DE96187C

DE96187C -

Info

Publication number: DE96187C
Application number: DENDAT96187D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine im Zweitakt arbeitende Explosionsmaschine, welche mit zwei in entgegengesetzter Richtung sich bewegenden verschieden grofsen Kolben ausgerüstet istThe subject of the invention is a two-stroke explosion machine, which with two pistons of different sizes moving in opposite directions is equipped

Hinter dem Arbeitscylinder ist ein kleiner, als Zündkammer dienender Cylinder angebracht, in welchem sich der kleinere Kolben bewegt. Diese beiden Cylinder werden bei Einführung des zündbaren Gemisches durch einen Schieber getrennt, welcher im Augenblick der Zündung geöffnet und nach erfolgter Zündung allmälig geschlossen wird. Hierdurch werden die verbrannten Gase vor jeder neuen Zündung fast vollständig aus den Cylindern entfernt.Behind the working cylinder is a small cylinder that serves as an ignition chamber. in which the smaller piston moves. These two cylinders are activated when the ignitable mixture is introduced a slide is separated, which is opened at the moment of ignition and afterwards Ignition is gradually closed. As a result, the burned gases are protected from each new one Ignition almost completely removed from the cylinders.

Auf der Zeichnung ist eine mit beispielsweise drei Cylindern versehene Maschine dargestellt. In the drawing, a machine provided with, for example, three cylinders is shown.

Fig. ι veranschaulicht einen Längsschnitt durch den mittleren Cylinder der Fig. 2, welche die Maschine im Grundrifs darstellt, während Fig. 3 die Maschine im Querschnitt zeigt.Fig. Ι illustrates a longitudinal section through the middle cylinder of Fig. 2, which shows the machine in outline, while Fig. 3 shows the machine in cross section shows.

Die drei Arbeitscylinder 1, 2, 3 sind je mit einem kleinen Cylinder i^a, i^b, i^c versehen, in welchem die Zündung stattfindet. Die beiden Cylinder werden durch einen Schieber 22 getrennt, welcher in dem Augenblick kurz vor der Zündung geöffnet , wird. Beide Cylinder sind mit Kolben 36 bezw. 44 versehen. Die Kolben 36 der Arbeitscylinder 1, 2, 3 sind mittelst Pleuelstangen 11, 12, 13 mit einer Antriebswelle 4 verbunden, deren Kurbeln um i2o° versetzt sind. Die Welle 4 überträgt die Bewegung durch konische Räder 6, 7 auf eine rechtwinklig zu derselben gelagerte Welle 5 und diese wiederum durch' konische Räder 8, 9 auf eine Welle 10. Diese zur Antriebswelle 4 parallel angeordnete Welle 10 bethätigt die Kolben 44 der Zündkammern i^a, i^b, i^c. Senkrecht zu der Welle 5 ist eine weitere Welle 27 (Fig. 3) angeordnet, die von ersterer mittelst konischer Räder 28, 29 angetrieben wird und zur Bethätigung einer im unteren Theil des Maschinengestelles gelagerten Welle 26 durch Räder 30, 31 dient. Diese untere Welle trägt Curvenscheiben 25, auf welchen die Stangen 23 der Schieber 22 mittelst Rollen laufen und durch Federn 24 niedergedrückt werden. Die Curvenscheiben 25 sind in der Weise geschaltet, dafs in dem Augenblick vor einer jeden Zündung der ausgeschnittene Theil derselben zur Wirkung gelangt, wodurch der Schieber plötzlich abfallen kann und die Verbindung zwischen dem kleinen und dem grofsen Cylinder hergestellt wird.The three working cylinders 1, 2, 3 are each provided with a small cylinder i ^a , i ^b , i ^c in which the ignition takes place. The two cylinders are separated by a slide 22 which is opened just before ignition. Both cylinders are respectively with piston 36. 44 provided. The pistons 36 of the working cylinders 1, 2, 3 are connected by means of connecting rods 11, 12, 13 to a drive shaft 4, the cranks of which are offset by i2o °. The shaft 4 transmits the movement through conical wheels 6, 7 to a shaft 5 mounted at right angles to the same and this in turn through conical wheels 8, 9 to a shaft 10. This shaft 10, which is arranged parallel to the drive shaft 4, actuates the pistons 44 of the ignition chambers i ^a , i ^b , i ^c . A further shaft 27 (Fig. 3) is arranged perpendicular to the shaft 5; This lower shaft carries cam disks 25 on which the rods 23 of the slides 22 run by means of rollers and are pressed down by springs 24. The cam disks 25 are switched in such a way that at the moment before each ignition the cut-out part takes effect, whereby the slide can suddenly fall off and the connection between the small and the large cylinder is established.

Die Maschine ist ferner mit einem Luftbehälter 19 versehen, welchem die Druckluft mittelst einer Luftpumpe 18, die von der Antriebswelle, angetrieben werden kann, zugeführtThe machine is also provided with an air tank 19, which the compressed air by means of an air pump 18, which is driven by the drive shaft, can be driven, supplied

wird. Ein Gasbehälter 20 wird ebenfalls durch eine Pumpe 17 mit Gas vom erforderlichen Druck gefüllt. Die Zufuhr des Gases und der Luft zu den Zündkammern kann auf verschiedene Weise erfolgen. Im vorliegenden Falle ist ein Schieber 32 vorgesehen, welcher in einem Gehäuse 32^a auf- und abbewegt wird. Das Gehäuse hat, wie aus der Fig. 2 ersichtlich, zwei Einlafsöffnungen, von denen die eine mit dem Gasbehälter 20 mittelst Rohres 35, die andere durch Rohr 21 mit dem Luftbehälter ig verbunden wird. In der Cylinderwandung sind am Schieberspiegel gleichfalls zwei dem Schieber 32 entsprechende Oeffnungen angebracht. Die beiden Kanäle sind bei 32^b verbunden und münden innerhalb des Zündcylinders am Ende desselben ein. Der Schieber 32 wird durch Stange 33 und Excenter 34 gesteuert. Die Luftpumpe 18 wird durch Leitung 43 mit dem Luftbehälter ig, die Gaspumpe 17 durch Leitung 42 mit dem Gasbehälter 20 verbunden.will. A gas container 20 is also filled with gas at the required pressure by a pump 17. The gas and air can be supplied to the ignition chambers in various ways. In the present case, a slide 32 is provided which is moved up and down ^{in a housing 32 a.} As can be seen from FIG. 2, the housing has two inlet openings, one of which is connected to the gas container 20 by means of a tube 35, the other by tube 21 to the air container. In the cylinder wall, two openings corresponding to the slide 32 are also attached to the slide mirror. The two channels are connected at 32 ^b and open inside the ignition cylinder at the end of the same. The slide 32 is controlled by rod 33 and eccentric 34. The air pump 18 is connected to the air container ig by line 43, and the gas pump 17 is connected to the gas container 20 by line 42.

Der Kolben 36 des Arbeitscylinders ist mit einer Durchbohrung versehen, welche durch ein Ventil 37 beim Vorgang desselben verschlossen wird. Hat der Kolben seine vorderste Stellung erreicht," so schlägt das Ende der Ventilstange 38 gegen einen Anschlag 3g, wodurch das Ventil geöffnet wird. Durch irgend eine Sperrvorrichtung, die mittelst eines Anschlages 40 am Cylinderboden ausgelöst werden kann, wird das Ventil offen gehalten, bis der Kolben seinen Rückgang beendet hat, d. h. bis zu dem Augenblick, wo die nächste Zündung erfolgen soll. Die Rückstände werden also vorn durch den Kolben herausgetrieben. Es könnte auch am hinteren Ende des Cylinders eine durch ein gesteuertes Ventil beherrschte Austrittsöffnung angebracht sein.The piston 36 of the working cylinder is provided with a through hole, which through a valve 37 is closed in the process of the same. The piston has its foremost Position reached, "the end of the valve rod 38 strikes against a stop 3g, thereby opening the valve. By some kind of locking device, by means of one Stop 40 on the cylinder base can be triggered, the valve is kept open, until the piston has finished retreating, d. H. until the moment when the next Ignition should take place. The residues are driven out by the piston at the front. An outlet opening controlled by a controlled valve could also be attached to the rear end of the cylinder.

Ein gleiches Ventil könnte auch im Kolben der Zündkammer angeordnet sein. Dies wird jedoch dadurch unnöthig, dafs der Schieber langsam geschlossen wird, so dafs die in der Zündkammer befindlichen Rückstände durch das Ventil des Arbeitskolbens entweichen können.The same valve could also be arranged in the piston of the ignition chamber. this will however, it is unnecessary because the slide is slowly closed, so that the one in the Residues in the ignition chamber escape through the valve of the working piston can.

Die die beiden Kolben betätigenden Kurbeln sind um etwa 30° versetzt, so dafs, wenn der Arbeitskolben in seiner inneren Todtlage sich befindet, der kleinere Kolben seine äufserste Stellung noch nicht erreicht hat, sondern noch einen Weg nach aufsen zurückzulegen hat, der einem Kurbelwinkel von 30⁰ entspricht. Der Zweck dieser Anordnung ist, im Augenblick der Zündung beide Kolben 36 und 44 in der arbeitenden Richtung anzutreiben. Durch diese Anordnung wird die Differentialwirkung der beiden Kolben zum Theil aufgehoben, indem der höchste Druck der gespannten Gase auf beide Kolben wirkt, und zwar, um beide in der Richtung zum Antreiben ihrer Wellen zu bewegen.The cranks that actuate the two pistons are offset by about 30 °, so that when the working piston is in its inner dead position, the smaller piston has not yet reached its outermost position, but has to cover a distance outwards at a crank angle of 30 corresponds to ^0. The purpose of this arrangement is to drive both pistons 36 and 44 in the operating direction at the moment of ignition. By this arrangement the differential action of the two pistons is partly canceled, in that the highest pressure of the compressed gases acts on both pistons, namely to move both in the direction of driving their shafts.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: The machine works as follows:

Befindet sich der kleinere Kolben 44 in der inneren Todtlage, so werden die beiden Cylinder durch den Schieber 22 ,von einander abgesperrt. Beginnt nun der Kolben 44 seine Vorwärtsbewegung (auf der Zeichnung nach links), so wird der Einlafsschieber 32 geöffnet und der kleine Cylinder mit frischem Gemisch gefüllt. Während dieser Zeit vollendet der Arbeitskolben 36 seine Rückwärtsbewegung. Sobald der Arbeitskolben 36 im inneren todten Punkt angelangt ist, wird der Einlafsschieber 32 geschlossen, der Schieber 22 hingegen geöffnet und die Verbindung zwischen beiden Cylindern hergestellt. Der Kolben 44 hat noch einen Theil seines Weges nach aufsen, welcher einem' Kurbelwinkel von 30⁰ entspricht, zurückzulegen. In dieser in der Fig. 1 veranschaulichten Stellung der beiden Kolben findet die Zündung statt. Beide Kolben werden nach vorwärts bewegt, bis der kleinere Kolben 44 die äufsere Todtlage erreicht hat und umkehrt, wobei derselbe die verbrannten Gase aus dem kleinen Cylinder heraus in den Arbeitscylinder drängt. Hat der Arbeitskolben 36 seine äufserste Stellung erreicht und beginnt derselbe umzukehren, so wird das Kolbenventil 37 durch den Anschlag 3g geöffnet. Dieses Ventil bleibt während des Kolbenrückganges offen, wobei die verbrannten Gase nach aufsen hin entweichen können. Während des Rückganges des Arbeitskolbens beginnt der Schieber 22 sich langsam zu schliefsen. Der Schieber 22 wird vollständig geschlossen, d. h. beide Cylinder von einander abgesperrt, sobald der kleine Kolben 44 seine innere Todtlage erreicht hat. In diesem Augenblick öffnet sich der Einlafsschieber 32 und frisches Gemisch strömt in den kleinen Cylinder, worauf sich, der Arbeitsvorgang wiederholt.If the smaller piston 44 is in the inner dead position, the two cylinders are blocked from one another by the slide 22. If the piston 44 begins its forward movement (to the left in the drawing), the inlet slide 32 is opened and the small cylinder is filled with fresh mixture. During this time, the working piston 36 completes its backward movement. As soon as the working piston 36 has reached the inner dead point, the inlet slide 32 is closed, while the slide 22 is opened and the connection between the two cylinders is established. The piston 44 has aufsen yet a part of its path by, which corresponds to a ^'0 crank angle of 30 to traverse. In this position of the two pistons illustrated in FIG. 1, ignition takes place. Both pistons are moved forward until the smaller piston 44 has reached the outer dead position and reverses, pushing the burned gases out of the small cylinder into the working cylinder. When the working piston 36 has reached its outermost position and begins to reverse, the piston valve 37 is opened by the stop 3g. This valve remains open during the piston retraction, whereby the burnt gases can escape to the outside. During the retraction of the working piston, the slide 22 slowly begins to close. The slide 22 is completely closed, ie both cylinders are blocked from one another as soon as the small piston 44 has reached its inner dead position. At this moment the inlet slide 32 opens and fresh mixture flows into the small cylinder, whereupon the process is repeated.

Die Bewegungsrichtung der gezeichneten Maschine kann leicht umgekehrt werden. Um dies zu erzielen, braucht man nur die Reihenfolge, in welcher die Zündungen in den Cylindern stattfinden, zu wechseln. Wird beispielsweise beim Vorwärtsgang der Maschine die Zündung zuerst in dem Cylinder 1 bewirkt, so kann man die Maschine dadurch umsteuern, dafs man mit der Zündung im Cylinder 3 beginnt. The direction of movement of the drawn machine can easily be reversed. Around To achieve this one only needs the order in which the firings in the cylinders take place to switch. For example, when the machine is moving forward, the Ignition caused first in cylinder 1, so the machine can be reversed by that one begins with the ignition in cylinder 3.

Claims

Patent claim:

, Gas engine with two pistons moving in opposite directions, thereby marked that the smaller one is in the by

a slide 22 from the actual working space lockable ignition chamber moving Piston 44 at the inner dead position of the large working piston 36, that is to say at the point in time the ignition has not yet reached its outer dead position and after the ignition with the working piston first moving outwards, then reversing and the burned Drives residues from the ignition chamber into the working cylinder, from which the same be displaced by the returning working piston.

1 sheet of drawings.