DE49912C - Kraftmaschine für den Betrieb durch Schwefelkohlenstoff u. dergl - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung hat eine Kraftmaschine zum Gegenstande, welche durch leicht flüchtige Stoffe (wie z. B. Schwefelkohlenstoff) betrieben wird, die in flüssigem Zustande zugeführt und entweder im Cylinder oder vor Eintritt in den Cylinder durch Anwendung mäfsiger Hitze zur Verflüchtigung gebracht werden, wodurch sie sich ausdehnen und die Maschine treiben. Zugleich kann der Cylinder mit einem Condensator verbunden sein, in den der benutzte flüchtige Stoff nach der Kraftentwickelung zur Condensation in den flüssigen Zustand zurückgeführt wird, um immer wieder in den Betriebscy linder überzutreten und durch Verflüchtigung und Ausdehnung von neuem zu wirken.

Ebenso kann das Verbundsystem bei dieser Maschine zur Anwendung kommen, so dafs zweifache Ausnutzung durch Ausdehnung unter Hervorrufung eines Vacuums durch den Condensator erzielt wird.

Bei Anwendung leicht flüchtiger Stoffe bedarf es nur einer sehr geringen Anwendung von Wärme, um durch Ausdehnung beim Uebertritt aus dem flüssigen in den gasförmigen Zustand eine grofse Kraftentwickelung bei sehr geringem Verbrauch der Flüssigkeit und an Brennstoff zu erzielen. In Fällen, in denen Abdampf zur Verfügung steht, wird schon dieser zur Vergasung genügen.

In Fig. ι ist im Verticalschnitt eine Maschine nach vorliegender Erfindung dargestellt.

Die beiden Kolben a³ arbeiten in getrennten Cylindern und sind durch ihre Kolbenstangen und in der Länge bei C³ veränderliche Pleuelstangen mit den gegen einander versetzten Kurbeln C¹ der Schwungrad welle C² verbunden. Unter dem tiefsten Stand der Kolben mündet das Zuführungsrohr S¹ und unter dem höchsten Stand das Ableitungsrohr S ² in den Cylinder; beide Röhren sind mit dem Condensator verbunden, der in der Hauptsache aus einem geschlossenen Gefäfs mit durchgeleiteter Kühlschlange besteht.

Die beiden Arbeitscylinder sind mit einem Mantel umgeben, in dem sich die Kammern Ci¹O? befinden. Durch Kammer α^l strömen die Verbrennungsgase vom Rost B; in Kammer a? kann Wasser eingelassen werden, das durch die Hitzeeinwirkung aus Kammer a¹ in heifses Wasser oder Dampf verwandelt wird, um durch die Cylinderwandung auf den sich verflüchtigenden Stoff im Cylinder einzuwirken. Ist Abgangsdampf vorhanden, so kann der Brennstoff auf Rost B und in Kammer α¹ gespart werden, indem man den Abdampf durch Kammer a² zur Einwirkung auf die Cylinderwandung strömen läfst.

An der in Fig. 1 wiedergegebenen Maschine sind zwei Ausführungsweisen der Steuerung dargestellt. Die eine Ausführung besteht in der Anbringung einer Schieberwelle g ^B im Zuführungsrohr S¹ (s. Fig. 2, 3, 4 und 5).

Die Welle findet in der Mitte Lagerung; sie trägt die beiden Drehschieber m³ und mⁱ, welche gegen mit entsprechenden Durchbrechungen versehene Wände im Rohre S¹ anliegen. Die Welle g^s steht mit der Unterfläche des Kolbens a³ durch Kniehebel α⁴ in Verbindung, und erfolgt die entsprechende Drehung der Welle g^s durch Aus- und Eingang des Kolbens.

Die beiden Drehschieber vermitteln den Austritt des Schwefelkohlenstoffes aus dem Condensator und den Eintritt in den Cylinder; wenn der eine Schieber geöffnet ist, ist der andere geschlossen, so dafs niemals directe Verbindung zwischen Condensator und Cylinder durch Rohr S¹ hergestellt ist. Um die Einstellung der Drehschieber genau reguliren zu können, ist jede Pleuelstange durchbrochen und an den gegenüberstehenden Enden mit Rechts- und Linksgewinden versehen, auf denen die Mutter C³ sitzt, durch deren Drehung die Kolbenstellung und dadurch wiederum die Schieberstellung bestimmt wird.

Die Steuerung kann aber auch, wie in Fig. i, 6 und 7 dargestellt, von aufsen betrieben werden; in diesem Falle ist der Kegeltrieb g"⁴ in einer Kammer zwischen Condensator und Rohr S¹ angebracht. Ein Kegelrad sitzt auf Welle g⁵, das andere auf Welle g³, die durch eine Dichtung nach aufsen geht und eine Kurbel trägt, deren Zapfen g² durch Schraube g¹ verstellt werden kann. An den Zapfen greift eine von einem Excenter der Schwungradwelle bethä'tigte Zugstange α⁵.

Durch Verstellung des Zapfens g² kann die Drehbewegung der Schieber m^B und m* eingestellt bezw. verändert werden.

jF sind Sicherheitsventile, um zu hohe Spannung in den Cylindern zu vermeiden. e ist ein zwischen dem Ab- und Zuströmungsrohr S² und S ^] angebrachtes Ventil, das beim Niedergang des Kolbens etwa nicht entwichenes gespanntes Gas aus dem Cylinder durch das Zuströmungsrohr in das Abflufsrohr entweichen läfst.

In Fig. 8 ist eine rotirende Kraftmaschine dargestellt, bei welcher zwischen dem Cylinder und dem Condensator ein Zwischengefäfs K¹ mit Sicherheitsventil F angeordnet ist; in dieses Zwischengefäfs tritt die condensirte Flüssigkeit aus dem Condensator über, wird durch die von dem im Gefäfse angeordneten Kanal ausstrahlende Hitze ausgedehnt und tritt dann durch Rohr K³ in den Cylinder K² über, um nach Wirkung in demselben durch Rohr Kⁱ in den Condensator zurückzuströmen.

Die auf der Stange des im Arbeitscylinder rotirenden Kolbens sitzende Riemscheibe überträgt die Kraft auf eine Welle, von der durch die Theile h¹ h² g¹ g² g^s (Fig. 6, 7 und 8) die Schieber in Drehung versetzt werden, welche den Rückstrom der Substanz vom Condensator nach dem Cylinder regeln und diese Theile der Maschine von einander abschliefsen. In Fig. 9 ist eine Kraftmaschine mit liegendem Cylinder und hin- und hergehendem Kolben theilweise im Schnitt dargestellt.

Zur Erhitzung der flüchtigen Flüssigkeit ist ein Rost a¹ unter dem Cylinder angebracht. Hinter letzterem liegt die Drehschieberwelle, welche ständig gedreht wird, ebenso wie der mit ihr durch Rädertrieb d χ verbundene Regulator, der auf das Ventil e einwirkt. Die Drehschieber m³ m⁴ reguliren den Ein- und Austritt des flüssigen und verflüchtigten Stoffes in den Röhren S¹ bezw. S²,

In den Fig. ι ο und 11 ist die Steuerung bezw. Drehung der Schieber von einer Langwelle g abgeleitet, welche durch Kegelräder α α¹ auf den Regulator c¹ c² und durch Kurbel P mittelst Zugstange i¹ auf die Kurbel i³ einwirkt, welche letztere auf der Drehschieberwelle aufgekeilt ist, die, wie bei der Anordnung nach Fig. 9, centrisch zum Cylinder gelagert ist, aber nicht rotirt, sondern nur hin- und hergeschwungen wird.

In den Anordnungen der Fig. 9, 10 und 11 dient der Regulator zum Oeffhen eines Ventils e in der besonderen Zuleitung S, welche Einrichtung bei mangelnder Flüssigkeit im Cylinder und verlangsamtem Gange dadurch in Thätigkeit tritt, dafs die Regulatorkugeln sinken und durch eine Gabel das Ventil e öffnen und die besondere Zufuhr für den leicht flüchtigen Stoff so lange offen halten, bis sich die Regulatorkugeln bei normalem Gang der Maschine wieder heben und das Ventil e schliefsen.

In Fig. 12 ist eine Verbundmaschine im Horizontalschnitt dargestellt, in welcher die ausgedehnte Substanz zunächst im Cylinder A gegen den Kolben a^s wirkt, diesen vorwärts treibt und dann vor Rückgang dieses Kolbens durch Kanal S^s in den Cylinder B entweicht, hier durch Einwirkung von Wärme sich weiter ausdehnt und gegen die hintere Fläche des Kolbens a³ im Cylinder B sowohl wie auch beim Rückgang des Kolbens a³ im Cylinder A gegen dessen Vorderfiäche anwirkt.

In dieser Anordnung sind drei Drehschieber in Thätigkeit, und zwar m³ m⁴ für den Cylinder A, und m⁵ für den Cylinder B.

Der Kanal S¹ bewirkt Extrazufuhr von Stoff durch Einwirkung des Regulators, während die Kanäle S² und S⁴ mit dem Condensator in Verbindung stehen. Die Stellung der Drehschieber, deren Antriebsmechanismus aus Fig. 12 und 13 zu sehen ist, vermittelt zu den geeigneten Zeitpunkten den Abschlufs zwischen den Cylindern A und B und dem Condensator.

Von der parallel zu den Cylindern liegenden Langwelle g, welche von der Schwungradwelle in Umlauf versetzt wird, erhalten die Kurbelscheiben i⁴ und z⁵, welche auf den Spindeln der Drehschieber m³ m⁴ bezw. w⁵ sitzen, mittelst der Kurbelscheibe z³ durch die Verbindungsstangen I¹P Drehung dergestalt, dafs durch den Kanal S¹ der condensirte Stoff vom Condensator in den Cylinder A eintritt, den Kolben α ³ durch . Ausdehnung vorwärts treibt und dann unter weiterer Ausdehnung nach B zum Treiben des Kolbens α³

übertritt und schliefslich durch Kanal S⁴ in den Condensator entweicht. Es tritt sodann Einwirkung eines Vacuums durch den Condensator auf, welches sich gegen die Rückseite des Kolbens α³ im Cylinder B und gegen die Vorderseite des Kolbens a^% im 'Cylinder A während der Zeit äufsert, während welcher der durch Drehschieber m⁴ in den Cylinder A eingelassene Stoff zum Ausgang des Kolbens sich ausdehnt.

Der Condensator ist der gleiche wie in dem Beispiel Fig. ι und ist deshalb nicht extra gezeichnet.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Bei Kraftmaschinen, in denen zur Leistung von Arbeit flüssige, leicht flüchtige Fluida (wie Schwefelkohlenstoff) durch Erwärmen ausgedehnt und nach erfolgter Ausdehnung zu anderweiter Verwendung condensirt werden, Anordnung von Drehschiebern m³ mⁱ (Fig. 2 und 3) in dem den Condensator mit dem oder den Arbeitscylindern verbindenden Rohre S¹ zur Zuführung des flüssigen Fluidums aus dem Condensator, sowie Anordnung eines Wassermantels α² mit umschliefsendem Heizmantel a¹ für Feuergase, oder eines Dampfmantels α ² um den oder die Arbeitscylinder, Fig. 1, oder Anordnung eines zwischen letztere und den Condensator eingeschalteten Heizgefäfses K¹,. Fig. 8, welches ebenso wie genannte Mäntel zur Ausdehnung des Fluidums vor Uebertritt in den oder die Arbeitscylinder dient.
2. 2. Zur Steuerung der im Anspruch 1. genannten Drehschieber Anordnung einer Kniehebelverbindung a⁴, Fig. 1 und 3, im Arbeitscylinder, zwischen dem Kolben desselben und der im Zuleitungsrohre S¹ liegenden Steuerwelle oder eines aufserhalb des Cylinders und der Rohrleitung liegenden, mit Stellzapfen g'¹ versehenen Kurbeltriebes g ³ (Fig. 6),. welcher zur Bethätigung der Drehschieber seinen Antrieb von der Schwungradwelle erhält.
3. 3. Bei solchen Kraftmaschinen mit liegendem Cylinder Anordnung einer Unterfeuerung a\ Fig. g, sowie die Anordnung rotirender (Fig. 9) oder hin- und herschwingender Drehschieber (Fig. 10 und 11), in Verbindung mit einem Zuführungsrohre S mit vom Regulator beeinflufstem Ventil e, welches, bei mangelnder Zufuhr von Fluidum durch den Drehschieber, eine zusätzliche Zufuhr von Fluidum nach dem Arbeitscylinder gestattet.
4. 4. Die Anordnung der vorstehend gekennzeichneten Kraftmaschinen als Verbundmaschinen in der Weise, dafs der Cylinder A mit dem Zuleitungskanal S¹ vom Condensator, Cylinder A und B mit den Ableitungsrohren S² und S⁴ nach dem Condensator verbunden ist, und dafs das treibende Fluidum zunächst auf den einen Kolben und bei weiterer Ausdehnung auf beide Kolben wirkt (Fig. 12).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.