DE54979C - Nach dem Tandemsystem angeordnete Maschine zum gleichzeitigen Betriebe durch Gas und Druckluft - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Druckluft.

Gegenstand der dargestellten Erfindung ist ein Motor, der einestheils durch die Druckluft einer Druckluftanlage, anderntheils durch Gas analog einer Gasmaschine betrieben wird, und wobei die beiden Arbeitscylinder nach dem Ta η d e m - System hinter einander angeordnet sind und auf eine einzige Kurbel wirken.

Eine parallel der Achse beider Cylinder befindliche und von der Schwungradwelle W der Maschine mit gleicher -Geschwindigkeit angetriebene Steuerwelle W_x betreibt sowohl die Steuerung des Luftcylinders als des Gascylinders. ' .

Fig. ι stellt eine Seitenansicht und einen Längsschnitt, Fig. .2 eine Oberansicht und einen Horizontalschnitt, Fig. 3 eine Hinteransicht und Fig. 4 einen Querschnitt^: durch den Gascylinder' dar.

Es ist A der Cylinder der Gasmaschine, welcher einfach wirkt, G der Cylinder der Luftmaschine, welch letzterer doppeltwirkend in irgend einer Weise wie der Cylinder einer Dampfmaschine gesteuert wird, z. B. durch die Construction D. R. P, No. 40350.

Für den Gascylinder ist beispielsweise das System Benz gewählt, weil dasselbe im Zweitakt arbeitet und aufserdem die hierzu erforderliche Druckluft unmittelbar zur Verfügung gestellt werden kann. Die Arbeit im Zweitäkt verleiht der Maschine eine gröfsere Gleichförmigkeit im Gange, als wenn der Gasmotor im Viertakt arbeitete, da die Explosionsarbeit des Gases, wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, einen Theil der Gesammtarbeit der hinteren Kolbenseite ausmacht. Der Kolben K des Gascylinders tritt mit vollem Querschnitt in den Raum des Druckcylinders.

Die Druckluft tritt aus der Rohrleitung am hintersten Ende bei α in den Mantel r des Gascylinders, nimmt unter gleichzeitiger Kühlung des Cylinders die Wärme des letzteren auf und gelangt, durch die Steuerung'vertheilt, vorgewärmt in den Cylinder G der Luftmaschine, in demselben durch Expansion wirkend.

Für den Luftcylinder geht die Bewegung durch die konischen Räder T₁ r₂ r₃ r_i auf die kleine Hülfswelle n> über, welche in einem Gehäuse, das den Ständer eines Regulators R trägt, horizontal und senkrecht zur Maschinenachse gelagert ist. Auf dieser Welle befindet sich ein Excentermechanismus E mit prismatischer Führung c, auf welcher eine Hülse verschoben werden kann, von der die Ventilbewegung abgeleitet ist. Letztere und die Verstellung der Coulisse durch den Regulator erfolgt durch das aus Fig.· 1 ersichtliche Hebelwerk. Die Ventile v_} V₂ werden durch dasselbe gehoben und gesenkt, und zwar gelangen sie, abhängig von dem Stande des Regulators, früher oder später zum Schlufs, w.ährend ihre Voreröffnung constant ist. Der Auslafs wird durch Corlifs-Hähne von der Hülfswelle w aus gesteuert.

Die Steuerung des Gascylinders. Bei der gezeichneten Stellung des Kolbens, der sich

nach links bewegt, erfolgt durch elektrische Zündung bei % eine Explosion des im Cylinder enthaltenen Gasgemisches. In Verbindung mit dem Druck der Druckluft auf die ringförmige Fläche des Kolbens im Luftcylinder (linke Seife) erfolgt eine Arbeitsübertragung auf die Kurbel der Maschine. Gegen Ende des Kolbenhubes öffnen sich die Ventile C₁C₂. Durch ersteres tritt Druckluft von geringerer Spannung, zu deren Ansammlung der Behälter B im Fufs des Gascylinders dient (die Luft wird der Ummantelung r entnommen und strömt auf ihrem Wege nach B durch das Reductionsventil w), in den Cylinder und treibt die hier angesammelten Verbrennungsproducte durch das Ventil C₂, Kanal k, Verbindungsrohr f in den Behälter C. Bei etwa halbem Kolbenhub schliefst sich das Ventil C₁, dann das Ventil C₂,' es'tritt eine Verdichtung der Luft ein, worauf schliefslich, aber noch vor Beendigung des Kolbenhubes, durch das Ventil e₀ etwas Gas (so viel, als. zur Bildung eines explosiblen Gemenges erforderlich ist) in den Cylinder hineingelassen wird. Im Todtpunkte erfolgt die Zündung mittelst eines elektrischen Funkens, der durch einen R u h m k ο rf f- Apparat und Dynamomaschine im gegebenen Moment erzeugt wird.

Aus der Zeichnung ist unmittelbar ersichtlich, wie die Steixerung der Ventile am Gascylinder erfolgt. Auf der Steuerwelle η>_λ sitzt ein Excenter β_Ύ mit kugelig abgedrehter Fläche zwischen Scheibe und Excenterring, so dafs dasselbe mittelst eines Kugelzapfens die Welle b, Fig. 3, in oscillirende Drehung versetzen kann. Ein auf derselben befindlicher Daumen (s. Fig. i) öffnet und schliefst mittelst des Hebels d die Ventile C₁ und C₂. Die Eröffnung des Gasventils erfolgt durch ein besonderes Excenter e₂. Eine am Ende der Welle W^ von der Kurbel g betriebene Gaspumpe preist continuirlich Gas in einen Behälter C (s. Fig. 2 und 4), aus dem dann dasselbe in den Arbeitscylihder A strömt. Der Druck wird so regulirt, dafs derselbe im Behälter C etwas gröfser ist, als der zuletzt durch Verdichtung der eingeschlossenen Luft im Arbeitscylinder entstandene. Um auch bei variabler Arbeitsleistung der Maschine stets ..diejenige Luft- und Gasmenge · zur Speisung des Cylinders zu erhalten, welche der erforderlichen Explosionsarbeit entspricht, sind sowohl in der Luft- als Gasleitung nach den Ventilen C₁ und e₀ Drosselventile bezw. -Hähne eingesetzt, welche durch Gestänge mit dem Regulator verbunden sind und von diesem entsprechend verstellt werden.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann bei ρ in den Raum D, der von Druckluft erfüllt ist, Wasser eingespritzt werden, um die in den Auspuffgasen enthaltene Wärme zu binden. Der durch die Hitze der Auspuffgase erzeugte Wasserdampf mischt sich mit der Arbeitsluft , und kommt der Wirkung der Luft bei ihrer Expansion im Luftcylinder zu Gute. Erstere treten durch das Rohr m in die Ummantelung des Luftcylinders und geben hier noch den Rest ihrer Wärme an die Cylinderwände, welche von innen durch die expandirende Luft stets abgekühlt werden, ab. Auf diese Weise ist ein fast vollkommener Wärmeaustausch erreicht. Nebenbei wird aber noch, was sehr wichtig ist, die im Gase steckende Explosionsarbeit im Procefs gewonnen.

Fig. 5 ist ein Längenschnitt durch die beiden Cylinder, A für den Gasmotor, G für den Luftdruckmotor; Fig. 6 .ist ein gleicher Schnitt durch die Cylinder und durch den beiden Cylindern gemeinschaftlichen Differentialkolben, A¹ für die Gasexplosion, G¹ für den Luftdruck.

In Fig. 5 ist der Luftdruckcylinder G mit den Einlafsventilen g g und den Auslafsdrehschiebern g·^¹ ausgestattet; der Hebelmechanismus zur Steuerung dieser Ventile und Schieber ist in Fig. 1 ersichtlich; es . können aber auch lediglich Ventile g g g² g² für Einlafs und Auslafs zur Anwendung kommen, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist. Die Steuerung des Gaseinlafsventils für die Gasmaschine ist aus Fig. ι und 2 ersichtlich.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine nach dem Ta η dem-System angeordnete Kraftmaschine, in welcher ein Gascylinder und ein aus einer Druckluftcentralanlage gespeister Druckluftcylinder mit zusammenhängenden Räumen, mit gemeinschaftlichem Kolbenkörper und unter Uebertragung des Kolbendruckes auf eine einzige. Kurbel angeordnet sind, wobei eine parallel zur Maschinenachse gelagerte Welle die Ein- und Auslafsorgane beider Cylinder steuert und ein einziger Regulator sowohl die Arbeitsleistung der Druckluft als des Gases beherrscht.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.