Titel: | Neue Gasmaschinen. |
Fundstelle: | Band 280, Jahrgang 1891, S. 1 |
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Neue Gasmaschinen.
Patentklasse 46. Mit Abbildungen.
Neue Gasmaschinen.
Die auf der Pariser Weltausstellung ausgestellte Gasmaschine von Delamare-Deboutteville und Malandin, welche in einem Cylinder 100 leistete (vgl. D. p. J. 1890 276 60), wird
jetzt mit ausführlichen Detailzeichnungen und mit den hauptsächlichsten Massangaben
in Armengaud's Publication industrielle, 1890 Bd. 32 *
S. 545 Taf. 41, beschrieben. Diese bisher wohl grösste Gasmaschine ist von Matter und Cornp. in Rouen gebaut und wurde aus einem
Dowson-Gasapparat (D. p.
J. 1889 271 * 582) gespeist.
Die Maschine bietet, abgesehen von ihren Abmessungen, keine Neuheiten vor der
bekannten Construction (D. p. J. 1889 274 404. 1887 265 * 253). Der
Cylinderdurchmesser beträgt 575 mm, der Hub 950 mm bei einer gesammten Cylinderlänge
von 1950 mm.
Eine nach Art der Atkinson-Maschine arbeitende, einfach
wirkende, eincylindrige Gasmaschine mit Kraftschub bei jeder Kurbelumdrehung ist von
C. F. A. Mc Allen in Handsworth, England
(Englisches Patent Nr. 13572 vom 28. August 1889) angegeben.
Textabbildung Bd. 280, S. 1Fig. 1.Mc Allen's Gasmaschine. Der Arbeitscylinder A (Fig. 1), wirkt auf die Kurbelwelle D, von welcher durch eine eigentümliche
Gelenkverbindung IJ die Stange K des Pumpenkolbens H1 so betrieben wird, dass letzterer ungleich
schnelle Bewegungen ausführt. Beide Cylinder A und H. stehen nur durch einen Kanal G in Verbindung, welcher etwa auf der Mitte des Arbeitscylinders
abzweigt.
Der Gaseinlass in den Arbeitscylinder A findet durch
Kanal E mittels des Ventils F statt. Die bei N entzündete Ladung treibt
den Kolben A1 vorwärts,
während sich der Pumpenkolben zurückbewegt. Wenn der Arbeitskolben den halben
Vorschub beendet hat, beginnt der Vorschub des Pumpenkolbens H1, welcher aber den Kanal G nicht früher freilegen soll, als bis Kolben A1 beinahe seinen
Ausschub vollendet hat. Sobald Kanal G freigelegt ist,
saugt Kolben H1 die
expandirten Gase aus dem Arbeitscylinder. Das Zusammenspiel der beiden Kolben soll
nun in einer Weise erfolgen, dass der Pumpenkolben seinen vollen Saugehub
beendet, also den gesammten Inhalt des Cylinders A
ausgesaugt hat, bevor Kolben A1 den Kanal G wieder
deckt. Der Kolben H1
stösst die abgesaugten Gase durch Ventil M in den
Auspuff L, saugt dann Gemisch ein und drückt es unter
Verdichtung durch QE in den Arbeitscylinder.
Textabbildung Bd. 280, S. 1Fig. 2.Barker's Forward-Gasmaschine. Von der Forward-Gasmaschine, welche von T. B. Barker und Co. in Birmingham gebaut wird, werden
jetzt durch Engineer, 1890 Bd. 2 * S. 27, verschiedene
in neuerer Zeit angewendete Einzelheiten bekannt, welche wesentlich zur
Vereinfachung der kleineren Maschinen beitragen sollen. Fig. 2 und 3 veranschaulichen die für
kleinere Maschinen bis zu einer Stärke von etwa 3 getroffene Einrichtung
der Regulirung und Ventilanordnung.
Der die Zulassventile C und D für Luft und Gas beeinflussende Winkelhebel A sitzt mit dem Steuerhebel B für das
Auspuffventil auf derselben Achse T. Für die
Bethätigung des Gaszulassventils D geht vom Winkelhebel
A, welcher den Luftzulass C regelmässig öffnet, ein besonderer zweiarmiger Hebel E ab, welcher unter dem Einflusse des Pendelgewichts
F steht und nur den Zulass C öffnet, wenn das Pendel F seinen Theil M in die Klinke O des
Hebels E eingreifen lässt.
Textabbildung Bd. 280, S. 1Fig. 3.Barker's Forward-Gasmaschine. Gegen einen Ansatz F1 des Pendels F stösst
nun ein stellbarer Ansatz G des Winkelhebels B, dabei das Pendel sammt seiner Klinke M um den Stift I mehr oder
weniger schwingend, und zwar entgegen der Wirkung einer mit Schraube R einstellbaren Feder S.
Das Pendel F wird nun vom Hebel B bethätigt und ausgeschwungen und kann bei normalem Gange der Maschine früher wieder den
Zusammenhang zwischen M und O herstellen, bevor der Winkelhebel A am
Daumen auf der Steuerwelle bewegt wird. Bei normalem Lauf der Maschine ist der Stoss
des Hebels B auf das Pendel F nur so stark, dass zur rechten Zeit die Theile MO in Eingriff kommen und dadurch der Gaszulass geöffnet wird. Bei
grösserer Geschwindigkeit der Maschine wird aber das Pendel F vom Hebel B einen so starken Stoss
erhalten; dass es bei Bethätigung des
Winkelhebels A noch nicht wieder in jene Lage
zurückgeschwungen sein wird, in welcher die Theile M
und O in Eingriff kommen können. Demgemäss unterbleibt
die Oeffnung des Gaszulassventils D.
Durch Einstellung der Schraube R, also durch grössere
oder geringere Anspannung der Feder S wird die
Schwingungsdauer des Pendels ebenfalls beeinflusst, so dass hierdurch auch die
Geschwindigkeit der Maschine veränderbar ist.
Bei der Prüfung einer Zweipferdmaschine, welche Ingenieur Green der Windsor-Street-Gaswerke unternahm, machte die Maschine 199
Umgänge in der Minute bei einer Bremslast von 52 Pfund beim Durchmesser 4 Fuss 6
Zoll des Bremsringes. Der Gasverbrauch betrug stündlich 119 Cubikfuss. Die
genommenen Diagramme zeigten als höchsten Druck 270 Pfund über der
Atmosphärenlinie.
Textabbildung Bd. 280, S. 2Fig. 4.Gasmaschine nach Hale's System. Eine Gasmaschine amerikanischer Herkunft nach System Hale ist ausführlich in Revue
industrielle, 1890 * S. 153, dargestellt und erläutert.
Die Maschine (Fig. 4) ruht liegend auf einem
Hohlgussgestell. Unterhalb der Cylinder befindet sich ein Hohlraum R, in welchem die Mischung von Gas und Luft sowie die
Verdichtung des Gemisches vor sich geht. Dieser Hohlraum steht mit dem Inneren des
Cylinders C auf der Vorderseite durch die beiden Kanäle
d und auf der Hinterseite durch den Kanal c1 mittels des
Gaseinlassventils G in Verbindung; die Luft wird durch
die Ventile S und S1 angesaugt. Der Rückgang des Kolbens hat in R und d ein Ansaugen von
Luft und Gas im erforderlichen Verhältnisse zur Folge; nach erfolgtem Hub Wechsel
beginnt dagegen der Kolben dieses Gemisch zu verdichten, nachdem die nach innen
schlagenden Ventile S und S1 sich geschlossen haben. Kurz vor Ende
des Hubes öffnet sich das Gasventil G und lässt das
verdichtete Gemenge durch Kanal c1 in den Cylinder eintreten, der schon zum Theil mit
den Rückständen der vorigen Explosion angefüllt ist. Hierbei tritt die im Cylinder
angeordnete Schale r in Wirksamkeit. Diese ist an ihrem
Umfange mit einer Reihe von Oeffnungen versehen und hat den Zweck, die
Eintrittsgeschwindigkeit des Gemenges zu vermindern und ein Vermischen desselben mit
den Rückständen der vorigen Verbrennung zu verhindern, bevor der Kolben P den Ausströmungskanal t1 den verbrannten Gasen geöffnet hat. Die
gleichzeitige Oeffnung der Kanäle d und t1 wird durch einen am
Kolben angebrachten Gleitschuh p, welcher sich in einer
Ausbauchung des Cylinders bewegt, verhindert. Die Breite dieses Gleitschuhes ist so
bemessen, dass er die Kanäle d nicht mit überdecken
kann.
Wenn die Rückstände der vorigen Verbrennung durch die neuen explosiven Gase verdrängt
sind, ist der Kolben am Ende des Hubes angelangt; sodann bewegt sich derselbe in der
anderen Richtung, um das angesaugte Gasgemisch zu verdichten und durch Erzeugung
eines elektrischen Funkens zur Explosion zu bringen.
Der Motor hat einen sehr regelmässigen Gang, welcher durch die Wirkungsweise von drei
Vorrichtungen erreicht wird, die unter dem Einflüsse eines empfindlichen Regulators
stehen. Die erste dieser Vorrichtungen regelt je nach Bedürfniss das in den Cylinder
aufzunehmende Gasvolumen; die zweite ändert das Verhältniss zwischen Gas und Luft in
der Mischung, während die dritte den Abschluss der Einlassorgane besorgt. Diese drei
Regulirvorrichtungen arbeiten nicht zu gleicher Zeit, denn der Regulator wirkt nur
auf die zweite, wenn die Wirksamkeit der ersten unzulänglich ist, und auf die
dritte, sobald die Wirkung der beiden anderen nicht genügt. Da nun der beste
Nutzeffect sowie die beste Wirkung bei Anwendung eines bestimmten
Mischungsverhältnisses erreicht wird, so sind die Einlassorgane so ausgebildet und
angeordnet, dass
sie dieser Bedingung genügen und eine rechtzeitige und sichere Explosion
herbeiführen. Die Regulirorgane dieses Motors arbeiten folgendermassen:
Textabbildung Bd. 280, S. 3Fig. 5.Vorrichtung zur Aenderung des Gasgemisches an Hale's
Maschine. Die Aenderung der Gasgemischmenge vollzieht sich durch mehr oder weniger
langes Offenhalten des selbsthätigen Einlassventils G,
welches unter Einwirkung einer Feder r (Fig. 5) steht. Letztere ist zwischen der mit dem
Cylinder verbundenen Kapsel B1 und einer verschiebbaren Hülse m, welche
über die Ventilspindel geschoben ist, eingesetzt. Eine zweite Hülse m1 hat in ersterer
Führung und steht unter Einwirkung der schwachen Feder r1 und der starken r2. Zwischen m1 und B1 ist ein gabelförmiger Keil H eingesetzt, durch dessen Verschiebung mittels des Regulators die
Spannung der Federn r, r1, r2
verändert wird. Wenn z.B. der Keil von rechts nach links bewegt wird, nimmt die
Spannung der Feder r1
zu, mithin der Widerstand des Ventils G gegen das
Oeffnen, so lange, bis die Hülse m1 sich gegen die starke Feder r2 legt, welche dem
Ventil nur einen kleinen Hub, und zwar nur unter starkem Drucke, gestattet. Die
Ladung ist also in diesem Falle eine minimale, doch kann bei der beschriebenen
Anordnung die gänzliche Absperrung des Ventils nicht eintreten.
Textabbildung Bd. 280, S. 3Fig. 6.Gashahn für Hale's Gasmaschine. Die Aenderung des Mengungsverhältnisses wird durch Einwirkung des
Regulators auf den Gashahn erreicht. Wenn der Motor wenig oder gar keine Arbeit zu
leisten hat, dann lässt sich die Regulirung nicht im genügenden Masse durch
Verminderung des Gasvolumens ausführen; man lässt deshalb in solchen Fällen das
Mengungsverhältniss ändern. Der Gashahn ist in Fig. 6
zur Darstellung gebracht; derselbe besteht aus zwei concentrischen Küken b und b1, welche gut in
einander eingeschliffen sind. Wenn die Oeffnungen in den Küken mit einander sowohl
als auch mit derjenigen des Gehäuses zusammenfallen, dann dringt das Gas in den
Stutzen O1. Ein im
Küken b1 angebrachter
Ansatz fasst in einen entsprechenden Schlitz des Kükens b, so dass er eine gewisse Drehung der Küken gegen einander zulässt.
Beim Anlassen der Maschine bringt man mittels des Handhebels q die Küken in solche Stellung, dass sich die Oeffnungen decken. Sobald
die Geschwindigkeit des Motors zu gross wird, fängt der Regulator an, das Küken b mit Hilfe des Hebels v
zu drehen, um das Gas zu drosseln und dadurch das zuzulassende Volumen zu reduciren.
Der Ansatz nebst Nuth sind so bemessen, dass sie bei jeder Stellung der Küken genug
Gas einlassen, um ein explosives Gemenge herzustellen.
Der Abschluss der Einlassorgane geschieht ebenfalls durch den Regulator; derselbe
wirkt durch ein System von Hebeln auf das unter dem Sitze von S (Fig. 4) angebrachte
Klappenventil und schliesst damit den Behälter D.
Dieses System von Hebeln setzt sich zusammen aus einem Balancier u, welcher das Ventil w
durch mehrere mit einander verbundene Hebel in Bewegung setzt und durch u den Gashahn öffnet und schliesst. Diese Wirkung darf
sich nur äussern, wenn die Aenderung des Gemisches sich als unzureichend erweist; zu
diesem Zwecke ist der Hub des schwingenden Hebels durch einen an u1 sitzenden, in einem
Schlitze gleitenden Stift begrenzt. Die Regelung des Gehaltes der Mischung wird
demnach durch die erste Phase der Bewegung des Hebels u
ausgeführt, während im weiteren Verlaufe der Bewegung die Stange u1 in Wirksamkeit
tritt, um das Ventil w auf seinen Sitz zu drücken und
so die Einströmung ganz abzusperren. Diese gänzliche Absperrung geschieht aber nur
dann, wenn die Einströmung des explosiven Gemisches möglichst verringert und die
Entgasung des Gemenges möglichst weit getrieben ist, d.h. in dem Augenblicke, wo die
Einwirkung der Stange k vom Regulator auf den Stellkeil
H und auf den Gashahn nicht mehr ausreicht, um die
Geschwindigkeit der Maschine zu reguliren. Die Verschiebung dieser Maschine genügt
demnach, um nach einander die drei Regulirungsmechanismen des Motors in Bewegung zu
setzen, und Aufgabe des Regulators ist es, diese Bewegung in dem nöthigen Masse zu
veranlassen, um die Fehler in der Geschwindigkeit der Maschine auszugleichen.
Textabbildung Bd. 280, S. 3Fig. 7.Zündvorrichtung an Hale's Gasmaschine. Der beschriebene Motor betreibt durch Seiltrieb die Dynamomaschine Z, welche unter der Kreuzkopfführung angebracht ist.
Die Leitung derselben ist an den durch die Büchse m
isolirten Schraubstift e (Fig.
7), sowie an den ungleicharmigen Hebel e1, welcher durch eine
Blattfeder gegen ersteren gedrückt wird, angeschlossen. Ein an der Rückseite des
Kolbens angebrachter Stift P1 (Fig. 4) trifft bei der rückwärtigen
Endstellung des Kolbens den kurzen Arm des Hebels e1, dreht ihn und bringt dadurch zwischen diesem und
dem Stifte e gerade in dem Augenblicke, wo die Kurbel
den todten Punkt überschreitet, einen elektrischen Funken hervor, welcher die
Explosion herbeiführt. Zur Erleichterung der Untersuchung und Reinigung dieser
Theile ist mittels Klemmbügels S nebst Schraube am
Cylinder die Klappe R angebracht.
Beim Anlassen des Motors mit der Hand wird der Anker der Dynamomaschine von der
grössten Seilrolle angetrieben und erhält dabei die genügende Umdrehungszahl, um die
ersten Zündungsfunken hervorzubringen. Sobald der Motor in schnellere Umdrehung
kommt, springt das Triebseil von dieser Rolle ab und eine zweite Rolle übernimmt den
Antrieb der Dynamomaschine. Dieses Abwerfen des Triebseiles kann ohne Gefahr von
Hand vorgenommen werden; man hat jedoch vorgezogen, es durch eine mechanische
Vorrichtung ausführen zu lassen. Unter dem Cylinder des Motors ist eine Querstange gelagert,
welche mit einem Haken das Triebseil der Rolle umfasst. Diese Stange trägt einen
Hebel, der durch eine Spiralfeder gegen einen Stift angedrückt wird, und einen
zweiten Hebel, der mit dem Stellkeile H in Berührung
steht. Es ist ersichtlich, dass letzterer bei seiner Verstellung auch auf den Hebel
einwirkt und dadurch das Abwerfen des Seiles von der Rolle besorgt, sobald der Motor
eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat.
Textabbildung Bd. 280, S. 4Fig. 8.Regulator an Hale's Gasmaschine. Der Regulator ist mit, in einer Scheibe angeordneten, Gegengewichten und
Federn construirt. Die Scheibe v1, welche an der Riemenscheibe der Motorenwelle A befestigt ist, trägt zwei drehbare Hebel x, x1 (Fig. 8), welche mit je einem Gewicht versehen sind.
Letztere werden bei Umdrehung der Welle durch die Centrifugalkraft von derselben
entfernt und durch zwei Spiralfedern wieder der Achse genähert, bei normalem Gange
halten sich beide Kräfte das Gleichgewicht. Auf der Welle A sitzt lose eine Scheibe K, welche bei
wechselnder Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors sich axial verschieben kann. Die
Scheibe v1 trägt vier
conische Ansätze y, welche in ebensolche Vertiefungen
der Scheibe K eingreifen. Letztere ist durch zwei
Stangen n, n1
mit den Gegengewichten m verbunden und bildet ein
Excenter, auf dem der Bügel L sitzt, welcher oben durch
einen Zapfen am Lagerbocke befestigt ist.
Es ergibt sich aus dieser Anordnung, dass die Entfernung der Gewichte von der Achse
mittels der schrägen Ansätze y eine Verschiebung der
Scheibe K zur Folge hat. Zugleich bringt das Excenter
der Scheibe K den dazu gehörigen Bügel L in Bewegung, wobei durch die Feder R1 eine stete Berührung
zwischen den conischen Ansätzen y und den dazu
gehörigen Vertiefungen in K gesichert ist. Der
Excenterbügel hat eine nach unten gerichtete Stange, welche mehrere Sperrklinken
trägt; diese greifen in zwei Reihen entgegengesetzt gerichteter Zähne ein, die an
der Stange k angebracht sind. Wie oben gesagt wurde,
dient diese Stange zum Antriebe der drei Regulirungsmechanismen. Bei normalem Gange
üben die Sperrklinken des Bügels L keinerlei Wirkung
aus; sobald jedoch die Umdrehungsgeschwindigkeit die festgesetzte Grösse
überschreitet, wird der Bügel L in eine Richtung
gedreht, die eine Sperrklinke greift in die Verzahnung der Stange K ein und treibt diese vor sich her. Beim Sinken der
Umdrehungsgeschwindigkeit wird die Stange K durch eine
zweite Sperrklinke in umgekehrter Richtung bewegt. Dieser Regulator ist sehr
empfindlich; es genügen schon Gewichte K von geringerer
Grösse, um die Mechanismen in Bewegung zu setzen.
Gasmotoren nach dem beschriebenen System werden mit einer Leistung von 1 bis 9
indicirter gebaut. Ein solcher Motor von 5 nimmt einen Raum von
2,743 × 0,863 × 1,828 m ein und wiegt 1365 k. Der Durchmesser des Schwungrades
beträgt 1447 mm, derjenige der Riemenscheibe 406 mm, die Umdrehungszahl 180 in der
Minute, der Durchmesser des Cylinders 178 mm und der Kolbenhub 305 mm.
Eine Gasmaschine nach der Construction von Dürr in
München wird im Journal für Gasbeleuchtung und
Wasserversorgung, Bd. 38 * S. 411, wie folgt beschrieben (vgl. Fig. 9):
Von zwei Nocken I und II
der Steuerwelle hebt die etwas rückwärts liegende Nocke I, welche am Röllchen R1 vorüberstreichen kann, bei einer Drehung in
Richtung des Pfeiles das Auspuffventil, Nocke II bei
eingeschnappter Klinke dagegen gleichzeitig Luft- und Gaszulassventil.
Ein Ansatz III der Scheibe gibt den Anschlag für
Regulator R und schlägt im entsprechenden Moment
gleichzeitig den Magnetzünder ab. Zunächst ergibt sich hieraus eine leicht
übersichtliche und leicht zugängliche Anordnung des Gesammtmechanismus.
Die Zugänglichkeit zu den Ventilen selbst ist dadurch geschaffen, dass über jedem der
beiden Hauptventile eine Blindflansche angebracht ist, durch welche man leicht an
den Ventilsitz gelangen bezieh. die Ventile einschleifen kann.
Textabbildung Bd. 280, S. 4Fig. 9.Gasmaschine nach System Dürr. Der Regulator arbeitet in der Weise, dass er durch Anschlagen der Nocke
III an das Röllchen R3 zum Pendeln gebracht wird und beim
Rückschlage jedes Mal kurz vor Nocke II Gas- und
Luftventil hebt, die Klinke K einrückt. Läuft nun der
Motor schneller, so ist der Anschlag der Scheibe bezieh. der Nocke III ein kräftigerer, der Regulator wird weiter
weggeschleudert und kommt beim Rückfallen zum Einrücken der Klinke K zu spät. Durch das Ventil V wird dann nur Luft gesogen – es wird keine Kraft entwickelt. Der Motor
wird dadurch regulirt, welches Spiel sich je nach dem Gange des Motors öfter oder
seltener wiederholt.
Die Prüfung gelegentlich der ersten Bremsung durch Prof. M.
Schröter in München ergab 1,09 cbm Gasverbrauch für die Stunde und
Pferdekraft.
Ueber die bereits in D. p. J. 1890 278 250 beschriebene Gasmaschine, welche nach Lutzky's Patenten von der Firma G. Koeber's
Eisenwerk in Harburg gebaut wird, erhalten wir folgende ausführlichere
Mittheilungen, welche wir unter Bezug auf Fig. 10 bis
13 hier wiedergeben.
Der Lutzky'sche Gasmotor arbeitet im Viertact. Er ist
stehend angeordnet, um möglichst wenig Flächenraum zu beanspruchen; abweichend von
ähnlichen Motoren liegt aber die Schwungradwelle unterhalb des Cylinders, der Kolben
arbeitet also nach unten. Durch diese Anordnung wird die gleiche Stabilität wie bei
liegenden Maschinen erzielt, ausserdem wird es zur Unmöglichkeit, dass in das nach
unten gekehrte offene Ende des Arbeitscylinders Staub in diesen fällt, der ihn
vorzeitig ausschleifen könnte, während bei der Aufstellung des Motors in staubigen
Werkstätten derselbe leicht vollständig in sich abgeschlossen werden kann, so dass
dann Kolben, Schubstange und Kurbel wirksam gegen Eindringen der in der Luft
befindlichen Unreinigkeiten geschützt sind.
Auf einem cylindrischen Fusssockel baut sich der in Form eines schlanken
Hohlkegels gehaltene Maschinenständer auf, welcher die beiden Schwungradwellenlager
trägt und die in seinem Inneren arbeitende Kurbel nebst Pleuelstange umschliesst
(Fig. 10). Der Ständer trägt den mit ihm
verschraubten Arbeitscylinder, auf dessen oberem Deckel Zündvorrichtung und
Mischventil angeordnet sind. Um die einseitige, zu Betriebsstörungen Veranlassung
gebende Abnutzung der Lager zu vermeiden, trägt die Kurbelwelle auf jeder Seite der
Maschine ein Schwungrad.
Textabbildung Bd. 280, S. 5Fig. 10.Lutzky's Gasmotor nach Koeber's Ausführung.Textabbildung Bd. 280, S. 5Fig. 11.Misch- und Zündvorrichtung an Lutzky's Motor. Die Einrichtung von Mischventil und Zündvorrichtung lässt Fig. 11 erkennen. Das Gas strömt von oben her der
Maschine zu und nimmt dabei den durch Pfeile bezeichneten Weg. Zur Einstellung der
zuzuführenden Gasmenge dient der mit Scala versehene Anlasshahn A, den das Gas zu passiren hat, um zu dem eigentlichen
Mischapparate M zu gelangen. Hier wirkt es zunächst auf
das Ventil v2, dessen
Spindel durch einen in der Ruhelage wagerechten Hebel mit der Spindel des
Einlassventils v1 in
Verbindung steht, und zwar wird beim Ansaughube der Maschine das Ventil v2 genau proportional
mit dem Ventilhube des Einlassventils v1 gehoben und hierdurch ist das stets constante
Verhältniss von Luft- und Gasmenge erreicht. Das Gas tritt nach Oeffnen des Ventils
v2 hierauf in den
ringförmigen Raum i und von da nach unten, wo es bei
m mit der zuströmenden Luft in Berührung kommt.
Letztere tritt von oben zu; sie wird durch eine weite Röhre in der Mitte der
Mischvorrichtung angesaugt und gelangt durch den ringförmigen Kanal k in den Mischraum m. Der
eingeschraubte, oben cylindrische Körper l, welcher
sich nach unten conisch verengt, bildet mit dem nach Art eines Ventiltellers
geformten Körper eine ringförmige Oeffnung, deren Weite sich durch passendes
Einschrauben der letzteren in der erforderlichen Weise reguliren lässt. Gas und Luft
treten also an derselben Seite in den Mischraum ein; sie durchdringen sich in feiner
Schicht und werden durch den kleinen Mischflügel g,
welcher durch den eingesaugten Gasstrom in äusserst lebhaften Umlauf versetzt wird,
nachgemischt. Ein uns vorliegendes Indicatordiagramm von 20 Zündungen gibt den
Beweis, dass die auf diese Weise erzielte Mischung der beiden Gasarien eine sehr
innige ist.
Die Zündung des eingesaugten Gasgemisches erfolgt mittels des Rohrzünders Z, welcher gegenüber den Zündschiebern und den
Zündventilen den Vorzug der Einfachheit und mithin der Betriebssicherheit besitzt.
Bei z wird die Zündflamme in Brand gesetzt, wenn der
Motor angelassen werden soll, während z1 die Gaszuführungsröhre für die Zündflamme
bezeichnet. Der Zünder ist so angeordnet, dass der entzündete Schaft durch seine
Richtung in äusserst kurzer Zeit die Gasladung durch die ganze Masse zur Entzündung
bringt, so dass verschleppte Zündungen überhaupt nicht vorkommen können. w bezeichnet die durch eine Asbestscheibe bewirkte
Abdichtung des Cylinderdeckels gegen den Arbeitscylinder.
Textabbildung Bd. 280, S. 5Fig. 12.Regulirung für Lutzky's Motor. Die Steuerung bezieh. Regulirvorrichtung der Lutzky'schen Gasmaschine geht aus Fig. 12
hervor; dieselbe wirkt durch Offenhalten des Auspuffventils y mittels Pendelregulators. Von der Kurbelwelle aus werden zwei
Daumenscheiben n, n1
nach der Pfeilrichtung in Umdrehung versetzt, von denen die kleinere n mittels Laufrädchens den um o drehbaren Hebel p1 in auf- und abwärtsgehende Bewegung versetzt, während die grössere n1 das um o2 drehbare Pendel p zeitweilig nach aussen schiebt, welches auf den um
o1 drehbaren
Winkelhebel kk1 wirkt.
Eine kleine Spiralfeder zieht letzteren nach innen, so dass der Schenkel k1 mit seiner Nase in
die Knagge des Hebels p1 eingreift und dadurch die nach dem Auspuff- und dem Mischventile
führende Stange nach abwärts zieht, mithin ersteres offen und letzteres geschlossen
hält. Dies geschieht während des Auspuffspiels, wobei das Pendel p durch den Theil der grössten Excentricität der
Scheibe n1 nach aussen
geschoben wird. Im weiteren Verlaufe der Umdrehung der Kurbelwelle, also auch des
Rades r fällt das Pendel nach der senkrechten Lage
zurück, der Stein n2
desselben drückt auf den Schenkel k des Hebels kk1 und löst dadurch
den Hebel p1 aus, so
dass sich das Auspuffventil schliesst. Geht indessen der Motor zu schnell, so kann das
Pendel p beim Zurückschwingen der Daumenscheibe nicht
folgen, schwingt zu spät zurück und die Auslösung kann nicht erfolgen, das
Auspuffventil bleibt also offenstehen. Dadurch wird eine Explosion verhindert und
der Motor geht langsamer, so dass das Pendel p den
Winkelhebel kk1
rechtzeitig erreicht und den Auspuff abschliesst. Durch verstellbare Gewichte kann
die Schwingungsdauer des Pendels p ganz genau
eingestellt werden.
In Folge Anordnung des Cylinders muss die Schmierung von unten her erfolgen. Von dem
Oeltropfapparate a gelangt das Oel durch das Röhrchen
r in die in die Cylinderbohrung eingedrehte
wagerecht verlaufende Nuth und von dieser in die Spiralnuth s. Der Arbeitskolben besitzt eingedrehte Riefen, in welche das Oel, aus
der Spiralnuth s abwärts fliessend, aufgenommen wird, um beim Aufwärtsgange des Kolbens gleichmässig über
die Cylinderwandungen vertheilt zu werden. Das untere Ende des Cylinders ist conisch
ausgedreht, damit das verbrauchte Oel gut abfliessen und in dem Oelfänger p aufgefangen werden kann, aus dem es zeitweilig durch
ein Röhrchen abgelassen wird. Ein Schmierapparat für consistentes Fett besorgt die
Schmierung des Pleuelstangenscharniers, welches direct am Kolben angeordnet ist.
Textabbildung Bd. 280, S. 6Fig. 13.Schwungradnabe an Lutzky's Motor. Zur bequemen Entfernung des Schwungrades ist eine besondere Vorkehrung
getroffen. Fig. 13 zeigt den Querschnitt der Nabe
eines Schwungrades, welches betriebsfähig auf der Kurbelwelle sitzt. Auf die Nabe
ist seitlich ein Deckel aufgeschraubt, welcher ausserdem mittels Unterlegscheibe s durch die Schraube b an
der Kurbelwelle befestigt ist. Den Kopf der letztgenannten Schraube verdeckt eine
Ueberwurfmutter H. Soll das Schwungrad von der Welle
abgehoben werden, so entfernt man die Ueberwurfmutter H, die Schraube b und die Schraube s und schraubt in das Gewinde des obengenannten Deckels
eine entsprechend starke Schraube ein, deren glatte, bolzenförmige Verlängerung sich
auf den Grund der Bohrung für die Schraube b stützt.
Dreht man dann diese Schraube, so wird das Schwungrad nach aussen gezogen.
Der Arbeitscylinder hat doppelte Wandungen, zwischen denen Kühlwasser umläuft,
dasselbe tritt unten ein und oben aus.
Bei einem 4pferdigen Gasmotor wurde der Gasverbrauch für die Stunde und Pferdestärke
zu 0,68 cbm gefunden; derselbe ist also sehr gering.
Die Maschine von Beckfield und Schmid in Alleghany,
Nordamerika (* D. R. P. Nr. 53902 vom 18. Februar 1890) besitzt einen Explosions-
und einen Arbeitscylinder (Fig. 14). Die Kolben G und H dieser Cylinder
sind gelenkartig und unmittelbar durch die Pleuelstangen G1, H1 mit den gegen einander um etwa 180° versetzten
beiden Kurbeln der in Lagern B ruhenden Welle C verbunden, welche durch ein Excenter a, eine Stange a1 und einen Winkelhebel J den oberhalb der aufrecht stehenden Cylinder in einem Kasten P1 geführten
Kolbenschieber R1
bethätigt.
Der Kolben H des Arbeitscylinders E ist ein Doppelkolben, dessen unterer, entsprechend
kleinerer Theil sich in einem besonderen, in den Cylinder E eingesetzten engeren Cylinder E1 schliessend führt. In Folge dieser Anordnung
entsteht um den kleineren Kolben ein ringförmiger Raum, welcher durch einen Kanal
d und die Rückschlagventile einerseits mit der
Kammer c, dem Gaszuleitungsrohre L und dem Luftrohre K und
andererseits durch die Rückschlagventile e1, e1, die Kammer e und das
Rohr M mit einem Receiver derart verbunden ist, dass
bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens H Gas und Luft im
Verhältnisse der Rohrdurchmesser L und K aufgesaugt, bei der Abwärtsbewegung aber verdichtet
und in den Receiver N gedrückt werden.
Textabbildung Bd. 280, S. 6Fig. 14.Gasmotor von Beckfield und Schmid. Dieses explosible Gemisch tritt durch das Rohr O, den Kanal v1, um die betreffende Aussparung des Schiebers R1 und den Kanal v bei entsprechender Schieberstellung in den Cylinder D, um den Kolben G abwärts
zu drücken, den Kolben H anzuheben und dann, sobald
dieser in seiner höchsten Stellung angelangt ist, durch entsprechendes Mittel
entzündet zu werden. Die Explosionsgase treten alsdann in der gezeichneten
Schieberstellung durch den Kanal v, um die mittlere
Schieberaussparung und durch den Kanal t1 in den Arbeitscylinder E, um den Kolben H abwärts zu drücken, den
Kolben G aufzuheben und das zuvor in E aufgesaugte explosible Gasgemisch zu verdichten und
in einem Behälter aufzuspeichern. Während dieser Kolbenbewegung hat auch der
Schieber B1 einen
entsprechenden Weg zurückgelegt, so dass er den mit dem Auspuffrohre S verbundenen Schlitz t
freigibt und die Explosionsgase durch den Schlitz t1 und um die mittlere Kolbenaussparung ins Freie
entweichen können, worauf sich derselbe Vorgang, wie zuvor, wiederholt.
Um bei grösseren Motoren das Anlassen zu erleichtern, ist mit dem Schieberkasten P1 seitlich von dem
Auspuffrohre ein Druckluft- oder Dampfzuleitungsrohr R
verbunden. Beim Oeffnen des in dasselbe eingeschalteten Ventils tritt die Druckluft
oder der Dampf durch den Kanal s um die hintere
Schieberaussparung und den Kanal s1 in den Arbeitscylinder E,
drückt den Kolben H abwärts, verdichtet das unter
demselben befindliche explosible Gemisch, drückt dasselbe in den Behälter N und hebt den Kolben G
an. In dieser Stellung hat der Schieber R1 den Dampf u.s.w. abgeschnitten, dagegen den
Auspuffschlitz t1
freigegeben und die Verbindung zwischen den Kanälen v
und v1 hergestellt, so
dass das zuvor aufgespeicherte Gemisch in den Cylinder D treten kann, den Kolben G abwärts drückt
und den Kolben H anhebt, um im gegebenen Augenblicke
entzündet zu werden und vereint mit dem Dampf u.s.w. auf den Arbeitskolben
einzuwirken.
Solange in dem Speicher N der Normaldruck nicht erreicht
ist, lässt man das Ventil geöffnet, so dass die dem explosiblen Gemische fehlende
Kraft durch den Dampf ergänzt wird oder dieser beim Ausbleiben einer Explosion
selbständig weiter wirkt, bis der normale Gang erzielt ist. Wenn endlich der Druck
der Explosionsgase grösser als derjenige in der Leitung R werden sollte, so ist dies auch kein Uebelstand, indem er alsdann
einfach auf den Gaskessel u.s.w. einwirkt.
Die Zündvorrichtung besteht aus einem von den Zapfen des Winkelhebels J aus durch eine Pleuelstange w1 bethätigten Schieber, welcher mit einem
Schlitze versehen ist und sich in einem seitlich von dem Kanäle v angeordneten und mit demselben durch einen Kanal
verbundenen Gehäuse führt. An diesem ist ein Brenner angebracht, welcher mit dem
Kanäle in Verbindung steht, so dass bei entsprechender Stellung der Schieber die
Flamme durch den Schlitz in den Kanal v und den
Cylinder D schlagen kann, um das in diesen enthaltene
explosible Gemisch zu entzünden.
In Folge der hohen Temperatur in diesen Motoren kann eine gewisse Geschwindigkeit
nicht überschritten werden, indem man die Cylinderwandung nicht dünn genug
herstellen kann, um durch dieselbe eine genügende Kühlung zu erzielen.
Um nun die bisher grösste Geschwindigkeit bei Gasmotoren ohne Nachtheil überschreiten
zu können, wird einestheils das explosible Gemisch in dem Sammler abgekühlt, so dass
es von innen kühlend auf den Kolben G und den Cylinder
D wirkt, anderentheils der Maschinenrahmen A zu einem geschlossenen Behälter ausgebildet, der
Kolben H hohl und an der unteren Seite offen
hergestellt und der Behälter A mit einem Gemenge von
Oel und Wasser theilweise angefüllt. Dieses wird durch die Bewegung der Kurbeln
gegen die offenen Cylinder und Kolben geschleudert und dringt in dieselben zur
gleichzeitigen Kühlung und Schmierung ein. Je nach den Umständen können die Kolben
überdies noch derart ausgebildet werden, dass sich darin eine gewisse Menge des
Wasserölgemisches ansammeln kann, um dadurch eine noch bessere Kühlung
herbeizuführen.
Bei der Viertactmaschine von H. Palmer in Mülheim am
Rhein (* D. R. P. Nr. 51167 vom 12. Juli 1889) wird der Verdichtungsraum n (Fig. 15) nur zur
Aufnahme des zu verdichtenden Explosionsgemenges, nicht aber, wie dies bisher
üblich, auch zur Bildung der Ladung während des Ansaugespiels verwendet. Es soll
während des Ansaugespiels das Explosionsgemenge möglichst rein in den Cylinder c eingeführt werden und erst während des
Verdichtungsspiels mit den im Verdientungsraume a
zurückgebliebenen Verbrennungsgasen in Berührung kommen. Durch dieses Verfahren
soll erreicht werden, dass sich nach vollendeter Verdichtung möglichst reines
Explosionsgemenge im Cylinderraume c befindet und an
jeder beliebigen Stelle desselben die Zündung sicher eingeleitet werden kann. Es ist
somit, falls die Zündung durch den Einlasskanal b
eingeleitet wird, ohne Einfluss auf die Verbrennung, ob der Kanal b kurz oder vielleicht in Folge der Anordnung eines
Kühlwassermantels länger ist.
Textabbildung Bd. 280, S. 7Fig. 15.Verdichtungsraum an der Palmer'schen Viertactmaschine. Dem Verdichtungsraume a kann irgend eine Form
gegeben werden, wenn dabei nur der Verdichtungsraum a
durch eine Querschnittsverengung vom Cylinderraume c
getrennt ist und somit beim Ansaugen des Explosionsgemenges eine Vermengung mit den
Verbrennungsproducten nicht oder nur in geringem Masse stattfinden kann. Der
Verdichtungsraum a wird so gross gewählt, dass
Selbstzündungen ausgeschlossen sind und ferner die Maschine stossfrei arbeitet.
Bei der Gasmaschine von P. Grohmann in Breslau (* D. R.
P. Nr. 52464 vom 3. November 1889) erfolgt bei jeder Umdrehung ein Arbeitshub und
die Arbeitsübertragung der expandirenden Gase auf den Kurbelmechanismus, die
Entfernung der nach beendetem Arbeitshube den Arbeitsraum und Laderaum erfüllenden
Verbrennungsproducte, das Ansaugen der neuen Ladung und deren Compression wird durch
die Wirkungsweise des Arbeitskolbens allein vollzogen.
Der Laderaum wird gebildet aus Ventilkammer f (Fig. 16), Rohr g,
Ventilkammer h und dem in die Ventilkammer f mündenden Hohlraum des Auslassventildeckels j. Durch Hochstellung des Auslassventils d kann der Laderaum von der Auslassventilkammer
abgeschlossen werden.
Textabbildung Bd. 280, S. 7Fig. 16.Gasmaschine von Grohmann. Der vom hin und her gehenden Kolben a (Fig. 17a), den Wandungen des Cylinders b und Cylinderdeckel c
begrenzte Raum einschliesslich des im Cylinderdeckel c
befindlichen, durch das Auslassventil d nach abwärts
und aufwärts abschliessbaren Hohlraumes ist „Arbeitsraum“ genannt; die den
Arbeitsraum abschliessende Kolbenflache ist „Kolbenhinterfläche“, der vom hin
und her gehenden Kolben a, den Cylinderwandungen und
Cylinderdeckel k begrenzte Raum ist „vorderer
Cylinderraum“ und die den vorderen Cylinderraum abschliessende Kolbenfläche
ist „Kolbenvorderfläche“ genannt.
Im Todtpunkte I sind die Ventile i, e und d geschlossen, und es wird durch
Zündschieber n die im Laderaum befindliche verdichtete
Ladung entzündet. Vorderer Cylinderraum steht durch Cylinderkanal o mit dem
oberen Theil p des Luftschiebergehäuses q (Fig. 17b) in
Verbindung. Luftschieber r hält die durch Kanal s mit den Oeffnungen l
verbundene Gehäusekammer t geschlossen und hält die zu
einem abgeschlossenen Behälter u führende Kammer v, sowie die durch ein angeschlossenes Rohr mit der
Atmosphäre communicirende Kammer w offen (Fig. 17b), es wird somit während des ersten Theiles
des Arbeitshubes in das an die Kammer w angeschlossene
Rohr Luft zurückgedrängt, bis Kolbenring m1 die Oeffnungen l vom
vorderen Cylinderraume abschliesst. Nun ist vom Schieber r nur die zum Behälter u führende Kammer v eröffnet und es wird die im vorderen Cylinderraume,
Kanal o, oberen Theil p
des Gehäuses q, daran anschliessenden Rohr x und daran anschliessenden Stutzen y bis zum Verbundventil i
befindliche Luft nebst der im hohlen Schieber r,
Gehäuse q, Kammer v und
Behälter u befindlichen Luft durch die
Kolbenvorderfläche verdichtet. Oeffnet Auslassventil d,
so entweicht aus Arbeitsraum und Laderaum ein grosser Theil der erzeugten
Verbrennungsproducte vermöge des herrschenden Ueberdruckes in das Auslassrohr. Hat
Kolben a die Oeffnungen l
völlig passirt, so öffnet sich das Verbundventil i.
Textabbildung Bd. 280, S. 8
Fig. 17a.Grohmann's Gasmaschine.
Textabbildung Bd. 280, S. 8
Fig. 17b.Grohmann's Gasmaschine.
Es tritt somit ein Theil der von der Kolbenvorderfläche
verdichteten Luft durch Verbundventil i in den
Laderaum, diesen anfüllend und daraus die Rückstände durch das offene Auslassventil
d austreibend, während gleichzeitig durch die vom
Schieber r eröffnete Kammer t, Kanal s und Oeffnungen l ein anderer Theil der verdichteten Luft in den
Arbeitsraum tritt, in diesem vom Kolben weg eine Luftschicht bildet und eine dem
Volumen dieser Luftschicht gleiche Menge Rückstände durch das offene Auslassventil
d aus dem Arbeitsraume austreibt. Wenn
darauffolgend die Motorkurbel in eine Stellung gelangt, wo Kolbenring m die Oeffnungen l wieder
abgeschlossen hat, tritt gleichzeitig Auslassventil d in die den Laderaum abschliessende Lage und öffnet Einlassventil e. Durch die vom Kolben geschobene Luftschicht wird der
Rest der im Arbeitsraume befindlichen Rückstände durch das offene Auslassventil ei ausgetrieben, und da die auf der
Einlassventilspindel befestigte Scheibe z bei Oeffnung
des Einlassventils e das Gasventil a1 mitnimmt, so tritt –
in Folge Saugwirkung der Kolbenvorderfläche – aus den Löchern der Haube b1 in feinen Strahlen
Gas in den die Haube umgebenden, mit der atmosphärischen Luft verbundenen Raum, von
wo das Ladungsgemisch durch das offene Einlassventil e
in den Laderaum tritt und dieser mit Ladung angefüllt wird. Die Ventile i und e und dadurch auch
a1 schliessen, und
gleich darauf schliesst das Auslassventil d; es wird
somit die im Arbeitsraume und Laderäume enthaltene Luft und Ladung durch die
Kolbenhinterfläche verdichtet und im vorderen Cylinderraume – in Folge Saugwirkung
der Kolbenvorderfläche – durch die vom Schieber r offen
gehaltene, mit der atmosphärischen Luft verbundene Kammer w Luft angesaugt.
Die Steuerung des Schiebers r geschieht durch
Curvenscheibe und Hebel. Die Steuerwelle c, auf welcher
die zur Steuerung nöthigen Curvenscheiben sitzen, erhält ihre Bewegung mittels eines
Gestänges von der Kurbelwelle aus. Die Ventile d, e und
i werden mittels Hebel und Curvenscheiben
gesteuert, welche letztere gleichfalls auf Steuerwelle c angebracht sind.
(Fortsetzung folgt.)