DE91744C

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Info

Publication number: DE91744C
Application number: DENDAT91744D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Kolben mit abdichtender Flüssigkeit für Heifsluftmaschinen. Es wird bezweckt, ein vollkommenes Dichten des Kolbens im Cylinder herbeizuführen und gleichzeitig eine Schmierung desselben und der Steuerungstheile zu bewirken. Ein Uebelstand der Heifsluftmaschinen besteht darin, dafs bei den hohen Temperaturen, mit welchen diese Maschinen arbeiten, die Packungen nicht nur rasch zerstört werden, sondern auch ein Dichthalten überhaupt schwer zu erzielen ist.

Der Arbeitscylinder C (Fig. 1) in Form eines gewöhnlichen Dampfcylinders wird zur Erhaltung der nöthigen Temperatur durch die Abgase des zur Lufterhitzung dienenden Kessels geheizt. Die Abgase treten bei e ein, umspülen Cylinder und Schieberkasten und treten bei f (Fig. 2) wieder aus. Der Arbeitskolben K von etwas kleinerem Durchmesser als der Cylinder besteht aus drei durch den Bund η und Muttern auf der Kolbenstange zusammengehaltenen Gufstheilen M₁ M₂ M₃ und aus den drei massiven und unelastischen Dichtungsringen J₁ J₂ J₃. Letztere liegen in ringförmigen Nuthen der drei Gufstheile Ai₁ Af₂ Ai₃ und sind in den Cylinder leicht eingeschliffen. Als Dichtungs- bezw. Schmiermittel dient eine Flüssigkeit, welche folgende Eigenschaften besitzen mufs: sie darf nicht brennbar sein und darf ers| unter 300 ° C. erstarren, darf sich mit der Berührung der heifsen Luft weder verflüchtigen noch sonst verändern und weder Eisen noch Messing angreifen. Solche Flüssigkeiten sind z. B. das Natriumnitrit oder das Natriümaluminiumchlorid.

Das Natriumnitrit wird in die im Schieberkasten eingesetzten beiden eisernen Behälter DD₁ eingeführt und schmilzt dort infolge der Einwirkung der den Schieberkasten umspülenden heifsen Abgase des Lufterhitzungskessels. Die durch die Schieberstange s bethätigte kleine" Plungerpumpe ρ befördert das geschmolzene Nitrit in den Schieberkasteri S, woselbst es die Schieber schmiert und durch die mit grofser Geschwindigkeit durchströmende verdichtete heifse Luft in den Cylinder C mitgerissen wird. Dies erfolgt auf gleiche Weise wie das Mitreifsen des in den Schieberkasten einer Dampfmaschine eingeführten Oeles durch den nach dem Cylinder strömenden Dampf.

Die Höhlungen H₁ und H₂ des . Kolbens sind beim Zusammensetzen mit Natriumnitrit gefüllt worden, welches unter der Einwirkung der heifsen Arbeitsluft und der den Cylinder heizenden Abgase schmilzt. Da die Spielräume der Kolbenringe an der Cylinderwandung sehr gering sind und die Kolbenringe, der Schwere folgend, mit ihren unteren Flächen auf dem Kolbenkörper aufsitzen, so wird im Ruhezustand des Kolbens die ziemlich dicke Flüssigkeit nicht aus den Höhlungen H₁ und H₂ austreten. Anders verhält sich die Flüssigkeit bei der Bewegung des Kolbens. Geht der Kolben nach abwärts, herrscht also im Raum O Ueberdruck, so wird naturgemäfs etwas Flüssigkeit zwischen den Kolbenringen und der Cylinderwand hindurchgedrückt werden, was indessen wegen der schweren Beweglichkeit der Flüssigkeit nur langsam und in ganz geringer Menge erfolgen . wird. Erschwert wird der Durchgang noch durch die Anordnung von

mehreren Ringen; da nun die Ringe im Kolbenkörper selbst nicht dicht schliefsen, so wird auch zwischen den Ringen und dem Kolbenkörper etwas Flüssigkeit von H₁ nach H₂ gedrückt werden, wobei zugleich die in dem Zwischenraum zwischen den Ringen J₁ und J₂ bezw. J₂ und J₃ befindliche Flüssigkeit durch den Druck an die Cylinderwandung angeprefst wird, dadurch abdichtend und das Uebertreten von heifser Luft in den unteren Cylinderraum verhindernd. Durch die im unteren Kolbentheil M₃ eingesetzten, bis nahe an den Scheitel der Aussparung H₂ reichenden Röhrchen r fliefst die durchgedrückte überschüssige Flüssigkeit in den unteren Cylindertheil U ab und wird durch die Abstofsluft mitgerissen. Als Ersatz für diese übergetretene Flüssigkeit dient die von der eintretenden verdichteten Luft aus dem Schieberkasten mitgerissene Flüssigkeit, die sich auf dem oberen Kolbentheil M₁ sammelt.

In Fig. 4 ist die Stellung der unteren Kolbenringe beim Abwärtsgang des Kolbens dargestellt. Der Ring J₃ wird durch den von oben wirkenden Druck auf den unteren Kolbentheil M₃ geprefst und dichtet auf diesem nahezu vollständig ab. Das Gleiche ist der Fall bei dem. Kolbenring J₂, welcher wiederum auf der horizontalen Fläche des Ringes J₃ abdichtet. Die aus UT₁ durchgedrückte Flüssigkeit kann also ungehindert in der Richtung der eingezeichneten Pfeile nach H₂ übertreten, von wo aus der Austritt in den unteren Cylinderraum dann erfolgt, wenn der Flüssigkeitsspiegel in H₂ die obere Oeffnung der Röhrchen r erreicht. Dies wird erst gegen Ende des Hubes erfolgen, da naturgemäfs beim vorhergehenden Aufwärtsgang des Kolbens durch den in U herrschenden Ueberdruck etwas Flüssigkeit aus H₂ nach H₁ übergedrückt worden ist, infolge dessen der Flüssigkeitsspiegel in H₂ etwas gesunken war. Da beim Aufwärtsgang des Kolbens infolge des veränderten Druckes der Kolbenring J₂ an den mittleren Kolbenkörper M₂ angedrückt wird (vergl. Fig. 3), so hat die nach H₁ tretende Flüssigkeit beim Aufwärtsgang des Kolbens einen gröfseren Widerstand zu überwinden als umgekehrt die von Uf₁ nach H₂ tretende Flüssigkeit beim Abwärtsgang des Kolbens. Die Folge davon ist, dafs nach H₁ eine geringere Menge Flüssigkeit strömen wird, als vorher aus H₁ nach H₂ gedrückt wurde. Der Ersatz der auf diese Weise der oberen Kolbenseite entzogenen Flüssigkeit erfolgt auf die bereits weiter oben beschriebene Art.

Um das in der Abstofsluft enthaltene Natriumnitrit wieder zu gewinnen, wird die Abstofsluft durch einen Nitritabscheider geleitet, in welchem sich die Flüssigkeit niederschlägt. Von dem Nitritabscheider aus gelangt dieselbe in Klärbehälter, aus welchen das geklärte Nitrit abgezogen und von neuem in die Behalte!· D gegeben wird. Abscheider sowohl wie Klärbehälter werden von den Kesselabgasen j geheizt.

Claims

Patent-Anspruch':

Kolben für Heifsluftmaschineh mit Einrichtung zum Schmieren des Cylinders, dadurch gekennzeichnet, dafs in Höhlungen (H₁ H₂) der den Kolben bildenden drei Gufsstücke ^M₁ M₂ M₃) eine abdichtende, erst unter 300⁰ C. erstarrende und die Metalle nicht angreifende Flüssigkeit (Natriumnitrit, .Natriumaluminiumchlorid) eingeführt wird, welche den Durchgang der heifsen Arbeitsluft von einer Kolbenseite auf die andere verhindert und die Gleitflächen schmiert, wobei das Schmiermittel, soweit es durch die Auspuöluft mit fortgerissen wird, aus den im Auspuffkanal angeordneten. Vorrathsbehältern D D mittelst einer Pumpe nachgespeist wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.