DE8883C - Neuerungen an Gasmotoren - Google Patents

Description

1879.

Klasse 46.

L. A. BÖTTCHER in KÖNIGSBERG i. Pr. Neuerungen an Gasmotoren.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1879 ab.

Die vorliegende Gaskraftmaschine dient zur Erzeugung von mechanischer Arbeit durch Verbrennung eines Gemenges von 7 bis 12 Raumtheilen atmosphärischer Luft mit 1 Theil Leuchtgas, oder auch von 3 bis 5 Theilen atmosphärischer Luft mit ι Theil Kohlenoxydgas. Die Construction der Fig. 1, 2 und 5 wirkt mit schneller, die der Fig. 3 und 4 mit allmäliger Verbrennung.

Die Fig. r und 2 zeigen einen liegenden zwölfpferdigen Gasmotor mit Entzündung mittelst Gasgebläse.

Das Ansaugen von Luft und Gas geschieht in folgender Weise. Mit dem Querzapfen t des Kreuzkopfes ist der Pumpenhebel / durch die Lenkerstange L verbunden, Fig. 1. Sobald der Arbeitskolben A in der Richtung des Pfeiles bewegt wird, zieht der Hebel / mittelst der Lenkerstange M den Luftpumpenkolben C ebenfalls in der Richtung des Pfeiles fort. Die nach hinten durch eine Stopfbüchse V heraustretende Kolbenstange Q des Pumpenkolbens C ist mit dem Gaspumpenkolben D fest verbunden, in dessen Querstück W auf der einen Seite der Luftpumpenkolben E, auf der anderen Seite ein zweiter Gaspumpenkolben d befestigt ist.

Der Luftpumpenkolben C saugt durch das Ventil X, Fig. 1, Luft ein und prefst dieselbe beim Rückgang durch das Rohr k und das Ventil Y in den Verdichtungsraum K\ gleichzeitig saugt der Gaspumpenkolben D durch das Ventil Z Gas ein und prefst es durch das Ventil Z¹ und die Rohrleitung / ebenfalls in den Verdichtungsraum K. Der aus der Rohrleitung p eintretende Gasstrom schneidet dabei den aus dem Ventil Y eintretenden Luftstrom in einem schiefen Winkel, so dafs sich Gas und Luft möglichst gleichmäfsig vermischen.

Der kleine Luftpumpenkolben E, Fig. 2, saugt durch den zugehörigen Ventilkasten E¹ Luft an und prefst sie durch das Rohr e in den Luftdruckregulator N. Der kleine Gaspumpenkolben d dagegen saugt durch den Ventilkasten rf¹ Gas an und prefst es durch das Rohr g in den Gasdruckregulator n, Fig. 1.

Die zur Entzündung dienende Gasgebläsevorrichtung besteht im wesentlichen aus den Druckregulatoren N und η für Luft und Gas und dem Brenner S, Fig. 1. Der Druckregulator η für Gas ist in Fig. 1 im Querschnitt dargestellt. In dem unteren engen Cylinder desselben befindet sich ein eingeschliffener Kolben m, welcher mittelst des durch das Rohr g eingeprefsten Gases emporgetrieben wird. Hierbei wirkt die in dem oberen erweiterten Cylinderraum angebrachte starke Schraubenfeder ί in entgegengesetztem Sinne, so dafs das Gas stark verdichtet wird. Damit die Spannung eine gewisse Grenze nicht überschreite, ist der Kolben von unten mit einem Bohrkanal versehen, welcher seitlich in der halben Höhe des Kolbens m ausmündet. Erreicht diese Mündung den oberen weiteren Cylinder des Regulators n, so strömt das überschüssige Gas durch das Rohr w in die Gasleitung zurück. In der Bodenplatte befindet sich ferner ein Gasausflufsventil r~ sobald man dieses öffnet, wird das Gas mittelst des Kolbens m und der Schraubenfeder ί durch das Rohr h und den Brenner 5 ausgepreist.

Ganz ebenso ist der Luftdruckregulator N, Fig. 2, eingerichtet, dessen Ventil R die geprefste Luft im geeigneten Zeitpunkt durch das Rohr u, Fig. 2 und 1, ebenfalls dem Brenner S-zuführt, so dafs diesem Brenner Luft und Gas in der zum Verbrennen erforderlichen Mischung entströmen.

Beim Beginn des neuen Hubes in der Pfeilrichtung öffnet eine auf der Welle F sitzende unrunde Scheibe U, Fig. 2, mittelst des Hebels b das Ventil P, Fig. 1, und läfst das pemenge aus dem Raum K hinter den Treibkolben A treten. Eine ähnliche unrunde Scheibe öffnet mittelst des Hebels a, Fig. 2, das Ventil 0, Fig. i. In derselben Weise werden gleichzeitig noch geöffnet das Ventil R des Luftdruckregulators N und das Ventil r des Gasdruckregulators 11, Infolge dessen treten Gas und Luft aus dem Brenner S durch das Ventil 0 und entzünden sich an der aufsen brennenden Gasflamme /, worauf die Flamme bis zur Brennermündung S zurückschlägt. Nun schliefst sich das Ventil 0 und öffnet sich das Ventil T, wodurch sofort die Verpuffung des Gasgemenges im Raum K und hinter dem Treibkolben A erfolgt. Ein Erlöschen der Brennerflamme £ ist hierbei nicht möglich, weil Luft und Gas mit

Ueberdruck durch den Brenner S ausgeblasen werden. Durch diese Entzündungsweise mittelst einer Gasgabläsevorrichtung wird nach Angabe des Erfinders eine SchmierÖlersparnifs bis zur Hälfte des jetzigen Verbrauches erzielt.

Das entzündete Gasgemenge schiebt den Treibkolben A in der Richtung des Pfeiles vor sich her, während die Lenkstange i die Schwungradwelle q und das Schwungrad B in bekannter Weise in Drehung versetzen. Kurz vor Ende des Hubes wird das Auslafsventil H mittelst des Hebels G geöffnet und während des Rückganges des Treibkolbens A offen erhalten.

Die Geschwindigkeitsregulirung der Maschine erfolgt in ähnlicher Weise wie beim stehenden Motor, Fig. 3 und 4.

Fig. 3 und 4 zeigen einen senkrechten zweipferdigen Gasmotor mit Ofenfeuerentzündung. Der Treibkolben A dient gleichzeitig als Luftpmmpenkolben, wobei der Raum unterhalb des Kolbens A als Arbeitscylinder, der Raum oberhalb des Kolbens A als Luftpumpencylinder benutzt wird.

An das zur Geradführung des Treibkolbens A dienende Querhaupt M, Fig. 4, ist der Tauchkolben E einer zweiten Luftpumpe angehängt, welcher den Entzündungsofen N mit atmosphärischer Luft zu speisen hat. Letzterer besteht aus dem mit feuerfestem Stoff ausgefütterten eigentlichen Ofen N mit dem Rost r, der hermetisch verschliefsbaren Aschenfallthür Q, dem Luftzuführungsventil L, dem oberen Abschlufsventil M und dem Auslafskanal η und Auslafsventil T für die Feuergase; ferner aus dem oberhalb luftdicht aufgeschraubten Fülltrichter / mit Feuerthür G zum Einbringen des Brennmaterials. Durch die Stopfbüchse im Deckel dieses Fülltrichters geht die Ventilstange g des Ventils M, so dafs sich mittelst des Handrades h das Ventil M öffnen und schliefsen läfst.

In diesem Ofen N, Fig. 3, wird zunächst ein Holzkohlenfeuer entzündet, dann werden Koks aufgeworfen. Dreht man nun am Schwungrad, so treibt der Luftpumpenkolben E durch das Ventil L Luft ein und facht das Feuer schnell zur Glut an. Dann werden die Thüren G und Q und das Ventil M geschlossen. Soll nun Koks während des Ganges der Maschine nachgelegt werden, so öffnet man zunächst die Thür G, bringt Koks in den Trichter f ein, schliefst die Thür G, öffnet das Ventil M und schliefst auch dieses wieder, sobald die Koks in den Ofen N heruntergefallen sind.

Diese Einrichtung hat den Zweck, ein allmäliges Verbrennen des Gasgemenges zu erzielen. Bewegt sich der Treibkolben A nach oben und das Schwungrad in der Richtung des Pfeiles, so saugt zunächst der Luftpumpenkolben E, Fig. 4, Luft an. Kurz vor dem oberen todten Punkt der Kurbel öffnet sich das Auslafsventil α und bleibt während des Kolbenniederganges offen. Während dieser Zeit saugt der Treibkolben A durch das Ventil c Luft in den Raum C, der Gaspumpenkolben D saugt durch das Ventil K Gas an, und der Luftpumpenkolben E prefst die beim Aufgang angesaugte Luft durch das Ventil L in den Entzündungsofen N.

Sobald der Treibkolben A nun wieder kurz vor dem unteren todten Punkt der Kurbel angelangt ist, schliefst sich das Auslafsventil a, der Treibkolben beginnt wieder aufzusteigen, das Ventil T öffnet sich und führt die im Ofen N verdichtete Flammenluft unter den Treibkolben A, Fig. 3. Dieser treibt beim Aufsteigen die im oberen Cylinderraum C befindliche, vorher durch das Ventil c eingesaugte Luft vor sich her und prefst sie durch das Rohr R in das Rohr O und durch das Ventil P in den Raum unterhalb desselben Kolbens Ä. Gleichzeitig aber prefst auch der Gaspumpenkolben D, Fig. 4, durch das Rohr O und dasselbe Ventil P, Fig. 3, Gas unter den Treibkolben A, welches in dem Mafse allmälig verbrennt, wie es eingetrieben wird.

Das Nachpressen des Gases aus der Pumpe D und der Luft aus dem oberen Cylinderraum C dauert nun an, bis der Treibkolben A etwa ²/₃ seines Hubes zurückgelegt hat. Dann schliefst sich das Ventil P, und der Rest der eingepumpten Luft und des Gases verdichtet sich in den Druckrohrleitungen als Anfangsdruck für das nächste Kolbenspiel.

Wenn die Maschine ihre Normalgeschwindigkeit überschreitet, bewirkt der Regulator B ein Niedersinken der Zugstange Z, wodurch der Winkelhebel W, Fig. 3, mit seinem Hebelarm X unter das Ende des doppelarmigen Hebels U greift. Erfolgt nun ein Drehen der Schwungradwelle und mittelst der auf ihr sitzenden unrunden Scheibe S ein Anheben des Hebels Y, der Zugstange V und des Hebels U, so kann letzterer nicht mehr wie bisher frei um seinen mittleren abgestützten Drehpunkt schwingen, sondern derselbe wird emporgehoben und mit ihm die Zugstange F, der Hebel H und der auf derselben Welle sitzende Hebel /, Fig. 4, welcher seinerseits das Gassaugeventil K während des Vorganges des Gaspumpenkolbens D geöffnet hält. Auf diese Weise wird das vom Gaspumpenkolben D angesaugte Gas wieder in den Gasbehälter zurückgeprefst, und die Maschine -spielt so lange nur mit Luft, bis der Regulator durch Heben der Zugstange Z dem Gassaugeventil K wieder freies Spiel gewährt.

Fig. 5 stellt einen verticalen einpferdigen Gasmotor mit Entzündungsofen für schnelle Verbrennung dar. Sobald sich der Treibkolben A von oben nach unten bewegt, saugt er in den oberen Cylinderraum C Luft ein und prefst dieselbe beim Wiederaufsteigen in den Entzündungsofen N. Oeffnet man nun den Gaszuleitungshahn und dreht das Schwungrad von neuem um, so saugt der Kolben A beim Aufsteigen durch das Rohr α Luft an, durch das Rohr b Gas. Bei etwa V₄ des Hubes schliefst das Ventil c ab, während sich das Ventil ν

öffnet und die nun aus dem Ofen N einströmende gespannte Flammenluft die Verpuffung des unter dem Kolben A befindlichen Gasgemenges verursacht.

Die Scheibe X mit schraubenförmigem Vorsprung bewirkt das Oeffnen des Entzündungsventils v, die Scheibe Y das Oeffnen des hintenliegenden Auslafsventils und die Scheibe Z das Oeffnen des Gaszuflufsventils d und des Gasgemengezuführungsventils c.

Der Regulator B wirkt, wie aus Fig. 5 ersichtlich, ganz ähnlich wie der bei Fig. 3 und 4, nur mit dem Unterschied, dafs hier bei zu schnellem Gange der Maschine das Gaszuflufsventil d überhaupt nicht .geöffnet wird.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Die Entzündung des Gemenges von Gas und Luft mittelst der Gasgebläsevorrichtung, wie beschrieben und in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

2. Die Entzündung des Gemenges von Gas und Luft mittelst eines Entzündungsofens, wie beschrieben und in den Fig. 3 und 5 dargestellt.

3. Die Anwendung einer besonderen Pumpe zum Ansaugen und Comprimiren von Luft und einer zweiten dergleichen Pumpe für das Gas.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.