Titel: | Neuere Gasmaschinen. |
Fundstelle: | Band 270, Jahrgang 1888, S. 104 |
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Neuere Gasmaschinen.
Patentklasse 46. Mit Abbildungen auf Tafel 8 und 9.
Neuere Gasmaschinen.
Während das sogen. Otto'sche Viertakt-Arbeitsverfahren
zur Herstellung eines geräuschlos arbeitenden Gasmotors fast ausnahmslos angewendet
wird, macht sich neben dem Streben, durch ein Zweitakt-Arbeitsverfahren für jede
Kurbelumdrehung eine Kraftäuſserung zu erzielen, auch eine Strömung bemerkbar, eine
Kraftwirkung auf drei volle Umgänge der Kurbel zu vertheilen. Neben den Zwei- und
Viertakt stellt sich somit der Sechstakt. Eine nach letzterem Verfahren arbeitende
Gasmaschine ist an A. Rollason in London (D. R. P. Nr.
39568 vom 25. Juli 1886) patentirt. Die Einschiebung eines Doppeltaktes hat hier
ausschlieſslich den Zweck, Luft in den Cylinder einzusaugen und wieder
herauszudrücken, um auf diese Weise eine günstige Kühlung des Cylinders
herbeizuführen und vorzeitige Zündungen zu vermeiden. Der Erfinder begründet das
Verfahren etwas dunkel mit folgenden Worten:
„Um vorzeitige und plötzliche Explosionen zu verhüten und die Temperatur in der
Verbrennungskammer in richtigen Grenzen zu halten, wird eine kühlende Luftmenge
in den Cylinder eingeführt und vor der Einströmung des Explosionsgemenges in der
Weise vertheilt, daſs die Wände der Verbrennungskammer mit einer Luftschicht
überzogen werden, in Folge dessen die den Wänden
mitgetheilte Hitze so weit als möglich in den Wänden zurückgehalten
(?), anstatt weggeleitet wird.“
Das Arbeitsverfahren der Maschine kennzeichnet sich in folgender Weise (Fig. 1 bis 3 Taf. 8):
1) Explosion der Ladung und Vorwärtsstoſs des Kolbens;
2) Zurückgang des Kolbens und Austreibung der Verbrennungsrückstände;
3) Vorwärtsstoſs des Kolbens und Ansaugen einer kühlenden Schicht atmosphärischer
Luft;
4) Rückgang des Kolbens und Austreibung der kühlenden Luftschicht;
5) Vorwärtsstoſs des Kolbens und Aufnahme des Explosionsgemisches;
6) Rückgang des Kolbens und Comprimirung des Explosionsgemisches.
Die Maschine arbeitet, wenn man von dem ersten der sechs Takte ihres Kreislaufes
ausgeht, wie folgt:
Durch die Entzündung des verdichteten Gemenges explodirt dasselbe plötzlich und
erzeugt einen sehr hohen Grad von Druck und Hitze. Da die erhitzten Gase jedoch
während des Beginnes des Hubes hauptsächlich mit den Wänden der isolirten
Verbrennungskammer A1
in Berührung sind, so ist der Hitzeverlust der hohen Verbrennungstemperatur nur
klein. Der Kolben B bewegt sich, dem Drucke folgend,
vorwärts, und während der Zeit, wo die entzündeten Gase mit den kühleren Theilen des
Cylinders A in Berührung kommen, entsteht eine
bedeutende Expansion und in Folge dessen Temperaturerniedrigung. Der Kolben
vollendet seinen Hub unter dem Einflüsse des Druckes der entzündeten Ladung, die
Expansion so weit als möglich befördernd. Beim Rückwärtsgange des Kolbens werden die
Verbrennungsproducte durch die Auslaſsöffnung M
ausgestoſsen (Weg von 2 zu 3, Fig. 2). Beim nächsten
Vorwärtsgange des Kolbens (Weg 3 bis 4, Fig. 2) wird eine Ladung
kühler Luft durch die Lufteinströmungsöffnung K und den
Schieber F eingesaugt. Indem dieselbe durch die
Verbrennungsrückstände im Raume A1 hindurchgeht, bis sie an die Rückwand des Kolbens
stöſst, theilt sie sich hier, wie in Fig. 3 dargestellt, nach
Meinung des Erfinders in der Weise, daſs der zuerst eingetretene, von der
Verbrennungskammer zurückgehende Theil sich von dem zuletzt eingetretenen nahe am
Kolben trennt und zusammen mit dem Reste der Verbrennungsrückstände durch den
nächsten Rückgang des Kolbens (Weg 4 bis 5, Fig. 2) ausgetrieben
wird.
Der von dem Kolben durchlaufene Theil des Cylinders A
ist verhältniſsmäſsig kühl, dagegen die Wandung der Verdichtungskammer A1 bedeutend erhitzt
und letztere in Berührung mit dem Ueberreste der eingesaugten, kühleren Luft. Beim
nächsten Vorwärtshube des Kolbens (Weg 5 bis 6, Fig. 2) kehrt der Schieber
zurück und das Gasventil wird geöffnet. Die Ladung strömt in die dem Vorwärtshube
des Kolbens folgende Luft, und zwar in einem Strome durch dieselbe hindurchgehend,
wobei sie in Folge ihrer Schnelligkeit zerstäubt und sich die Theilchen des
verbrennbaren Gases mit den Lufttheilchen innig mischen. Der erste Theil der angesaugten
brennbaren Gase wird durch Vermischen mit Luft verdünnt, kehrt zur hinteren Wand der
Verbrennungskammer zurück und umgibt die Oeffnung der Zündflamme, während der letzte
Theil unmittelbar hinter den Kolben strömt und dort verbleibt. Während des
Rückganges des Kolbens (Weg 6 bis 1, Fig. 2) wird das
Explosionsgemisch verdichtet.
Das Streben, die Gasmaschinen für gröſsere Arbeitsleistungen zu bauen und damit in
noch schärfere Concurrenz mit den Dampfmaschinen zu bringen, sowie die
Nothwendigkeit, für gewisse Betriebe, namentlich für elektrische Beleuchtungsanlagen
die Arbeitsabgabe möglichst regelmäſsig zu bewirken, veranlaſst die Constructeure
jetzt häufiger, Zwillingsmaschinen zu bauen. Bei der als allgemein anzunehmenden
Anwendung des Viertaktes für den Arbeitsgang von Gasmaschinen wird die Arbeit beider
gekuppelter Maschinen meist so geregelt, daſs die Explosion, also Kraftwirkung in
einem Cylinder mit der Verdichtung des Gemenges im anderen Cylinder zusammenfällt.
Eine Verallgemeinerung der Zwillingsanordnung unter Benutzung der früheren
Vorschläge, zwei Arbeitskolben in demselben Arbeitscylinder anzuwenden, wird von J. Fielding in Atlas Works, Gloucester, England (* D.
R. P. Nr. 40 654 vom 12. Januar 1887) vorgeschlagen.
Die Erfindung bezieht sich auf Gasmotoren, bei welchen zwei Kolben, die entweder in
zwei Cylindern oder in nur einem arbeiten, durch ihre Bewegung seitliche Oeffnungen
auf und zu machen und dadurch das Einlassen, die Compression und die Entzündung
einer explosiven Gasladung, sowie das Austreiben der Verbrennungsproducte bewirken,
nachdem sie Arbeit verrichtet haben. Fig. 4 zeigt den
senkrechten Schnitt einer Construction solcher Motoren, wobei zwei Cylinder in einem
Winkel von 45° gegen einander stehen. Fig. 5, 6 und 7 sind schematische
Zeichnungen der verschiedenen Stellungen der Kolben in entsprechenden Theilen einer
Kurbel Umdrehung.
Der eine Cylinder A hat drei seitliche Oeffnungen: I zum Einlassen der Zündflamme, R zum Ablassen des Gasdruckes und N zum
Einlassen der Gasladung. Der andere Cylinder B hat vier
seitliche Oeffnungen, D zum Einlassen von Luft, F mit N communicirend, R1 zum Ablassen des
Druckes und E für Auspuff, welcher durch ein Ventil
geregelt wird. Die Oeffnungen RR1 stehen mit einander durch einen äuſseren Kanal
oder eine Röhre in Verbindung, wie bei R2 punktirt angedeutet. In dem Kanäle F befindet sich das Gaseinlaſsventil G, welches durch die Maschine bewegt wird. Die beiden
Cylinder A und B stehen
frei mit einander in Verbindung durch einen unteren Kanal H. Der Kolben b von B hat Höhlungen K und L an seinen gegenüber liegenden Seiten.
Beide Kolben sind mit einer Kurbel C verbunden, deren
Welle S sich in der Richtung des Pfeiles dreht. Ist
Kolben b am Ende des abwärts gehenden Hubes angelangt und a im Aufgange begriffen, wie bei Fig. 4, und wird dabei
angenommen, daſs beide Cylinder unter den Kolben eine verdichtete Gasladung haben,
so wird beim weiteren Aufgange von a der Zündkanal I geöffnet und die Ladung entzündet Hierdurch werden
beide Kolben weiter nach oben getrieben, bis (Fig. 5) Kolben a Kanal R aufmacht und LR1 in Verbindung mit
E setzt. Indem das Ventil in E nun geöffnet wird, entweichen die
Verbrennungsproducte durch RR2
R1
L und E so, daſs der Druck
in den Cylindern bis zu dem der Atmosphäre sinkt. Während die Kolben noch im Steigen
begriffen sind und bis sie in die Stellung gelangen (Fig. 6), tritt Luft in den
Cylinder A durch DKF und
N, und wenn Ventil G
geöffnet wird, tritt Gas und Luft gemengt in A durch
N ein. Die Kolben gehen nun herunter, indem sie die
Verbrennungsproducte aus B durch E treiben, bis E durch b gedeckt wird (Fig. 7). Beim weiteren
Niedergange verdichten die Kolben die Ladung unter sich, bis sie wieder in die
Stellung Fig.
4 gelangen, von wo aus der Kreislauf der Bewegungen wiederholt wird.
Die Cylinder können auch seitlich neben einander gestellt werden, wenn die Kolben mit
zwei Kurbeln verbunden sind, die zu 45° gegen einander versetzt worden.
Fig. 8 zeigt
eine Construction, bei welcher die beiden in zwei Cylindern befindlichen Kolben ab mit einer Traverse X
verbunden sind, die eine rechtwinkelig gestellte feste Stange Z trägt, deren unteres Ende in geraden Leitschienen
läuft, während das obere Ende mit Kurbel C der Welle
S verbunden ist. Die Stellung der Kolben bei Fig. 8 stimmt
mit der der Fig.
4 überein. Die Cylinderladung wird entzündet, wenn Kanal 1 geöffnet wird, wodurch Verbindung mit einem
Zündapparate hergestellt wird. Fig. 9 und 10 zeigen eine derartige
Construction.
Hier ist I der Zündkanal, der eben durch Kolben a geöffnet wird, während der Raum unter den Kolben mit
verdichteter Ladung gefüllt ist. Ein kleiner Kanal f,
durch eine Schraube regulirbar, verbindet diesen Raum mit dem Zündkanale I und dieser steht in Verbindung mit dem Raume h, unter dessen Decke ein Ventil h1 sitzt, das
gewöhnlich durch Feder h2 (auf Stiel h3
) geschlossen gehalten wird, das aber während eines
Augenblickes durch einen Hebel mittels eines Excenters geöffnet wird. Oberhalb des
Ventiles h1 befindet
sich eine Zündflamme A4, die in einem Schornsteine h5 brennt. Während der Verdichtung der Ladung flieſst
ein kleiner Theil derselben durch f und I nach h. Gerade bevor
Kanal I durch Kolben a
geöffnet wird, wird h1
für einen Augenblick niedergedrückt und die Flamme A4 entzündet den Inhalt von A, wonach h1
geschlossen wird. Kolben a deckt dann Kanal I auf, und die Ladung wird durch die Flamme in h zum Explodiren gebracht.
Bei der Gasmaschine von R. Skene in London (* D. R. P.
Nr. 42067 vom 24.
December 1886) befindet sich im Arbeitscylinder auſser dem Arbeitskolben noch ein
frei beweglicher Kolben, ein sogen. Flugkolben. Derselbe ist hier angewendet, um die
Arbeitsleistung der Maschine durch Aenderung des Füllungsgrades zu regeln. Der
eigenartige Gedanke hat zur Construction der in Fig. 11 dargestellten
Maschine geführt.
Der Cylinder A ist auf der einen Seite offen und auf der
anderen Seite durch einen Deckel geschlossen, neben welchem ein Hilfsboden T angeordnet ist, dessen Abstand von dem Deckel durch
eine in diesen eingefügte Schraube t geregelt werden
kann. Der Hilfsboden ist auf seiner dem Cylinderraume zugekehrten Seite mit einer
kräftigen Spiralfeder T1 versehen. Zwischen dem Arbeitskolben B und
dem Hilfsboden T ist ein Hilfskolben C frei beweglich. In den Cylinder münden ein: ein Kanal
G, der den Einlaſs des brennbaren Gasgemenges
vermittelt, und ein Kanal D, dem eine doppelte Aufgabe
zufällt, einmal, die Verbrennungsgase nach geschehener Arbeitsabgabe auszulassen,
und dann, den Cylinderraum zwischen dem Hilfskolben und dem verstellbaren Boden mit
der äuſseren Luft in Verbindung zu setzen. Unterhalb des Kanales G befindet sich die Mischkammer, welche seitlich durch
ein Rohr K mit der Gasleitung und unten durch eine
mittels eines Tellerventiles L verschlieſsbare Oeffnung
mit der Auſsenluft verbunden ist. Die Regelung der Einführung des Gasgemisches in
den Cylinder erfolgt durch das im oberen Theile der Mischkammer angeordnete Ventil
H; der die Einmündung des Rohres K bedeckende Ventilsitz ist mit Schlitzen oder Löchern
für den Gasdurchgang versehen. Beide Ventile werden durch Spiralfedern h bezieh. l auf ihre Sitze
gepreſst. Den Zugang zum Kanäle D vermittelt das Ventil
E, welches gleichfalls durch eine Feder F auf seinen Sitz niedergedrückt wird. Diese ist
erheblich kräftiger gehalten als die vorhin erwähnten Federn h bezieh. l.
Arbeit der Maschine mit voller Füllung: Bei der
Darstellung Fig.
11 sei gedacht, daſs der Arbeitskolben seinen Ausschub begonnen hat. Das
Ventil E sei soeben geschlossen und dadurch die
Verbindung des Cylinderraumes mit der Auſsenluft abgeschnitten. Bei der
Weiterbewegung des Kolbens öffnen sich die Ventile H
und L und Ventil E bleibt
geschlossen, weil die ersteren mit geringerem Drucke auf den Sitz gepreſst werden
als das letztere. Es verharrt daher der Hilfskolben an seiner Stelle und das
Gasgemisch wird in den Cylinderraum zwischen den beiden Kolben eingesaugt, bis der
Arbeitskolben seinen Hub vollendet hat. Macht hierauf der Kolben seinen Einschub, so
verdichtet er das vorhin eingesaugte Gasgemenge und zugleich die im Cylinderraume
eingeschlossene Luft, indem der Hilfskolben C sich
zurückbewegt. Nach vollendeter Verdichtung erfolgt die Zündung des Gasgemisches und
hierauf der Arbeit verrichtende Ausschub des Arbeitskolbens. Bei dem wiederholten
Einschube des Arbeitskolbens ist das Ventil E geöffnet,
es erfolgt das
Austreiben der Verbrennungsgase, unterstützt durch die Vorbewegung des Hilfskolbens
in Folge der Spannung im Luftkissen. Die Verbrennungsgase werden vollständig
ausgetrieben. Es schlieſst sich hierauf das Ventil E,
und das beschriebene Spiel beginnt von Neuem. Die auf dem Hilfsboden befestigte
Spiralfeder dient dazu, die Vorbewegung des Hilfskolbens C zu befördern.
Arbeit der Maschine mit theilweiser Füllung: Die
Bewegung des Ventiles E ist dahin abgeändert, daſs
dasselbe nicht mehr, wie vorhin, während des ganzen Ausschubes des Arbeitskolbens
geschlossen bleibt, sondern zu irgend einem durch den beabsichtigten Füllungsgrad
bestimmten Zeitpunkte während der Dauer des Ausschubes wieder eröffnet wird. Ist
dies geschehen und auf diese Weise der Raum A1 wiederum mit der äuſseren Atmosphäre in Verbindung
gesetzt, so beginnt der Hilfskolben C dem seinen
Ausschub fortsetzenden Arbeitskolben zu folgen, während Luft in A1 einströmt und die
zwischen den beiden Kolben befindliche Ladung sich mit diesen gemeinschaftlich
vorbewegt. Bei dem Einschube des Kolbens erfolgt, wie vorhin, die Verdichtung der
Ladung, dann die Zündung und der Arbeitsausschub des Kolbens. Der erforderliche
Verdichtungsgrad der Ladung wird durch Vorschieben des Hilfsbodens T, wodurch sich der wirksame Cylinderraum entsprechend
verkleinert, gesichert. Die Abschwächung der Wirkung des Luftkissens gleicht sich
durch die Spiralfeder T1 auf dem Hilfsboden T aus. Erscheint der
Unterschied zwischen den Spannungen der Federn F und
hl nicht ausreichend, um bei Abschluſs des Ventiles
E das Eröffnen der Ventile H und L sicher herbeizuführen, so kann dieses
Eröffnen durch einen Hebel x unterstützt werden, dessen
einer Arm sich gegen die Feder F, dessen anderer, als
Flachfeder ausgebildeter Arm sich gegen die Feder l
legt, so daſs letztere auſser Wirkung gebracht wird, sobald das Ventil E sich schlieſst. Die Anhebung des Ventiles E erfolgt durch einen Hebel m auf einer Welle M. Diese wird von einer
durch die Schwungradwelle mit doppelter Geschwindigkeit angetriebenen Scheibe P unter Vermittelung eines Hebels w, dessen Rolle n1 sich gegen segmentartige Leisten auf der Scheibe
P legt, in Schwingungen versetzt. Die Dauer der
Schwingungen ist von der Länge der Segmente abhängig. Die Regelung erfolgt durch
Versetzen des Hebels n.
Mit dem beschriebenen Mechanismus steht eine Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung
eines Uebermaſses von Geschwindigkeit der Maschine in Verbindung. Dieselbe besteht
in einem Pendel R (Fig. 12), dessen Arm in
seinem unteren, die Pendellinse tragenden Theile x1 als Flachfeder ausgebildet ist. Dieses Pendel wird
durch eine Stange r, welche an einem Zapfen an der
Scheibe P angreift, in Schwingungen versetzt. Unter dem
Einflüsse der am Ende jedes Pendelhubes in der Pendellinse aufgehäuften Energie
erfahrt der Pendelarm in seinem Theile x1 eine Durchbiegung. Ueberschreitet diese
Durchbiegung ein bestimmtes Maſs, so schlägt die Pendellinse gegen eine Schraube an
einem Hebel R1 und
veranlaſst diesen zu einem Anschlage. In Folge dessen trifft bei der nächsten
Schwingung der Welle M ein an dieser angebrachter
Knaggen S auf das rechtwinkelig umgebogene Ende des
Hebels R1 und arretirt
die Welle M in derjenigen Lage, bei welcher der Hebel
m das Ventil E offen
hält. Wie vorhin dargelegt, folgt jetzt der Hilfskolben C dem Arbeitskolben bei seinem Ausschube, und es kann eine neue Ladung
nicht eingesaugt werden. Die Maschine kommt mithin zum Stillstande und wird vom
Arbeiter aufs Neue angelassen, nachdem er zuvor den Hebel n behufs Erzielung einer abgeänderten Bethätigung des Ventiles E verstellt hat.
Eine eigenartige Ausführung einer Maschine mit zwei im gleichen Cylinder
entgegengesetzt zu einander arbeitenden Arbeitskolben wird unter dem Namen Sturgeon-Maschine dem Engineer, 1888 * S. 484, zu Folge von der Firma H.
Wallwork and Comp. in Manchester gebaut. Fig. 13 zeigt die beiden
im Cylinder a hin und her gehenden Arbeitscylinder bc in ihrer nächsten Stellung, in welcher die von dem
Kolben d des Pumpencylinders e gelieferte Ladung am stärksten verdichtet ist. Durch einen Schieber wird
nunmehr die Zündflamme h in den Cylinder zwischen beide
Kolben gelassen, so daſs durch die entzündete Ladung beide Kolben Arbeit verrichtend
aus einander fliegen und durch ein etwas umständlich angeordnetes Gestänge die
Kurbel umdrehen. Die Kolben gehen kurz vor ihrer äuſsersten Stellung über Kanäle f, durch welche die Ausblasung der
Verbrennungsrückstände nach dem Wege g stattfindet.
Während dieser Zeit hatte der Pumpenkolben d eine neue
Ladung angesaugt und seinen Saugehub so zeitig vollendet, daſs der Rückhub und damit
der Einlaſs des Gemenges in den Cylinder a erfolgen
kann, bevor die Kolben bc die Oeffnungen f wieder decken. Demgemäſs drängt die neue Ladung die
Rückstände durch die Oeffnungen mit hinaus. Die Kolben bc gehen dann wieder zusammen und verdichten die von der Pumpe völlig
zugeführte Ladung zwischen sich. Die Maschine arbeitet demnach im Zweitakte. Die
Maschine ist in England unter Nr. 7925 vom 1. Juni 1887 patentirt.
Um die Geschwindigkeit des Arbeitskolbens während der Arbeitsperiode zu
beschleunigen, während der Verdichtungsperiode zu verlangsamen, wird von B. und J. Butterworth in Rochdale (* Englisches Patent
Nr. 12134 vom 24. September 1886) die mit dem Kolben gelenkig verbundene
Kolbenstange nicht unmittelbar an die Kurbel angeschlossen, sondern an eine um ein
Gelenk schwingende Schlittenbahn angebracht, in welcher der Kurbelzapfen mittels
eines Schlittens gleitet.
Ihrer eigenartigen Aufstellung und ihrer wenig geschickten Anordnung halber sei die
Maschine von N. B. Randall in Philadelphia erwähnt (*
Nordamerikanisches Patent Nr. 355101 vom 3. Juni 1886 und *
Scientific American, 1887 Bd. 56 S. 50).
Der Arbeitscylinder B (Fig. 14) ist innerhalb
eines Mantelcylinders A angeordet, welcher von der
achsial zu F liegenden Luftpumpe C (Fig. 15) durch Rohr D mit Luft angefüllt wird. Diese Luft wird durch die
gesteuerten Hähne J in die ebenfalls gesteuerten Hähne
E gelassen, wo sie sich mit dem von der Gaspumpe
G zugeführten Gase mischt. Die Hähne E schaffen das hier gebildete Gemenge durch einen Kanal
am Umfange in den Cylinder. Die Hähne sind doppelt angeordnet, um die Maschine
doppelt wirken zu lassen. Die Hähne E bewirken auch
durch ihre centrale Bohrung die Uebertragung der Zündflamme von der ständig
brennenden Flamme o in den Cylinder. Ein dritter Kanal
in jedem Hahne gestattet die Abführung der Verbrennungsgase in den Auspuff F.
Die Cylinder B und C sind
achsial angeordnet und sitzen deren Kolben auf derselben Stange, so daſs sie
gleichmäſsig hin und her geschoben werden. Die Gaspumpe wird durch einen Winkelhebel
von der Kurbelwelle aus getrieben, welche vom Arbeitskolben aus durch eine vom
Kreuzkopfe C abgelenkte Stange umgedreht wird. Der
Regulator wirkt auf den Gaszulaſs.
Ein dreicylindriger Motor, dessen Cylinderachsen kreisförmig um die Kurbelwelle um
120° versetzt angeordnet sind, wird von J. Faber in
Biberfeld (* D. R. P. Nr. 41483 vom 17. September 1886) vorgeschlagen.
Das Gas- und Luftgemisch wird durch entsprechende Ventile und eine besondere Pumpe in
einen die treibenden Mechanismen umhüllenden Raum geleitet, in welchem es gemischt,
dann mittels der Pumpe in einen besonderen Sammelraum gedrückt wird, von welchem es
dem nur auf einer Seite geschlossenen Kraftcylinder zugeführt wird; in diesem wird
es nach einem gewissen Kolbenwege abgesperrt und zur Explosion gebracht.
Auſser den drei Cylindern ab und c ist ein Pumpencylinder d vorhanden, welcher
die Luft und das Gas durch ein gemeinsames Saugventil e
ansaugt, verdichtet und dann durch das Druckventil f in
den Sammelraum g drückt. Von hier gelangt das
verdichtete Gasgemisch durch das Anlaſsventil h nach
einander in die drei Cylinder und zur Explosion. Die drei Cylinder sind mit
Plungerkolben ik und l
versehen und vorn offen, so daſs die Kurbelstangen direkt an den Kolben anfassen und
so auf die Welle m wirken, und zwar in dem inneren
Raume n, in welchen das Gasgemisch, nachdem es das
Ventil e passirt hat, erst eintritt, um von hier durch
die Pumpe d angesaugt zu werden. Durch die heftigen
Bewegungen der Kurbelwelle und Kurbelstangen op und q wird das Gasgemisch gehörig durch einander
gemischt.
Beim Aufgange, z.B. des Kolbens i im Cylinder a, öffnet sich das Ventil r, das verdichtete Gasgemisch tritt in den Cylinder. In diesem Momente
tritt ein Kanal s in dem auf der Welle sitzenden
rotirenden Schieber t vor eine Oeffnung v in dem Deckel to, vor welchem die Entzündungsflammen
x brennen; hierdurch erfolgt die Explosion, da der Kanal s mit dem inneren Cylinderraume, in welchem das
Gasgemisch sich befindet, durch Kanal j in Verbindung
steht. Durch die Explosion schlieſst sich das Ventil r,
indem sich die Explosion durch die Kanäle s und j weiter fortpflanzt, während andererseits die
Verbindung zwischen dem inneren Cylinderraume und den Gasflammen wieder
abgeschlossen wird.
Da der Druck des Explosionsgemisches gröſser ist wie der Gasdruck der Zündflammen, so
würde diese Zündflamme durch das Explosionsgemisch ausgeblasen werden, wenn der
Kanal s den Kanal j mit
v verbindet. Um dies zu vermeiden, befinden sich in
dem ringförmigen Raume t zunächst eine Reihe von
Oeffnungen, in welchen kleine Gasflämmchen brennen, durch welche die Hauptzündflamme
stets wieder angezündet wird.
Damit die verbrannten Gase im Ausströmungskanale j die
Zündung nicht verhindern, verbindet man den der Zündstelle am nächsten liegenden
Theil des Kanales j durch eine Oeffnung q2 mit einer
Cylinderstelle, wo die Explosion kurz darauf erfolgt, wodurch die frische Mischung
auch aus dem Cylinder in den Kanal j treten kann. Durch
die Oeffnung q2 wird
übrigens wahrscheinlich auch die Entzündung im Cylinder stattfinden, so daſs
dieselbe an zwei entfernt liegenden Punkten des letzteren stattfindet. Durch die
nach der Explosion erfolgende Ausdehnung der Gase wird der Kolben bis zum Ende
seines Hubes weiter bis zum todten Punkte bewegt und treibt dann auf seinem
Rücktritte die Explosionsgase gänzlich durch den Kanal j wieder aus, von welchem dieselben in eine Rinne in dem Schieber t durch einen der Kanäle a1 des Deckels w und einen der entsprechenden Kanäle h1 in der Wandung des Saugraumes n durch das Ausblaserohr ins Freie gelangt.
Der Plungerkolben d1 im
Pumpencylinder d hängt durch die Flügelstange e1 mit der Kurbelwelle
m zusammen; derselbe sitzt dem einen
Explosionscylinder a gerade gegenüber und hat denselben
Hub wie die Arbeitskolben ik und l. Der Durchmesser des Kolbens d1 ist so gewählt, daſs er bei einer
Umdrehung etwas mehr verdichtetes Gasgemisch liefert, als die drei Kolben ik und l zusammen bei
einer Umdrehung nöthig haben. Derselbe saugt das Gemisch durch die Kanäle g1 an und drückt es
nachher durch die Kanäle h1 und das Druckventil f in den Raum g. Oeffnet man mittels Handrad i1 das Ventil h, so strömt das Gas zunächst in den Raum k1 und gelangt von hier durch den Kanal
l1 in den
ringförmigen Kanal m, von dem es durch die Kanäle no1
p1 den entsprechenden
Cylindern ab und c
zugeführt wird. Das Gas tritt durch das Gasrohr m1 in eine Regulirungsvorrichtung n1 ein und von hier
durch ein Rohr o1 nach
dem Ventile e, welches den Gaszutritt gleichzeitig wie
den Lufteintritt durch das Ventil abschlieſst.
Läuft die Maschine zu rasch, so wird der Kolben p1 in dem Regulirungsraume n1 in der Richtung nach Pfeil L bewegt, wodurch die Gaseinströmungsöffnung q1 verkleinert wird. Da
aber der Kolben d1 doch
immer das gleiche Gasquantum ansaugt, so könnte trotzdem der Druck sich eventuell
noch im Raume g vergröſsern. Um auch dies zu vermeiden,
ist in dem Kolben d, ein Ventil r1 angebracht, welches durch eine Feder
s1 bis zu einem
gewissen Drucke geschlossen bleibt (welches vorher genau ausprobirt wird). Wird der
Druck nun gröſser, so öffnet sich das Ventil beim Niedergange des Kolbens, wodurch
ein Theil des angesaugten Gasgemenges wieder in den Raum n zurücktritt.
Den Raum n nimmt man im Verhältnisse zu den
Cylinderräumen ab und c
möglichst groſs, damit in letzteren bei geschlossenem Ventile e möglichst kein Gegendruck vorhanden ist. Um in der
Maschine ein fertiges Luft- und Gasgemisch zu besitzen, welches sofort zur Explosion
fertig in die Cylinder eintreten kann, wodurch das lästige Ansaugen des Gasgemisches
durch Drehen am Schwungrade vermieden wird, füllt man den Sammelraum g in irgend einer Weise theilweise mit Wasser, so daſs
sich in dem gröſsten Theile Luft befindet. Nun öffnet man an dem unteren Theile von
g einen Wasserablaſshahn x1 und gleichzeitig einen Gashahn w1 am oberen Theile
desselben, welcher mit der Hauptgasleitung m1 in Verbindung steht; dann tritt das Wasser durch
Hahn x1 aus, während
das Gas durch w1
eintritt. Ist das Wasser in g ausgelaufen, so schlieſst
man die Hähne w1 und
x1 das eingeströmte
Gas mischt sich nun mit der in g vorhanden gewesenen
Luft. Da die Pumpe aber mehr verdichtetes Gemisch liefert, als die Kraftcylinder
gebrauchen, so wird sich in g schon nach einigen
Umdrehungen verdichtetes Gemisch bilden, welches zum eigentlichen Betriebe nöthig
ist, während bei den ersten Umdrehungen die Explosion des Gasgemisches von
atmosphärischer Spannung genügt, die Maschine in Gang zu setzen.
Behufs Vereinfachung der Steuerung gibt H. T. Dawson in
Salcombe (* D. R. P. Nr. 41827 vom 13. Februar 1887) dem Arbeitskolben seiner
doppelt wirkenden Maschine auſser der hin und her gehenden Bewegung auch noch eine
um die Achse drehende Bewegung, so daſs nunmehr durch entsprechende Anordnung von
Wegen im Kolben und Cylinder die Steuerung durch den Kolben erfolgen kann.
Der im Cylinder a (Fig. 18) liegende Kolben
hat eine eigenartige Gestalt erhalten. Er besteht aus einem länglichen, genau
abgedrehten Halbcylinder, der durch eine Querwand in der Mitte seiner Länge in zwei
symmetrische Hälften getheilt ist. In dieser Querwand ist die Kolbenstange b1 befestigt, c ist die Pleuelstange und d die Kurbelwelle. Um dem Kolben die zur Steuerung erforderliche Bewegung
zu ertheilen, endigt die Kolbenstange in einen cylindrischen Kopf b2 (Fig. 19, 20 und 21), der in einer
Ausnehmung im Querkopfe c1 eingelagert ist. Am Ende der Pleuelstange befindet sich eine Gabel c2, die über den
Gelenkbolzen hinausragt und in einer ihrer Zinken eine Kugel c3 derart festhält, daſs sich dieselbe
sowohl frei drehen, als auch in der Längenrichtung der Pleuelstange um ein kurzes
Stück geradlinig verschieben kann. Die Kugel c3 ist in der Mitte durchbohrt oder mit einer
Ausnehmung versehen, in welche das Ende eines Armes b3, der auf der Kolbenstange festsitzt,
eingreift.
Wenn der Kolben in der gewöhnlichen Weise hin und her geht und in Folge dessen die
Pleuelstange um den Gelenkbolzen des Querkopfes pendelt, wird die Kolbenstange und
mit ihr der Kolben durch das Zusammenwirken der Gabel c2 und des Armes b3 um ihre Längenachse gedreht. Es wird
somit der Kolben eine zusammengesetzte Bewegung erhalten, so daſs jeder Punkt seiner
Mantelfläche ein Oval beschreibt.
(Schluſs folgt.)