unter Vermittelung eines Hebels n, dessen Rolle n^l sich gegen segmentartige Leisten auf der Scheibe P legt, in Schwingungen versetzt. Die Dauer der Schwingungen ist von der Länge der Segmente abhängig. Die Regelung erfolgt durch Versetzen des Hebels n.
. Mit dem beschriebenen Mechanismus steht eine Sicherheitsvorrichtung zum Verhüten eines Uebermafses von Geschwindigkeit der Maschine in Verbindung. Dieselbe besteht in einem Pendel R, dessen Arm in seinem unteren, die Pendellinse tragenden Theile x¹ als Flachfeder ausgebildet ist. Dieses Pendel wird durch eine Stange r, welche an einem Zapfen an der Scheibe P angreift, in Schwingungen versetzt. Unter dem Einflufs der am Ende jedes Pendelhubes in der Pendellinse aufgehäuften Energie erfährt der 'Pendelarm in seinem Theile x¹ eine Durchbiegung. Ueberschreitet diese Durchbiegung ein bestimmtes Mafs, so schlägt die Pendellinse gegen eine Schraube an einem Hebel R' und veranlafst diesen zu einem Ausschlage. Infolge dessen trifft bei der nächsten Schwingung der Welle M ein .an dieser angebrachter Knaggen S auf das rechtwinklig umgebogene Ende des Hebels R ^J und arretirt die Welle M in derjenigen Lage, bei welcher der Hebel m das Ventil E offen hält. Wie vorhin dargelegt, folgt jetzt der Hülfskolben C dem Arbeitskolben . bei seinem Ausschub, und es kann eine neue Ladung nicht eingesaugt werden. Die Maschine kommt mithin zum Stillstande und wird vom Arbeiter aufs Neue' angelassen, nachdem er zuvor den Hebel η behufs Erzielung einer abgeänderten Bethätigung des Ventils E verstellt hat.

Die Maschine kann mit im wesentlichen gleichen Einrichtungen auch zweicylindrig angeordnet werden.

Patenτ-Ansprüche:

ι. Eine mit frei beweglichem Hülfskolben hinter dem Arbeitskolben versehene Gaskraftmaschine, bei welcher behufs Erzielung voller Füllung die Verbindung des Raumes A' zwischen Hülfskolben C und Hülfsboden T mit der Aufsenluft während _;des ganzen Ausschubes des Arbeitskolbens upter-■ brochen bleibt und behufs Erzielung theilweiser Füllung vor Vollendung des Aus-. Schubes obige Verbindung .wieder hergestellt wird.
2. Bei einer Gaskraftmaschine nach Anspruch ι. die .Anordnung, dafs die Eröffnung des Gasventils H und des Luftventils L bei Abschlufs des Auslafsventils E für den Cylinderraum A¹ dadurch erzielt wird, dafs die Spannung der Anpressungsfeder. F für das-Ventil 2? .die der Anpressungsfedern h^ und I für die Ventile iiund L überwiegt, wobei die Erreichung des angegebenen Zweckes noch durch einen Hebel χ ge-

sichert werden kann, welcher bei Abschlufs von E die Feder / des Ventils L aufser Wirkung setzt.

Zum Zwecke der Regelung des Cylinderraumes A¹ nach den verschiedenen Füllungsgraden die Anordnung des verschiebbaren Hülfsbodens T mit Spiralfeder T¹ neben dem Deckel des Arbeitscylinders.

Zur Sicherung der Maschine vor zu schnellem Gange die Anordnung eines von derselben in Schwingungen versetzten Pendels R mit Flachfederarmtheil χ¹, welches Pendel unter Vermittelung des von der Pendellinse getroffenen Hebels R* die mit Knaggen S versehene' Welle M, welche das Auslafsyentil E bethätigt, arretirt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.