Titel: | Neue Erdölmaschinen. |
Fundstelle: | Band 287, Jahrgang 1893, S. 193 |
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Neue Erdölmaschinen.
(Patentklasse 64. Schluss des Berichtes S. 169 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neue Erdölmaschinen.
Fig. 19 bis 21 zeigen eine
gleichzeitig für Gas- und Erdölbetrieb eingerichtete und verwendbare Maschine von
L. F. Levasseur in Evreux, Frankreich (* D. R. P.
Nr. 62377 vom 7. Juni 1891).
Die Vertheilungs- und Zündungsorgane sind hinter dem Hauptcylinder angeordnet und wie
folgt eingerichtet. Der cylindrische Schieber C wird
mittels einer Pleuelstange M durch ein Excenter N von der Nebenwelle L aus
bethätigt, welch letztere rechtwinkelig zur Hauptwelle liegt und von dieser mittels
Zahngetriebes in Bewegung gesetzt wird. Der Gangart der Maschine entsprechend, macht
die Nebenwelle nur eine Umdrehung, während die Hauptwelle deren zwei macht. Die
Nebenwelle L ist mit drei Daumen oder Excentern
ausgerüstet, welche dazu dienen, die Zuströmung, den Regulator und die Ausströmung
zur rechten Zeit zu beeinflussen.
Textabbildung Bd. 287, S. 193Levasseur's Maschine für Gas- und Erdölbetrieb. Der Schieber C gleitet, innerhalb einer
röhrenförmigen Aussparung hin und her, welche einestheils in der Bodenplatte B des Hauptcylinders A und
anderenteils in einer beweglichen Vorlegeplatte B
vorgesehen ist. Letztere wird von vier Bolzen G
getragen, welche in A eingeschraubt und andererseits
mit Schraubenmutter und Spiralfeder ausgerüstet sind. Durch Anziehen der
Schraubenmuttern kann der Druck der Federn auf die Platte D und somit der Druck der letzteren auf den Schieber C geregelt werden. Durch diese elastische Verbindung
der den Schieber C umschliessenden Platten B und D wird erreicht,
dass bei Abnutzung des Metalls der Schieber C unter
stets gleichmässigem Druck zwischen seinen Führungsbacken erhalten werden kann.
Die Platte D ist mit einem Diaphragma F ausgerüstet, welches dazu bestimmt ist, den Stoss
auszugleichen, welcher von der inneren Pressung des Cylinders herrührt; um so die
unnöthige Spannung der Druckfedern zu vermeiden, welche lediglich dazu dienen
sollen, die Platte D in Stellung zu halten. Dieses
Diaphragma F ist mittels einer hohlen Schraube E in einer Aussparung hinter der Platte D befestigt und trägt ausserdem einen
Führungsstift, welcher die Schraube durchdringt und sich gegen eine Platte H stützt, die auf die Bolzen G zwischen deren Schraubenmuttern und Spiralfedern aufgeschoben ist. Im
Augenblick der Explosion befindet sich der vordere Theil des Diaphragmas in
Communication mit dem Cylinder A, und zwar durch den
Schieber C und die Leitung G1.
Beim Vorlauf des Kolbens wirkt der Daumen P auf die
Rolle des Regulatorhebels Q und bewirkt eine Schwingung
desselben um den Punkt S, wobei die stählerne Zunge X in eine Kerbe des Hebels Y eingreift und letzteren um den Punkt Z
dreht. Hierdurch wird die Ventilstange I
zurückgestossen und das Ventil J von seinem Sitz
abgehoben und geöffnet, so dass das Gas aus der Gasleitung K in den Zuflusskanal A1 einströmen kann. Zu gleicher Zeit wurde der
Schieber C durch das Excenter N derart verschoben, dass seine Oeffnung B1 mit dem Zuflusskanal A1 und seine Oeffnung D1 mit dem in den
Cylinder A führenden Zuflusskanal C1 communicirt. Der
vorrückende Kolben erzeugt jetzt hinter sich das Vacuum und saugt Luft und Gas aus
dem Schieber C durch D1 und C1 nach sich, wobei die Luft durch das offene
Schieberende V1 und das
Gas durch A1B1 in den Schieber
gelangt. Wenn der Kolben am Ende seines Vorlaufes angelangt ist, sind die
Schieberöffnungen B1D1 wieder geschlossen,
so dass beim Rücklauf des Kolbens das angesaugte Gas- und Luftgemenge comprimirt
wird. Im Moment der Zündung setzt die Schieberöffnung E1 mittels der Leitung G1 und des Kanals C1 den Cylinder A mit der Röhre F1 in Communication, welch letztere durch einen
Bunsenbrenner in H1
stets glühend ist. Das Gas- und Luftgemenge tritt in diese oberhalb geschlossene
glühende Röhre F1 ein,
entzündet sich, explodirt und treibt den Kolben wieder nach vorn. Beim abermaligen
Rücklauf des Kolbens werden die verbrannten Gase durch ein (nicht gezeichnetes)
Auslassventil, welches von dem Daumen O beeinflusst
wird, ausgetrieben. Sodann beginnt das Spiel von neuem.
Der Regulator, welcher den Gaszufluss durch das Ventil J
regelt, besteht aus einem um Punkt S schwingenden Hebel
Q, welcher von dem Daumen P beeinflusst wird; eine Feder drückt den Hebel beständig gegen den
Daumen. An dem oberen Ende des Hebels Q ist auf
gemeinschaftlicher Achse T die stählerne Zunge X und ein Hammer V
angebracht, dessen oberes Ende ein Gegengewicht U
trägt. Letzteres ist je nach der Schnelligkeit, welche man der Maschine geben will,
verstellbar.
Bei normalem Gang der Maschine öffnet die Zunge X das
Gasventil J alle zwei Touren regelmässig. Wird aber der
Gang schneller, so hebt der Daumen den Hammer V auch
schneller, und die Zunge X kann nicht früh genug
zurückfallen, um in die Kerbe des Hebels Y
einzugreifen. Demgemäss wird die Maschine mit der erlangten Geschwindigkeit
fortlaufen und sich bald verlangsamen.
Der Verdampfer besteht aus einem cylindrischen Gehäuse, welches von dem
Ausströmungsrohr für die Verbrennungsproducte durchzogen wird und oberhalb das
Zuflussrohr trägt. Das Rohr ist von einer Schlange umgeben, auf welcher das
eintretende Erdöl von den heissen Verbrennungsproducten verdampft wird, um alsdann
in gasförmigem Zustand durch eine Leitung dem Ventilgehäuse J (Fig. 20)
zugeführt zu werden. Will man wieder mit Gas arbeiten, so schliesst man die
Erdölleitung, und umgekehrt.
Bei der Maschine von J. Schmitt in Coblenz und L. Böhm in Wachenheim (* D. R. P. Nr. 62507 vom 30.
September 1890) ist ein rotirendes Zellenrad vorgesehen. Die in den Zellen
eingeschlossene Luft wird durch Erdöl erhitzt, welches an einem Drahtbüschel zur
Verbrennung gelangt.
Zur Bildung von Erdölstaub dient die in Fig. 22
dargestellte Vorrichtung von E. Capitaine in Eilenburg
(* D. R. P. Nr. 60977 vom 31. Mai 1891).
Textabbildung Bd. 287, S. 194Fig. 22.Capitaine's Bildung von Erdölstaub. Mit dieser Neuerung soll in der Hauptsache die vollkommene und russfreie
Verbrennung von Staubstrahlen schwerer Erdöle, Theere, sowie flüssigen Brennstoffen
überhaupt in einer Kraftmaschine erreicht werden, welche nach Art der heutigen
Gasmaschinen wirkt. Die grösste Schwierigkeit bietet hierbei die geringe Ausdehnung
des Verbrennungsraumes, in Folge derselben die zerstäubende Luft (die behufs einer
guten Zertheilung der Oele nothwendig eine grosse Ausflussgeschwindigkeit besitzen
muss) einen mehr oder minder grossen Theil der Oelpartikelchen gegen die Wandungen
wirft, ehe sie von der sich nur langsam entwickelnden Flamme erreicht werden. Die
mittlere Geschwindigkeit des Staubstrahles innerhalb des Verbrennungsraumes ist
wegen der schweren Theilbarkeit und langsamen Verdampfung jenes Brennstoffes grösser
als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Verbrennung, und da der Verbrennungsraum
nicht beliebig erweitert werden kann, vielmehr in Ansehung der Nützlichkeit hoher
Verdichtung der Verbrennungsluft und der vollkommenen Expansion, welche geringe
Cylinderfüllungen erfordert, relativ klein sein muss, so ergibt sich hier jene
besondere Schwierigkeit im Vergleich zur Verbrennung im freien Raum. Diese
Schwierigkeit wird überwunden, indem zwei Staubstrahlen aus den diametral
gegenüberliegenden Zerstäubern SS unmittelbar gegen
einander treten gelassen werden, wobei die Energie des einen Staubstrahles die des
anderen vernichtet und bei Z
mehr oder minder Ruhe eintritt, in der der Staub am besten verbrennt. Es bildet
sich ein Flammenbündel; der Form desselben entsprechend ist der Verbrennungsraum
gestaltet, und es wird die zu erstrebende völlige Aufzehrung der Luft ohne
nennenswerthe Verrussung der Wandungen nahezu erreicht. Es kann auch einem
Staubstrahl ein Luftstrahl entgegentreten, was eine etwas abweichende Flammengestalt
und dementsprechende Formgebung des Verbrennungsraumes bedingt.
Die Entzündung kann mittels Flamme erfolgen, welche jedesmal im Moment des Eintrittes
der Staubstrahlen erzeugt wird, und zwar in der Weise, dass ein dünner, langer
Staubstrahl von leicht verdampf barem Erdöl durch die vorher auf Glühhitze
gebrachten Wandungen des Raumes f entzündet wird und,
wie gezeichnet, den Staubstrahl trifft. Durch die Hitze dieser Zündflamme werden die
Wandungen von f auf einem zündfähigen Hitzegrad
erhalten.
Die Erzeugung der Staubstrahlen geschieht in der gezeichneten inneren Stellung des
Kolbens, in welcher die Verbrennungsluft zusammengepresst ist.
Fig. 23 erläutert eine Pumpe mit veränderlicher
Fördermenge für das Erdöl. Die Construction ist an die Firma Carl Pieper in Berlin patentirt unter Nr. 59803 vom 9. Mai 1891.
Textabbildung Bd. 287, S. 194Fig. 23.Pieper's Einspritzpumpe. Innerhalb der Pumpe, d.h. in dem zwischen Saugventil und Druckventil
gelagerten Raum, findet dasjenige Regelungsmittel Anordnung, welches beim Druckhub
jedes Pumpenkolbenspieles einen grösseren oder geringeren Theil der angesaugten
Erdölmenge in das Saugrohr oder in den Erdölvorrathsbehälter zurückzutreten
gestattet. Dieser zurückgeführte Theil hängt genau von der Einstellung jenes
Regelungsmittels ab, und es erhellt, dass zumeist wegen dessen Anordnung innerhalb
der Pumpe, sowie bei geeigneter Belastung des Druckventils die Grösse des
Kolbenquerschnittes so gewählt werden kann, dass die Pumpe in praktisch brauchbarer
bezieh. mit den Zufälligkeiten des Gebrauches oft seitens unkundiger Bedienenden
rechnender Gestalt zu erbauen ist.
In der dargestellten Ausführungsform erscheint der Pumpenstiefel bei a; in ihm bewegt sich, betrieben von der Maschine, ein
Taucherkolben. Saugventil b, wie Druckventil c zeigen Federbelastung. Ersteres schliesst sich an die
Saugleitung d an, welche von dem Erdölvorrathsraum
herkommt, letzteres mündet in die Druckleitung e aus,
welche weiterhin zum Luftventil der Erdölmaschine führt.
In dem Raum zwischen Saugventil und Druckventil ist nun das Regelungsmittel f angeordnet, welches als an eine Schraubenspindel g angeschlossen und mit einem Handrädchen h versehen dargestellt ist. In Kerben am Umfang dieses Rades legt sich
eine Feder i ein, vermöge deren jenes und somit das
Ventil f in jeder gewünschten Lage mit Sicherheit
festgehalten werden kann.
Wird nun das beispielsweise als Ventil angenommene Regelungsmittel f (welches indessen auch durch einen Hahn oder Schieber
geeigneten Ersatz je nach den örtlichen Verhältnissen finden kann) weit
zurückgeschraubt, so tritt offenbar beim Druckhub des Taucherkolbens eine grosse
Menge des vorher angesaugten Erdöls durch f hindurch,
um durch die Leitung k in das Saugrohr d oder den Erdölbehälter zurückgeführt zu werden, wobei
also von der Pumpe a eine nur geringe Erdölmenge durch
c nach dem Luftventil hin gepresst wird. Dieses ist
der Fall bei erforderter geringer Arbeitsleistung der Maschine. Umgekehrt wird, bei
nur wenig geöffnetem Ventil f, eine geringere Menge des
durch b angesaugten Erdöls zurückgeleitet und eine
grössere Menge durch die Pumpe fortgedrückt werden, was für erforderte grosse
Arbeitsleistung zutrifft.
Unbeeinflusst von der Querschnittsgrösse des Kolbens wird sonach durch die Belastung
des Druckventils c und die Einstellung des Ventils f die der Maschine zugeförderte Erdölmenge einer
genauen Regelung unterworfen.
Textabbildung Bd. 287, S. 195Fig. 24.Capitaine's Förderung von Luft und Erdöl. Zur gleichzeitigen, aber getrennten Förderung von Luft und Erdöl dient die
in Fig. 24 dargestellte Anordnung von E. Capitaine in Eilenburg (* D. R. P. Nr. 60801 vom 31.
Mai 1891).
Die Druckluftpumpe P fördert die zur Zerstäubung
dienende Luftmenge. Das Lufteinlassventil d ist durch
Hebel hh derart mit dem Erdöleinlassventil verbunden,
dass das Oeffnen und Schliessen beider Ventile gleichzeitig erfolgt. Eine elastische
Membran m im Gehäuse n
steht durch Kanal u unter dem Einfluss der
Spannungsunterschiede des Inneren der Pumpe P. Findet
ein Ansaugen von Luft in der Pumpe statt, so wird das Erdöleinlassventil durch das
Lufteinlassventil geöffnet und es erfolgt ein Durchbiegen der Membran nach unten
hin, wobei Erdöl angesaugt wird.
Während der Druckperiode in der Pumpe pflanzt sich der Druck auf die leicht biegbare
Membran fort und drückt zugleich das Erdöl (sobald der Druck in der Pumpe grösser
ist als derjenige im Verbrennungsraum) während der Ueberschreitung des inneren
Todtpunktes der Kurbel durch den bezieh. die Zerstäuber in den Verbrennungsraum des
Motors.
Wird durch den vom Regulator beeinflussten Hahn o ein
Theil der Luft aus der Pumpe ins Freie entweichen gelassen, so findet der Uebertritt
der Luft und des Erdöls später, d.h. kürzere Zeit statt, der Staubstrahl ist
von kürzerer Dauer und damit auch die Menge des zur Verbrennung gelangenden Erdöls
kleiner. Die zur Verbrennung gelangenden Portionen des flüssigen Brennstoffes
verringern sich demgemäss bei schwacher Belastung der Maschine.
Eine bessere Haltbarkeit der Membranen in Erdölpumpen bezweckt die Anordnung von C. Jastram in Hamburg (* D. R. P. Nr. 60793 vom 5. Mai
1891).
Zum Zwecke einer zuverlässigen Zuführung des Erdöls zu dem Explosionsraum der
Erdölmotore ist in dem Speiseapparat eine Ledermembran ober- und unterhalb mit
zungenförmig ausgestanzten federnden Stahlscheiben ausgerüstet. Vermöge dieser
Anordnung wird der Ledermembran die Eigenschaft einer Metallmembran ertheilt, und
zwar mit dem Vortheil gegen letztere, dass sie während des Betriebes weder brüchig
werden kann, noch ein Geräusch von sich gibt und stets zuverlässig bleibt.
Die federnden Zungen der Stahlscheibe drücken die Membran stets sicher auf den Kopf
des Hubstiftes, so dass die Zufuhr des Erdöls zum Motor immer in gleichmässiger
Menge erfolgen muss, woraus ein gleichmässiger Gang der Maschine sich ergibt.
Durch den Verdichtungsdruck im Arbeitscylinder wird die Pumpvorrichtung für das Erdöl
von Gerson und Sachse in Berlin (* D. R. P. Nr. 62049
vom 15. Juli 1891) bethätigt. Fig. 25 stellt die
Pumpe in Verbindung mit dem Cylinder dar.
Textabbildung Bd. 287, S. 195Fig. 25.Gerson und Sachse's Einspritzpumpe. Bei Erdölmotoren, welche im Zweitakt oder Viertakt arbeiten, ist es
oftmals erwünscht, das Erdöl nach einer Pumpe, einer Abmessvorrichtung oder einem
anderen Organ zu drücken. Gemäss vorliegender Erfindung wird der Compressionsdruck,
welcher im Arbeitscylinder erzeugt wird, dazu benutzt, das Erdöl aus einem Behälter
herauszudrücken. Die Stärke des Druckes kann in gewissen Grenzen verändert
werden.
Der Arbeitscylinder A, in welchem sich der Kolben B bewegt, ist durch das Rohr c mit dem geschlossenen Erdölbehälter E
verbunden.
In der Zeichnung ist dargestellt, dass der Kolben B sich
auf dem Wege nach oben während des Compressionshubes befindet. Die Kurbel hat den
Weg von x nach y
zurückgelegt. Die Ladung ist bereits bis auf eine bestimmte, den Druck der äusseren
Atmosphäre übersteigende Spannung comprimirt. Bei dieser Kolbenstellung hat der
Nocken k der Scheibe i
durch Druck auf den Hebel h ein mit diesem verbundenes,
in das Rohr c eingeschaltetes Ventil d geöffnet. Hierdurch wird die Verbindung zwischen dem
Arbeitscylinder A und dem Erdölbehälter E hergestellt, so dass ein Theil der Ladung in dieses
Gefäss übertritt und das Erdöl herausdrängt. Lange bevor der Kolben B die Todtpunktstellung erreicht hat, ist das Ventil
d durch Wirkung einer Feder wieder geschlossen.
Durch Verstellung der Scheibe i auf der Welle kann man
das Ventil d früher oder später öffnen, also einen geringeren oder
stärkeren Druck auf das Erdöl einwirken lassen.
Fig. 26 zeigt ein Mischventil von L. Kühne in Dresden (* D. R. P. Nr. 62824 vom 10. Juli
1891).
Textabbildung Bd. 287, S. 196Fig. 26.Kühne's Mischventil. Der Schusskanal D ist mit einem zweiten
Mantel d versehen, in welchem das zu vergasende Erdöl
sich erhitzt. Von hier tritt dasselbe in den Raum c,
welcher aus dem Glühzünderrohr G und dem dasselbe
umgebenden Mantel C gebildet wird. In dem Rohr G brennt ein von einer besonderen Brennstoffquelle
gespeister Bunsenbrenner, welcher den Glühzünder H
erhitzt und gleichzeitig durch die Wärmestrahlung das Rohr G so erwärmt, dass durch dieses das im Raum c
befindliche Erdöl vergast wird. Durch die Rohrleitung E
treten die Gase nach dem selbsthätigen Ventil A,
welches auf der Spindel b sich befindet. Heisse Luft
tritt durch das Rohr l in den Raum a und strömt durch die Kanäle a1 fein vertheilt und mit den durch das
Ventil A hindurchtretenden Gasen sich innig mischend in
den Raum o. Dieser ist von dem darunter liegenden Raum
o1 durch den auf
der Spindel b sitzenden Kegel a2 getrennt, dessen Seitenflächen gerippt
sind. Das an demselben hindurchtretende Gemisch mischt sich im Raum o1 nochmals mit aus dem
Raum a durch Kanäle a5 zugeführter heisser Luft.
Die Scheiben o5 und o4 haben, o5 an der Peripherie,
o4 im Inneren,
gezahnte scharfe Kanten, um ein weiteres Zerstäuben und Mischen des durchtretenden
Gemisches zu fördern. Das unterhalb der Scheibe o4
angebrachte Ventil kann freifallend eingerichtet sein oder durch Hebel geöffnet
werden. In die Rohrleitung E zwischen dem Rohr G und dem Ventil A. wird
nach Bedarf eine Absperrvorrichtung eingeschaltet.
Die zum Mischen bei a1
und a5 eindringende
Luft wird durch Abgase vorgewärmt bezieh. erhitzt.
Erdölbehälter mit Ausfluss unter gleicher Druckhöhe der Deutzer Gasmotorenfabrik (* D. R. P. Nr. 62850 vom 16. April 1891). Fig. 27.
Bei Erdölmaschinen und anderen Apparaten mit directem Zufluss des Oeles aus einem
Behälter ist es von Bedeutung, die Druckhöhe stets constant zu erhalten, denn mit
der Zu- oder Abnahme des Druckes ändert sich die Menge des nach der Maschine
fliessenden Oeles und damit auch der Reichthum der Cylinderladungen an Oeldampf.
Der neue Apparat ermöglicht es, diese Druckhöhe stets gleichbleibend zu erhalten,
wobei derselbe zugleich den Vortheil hat, dass er das Oel gegen Verdampfen und
Entzündung schützt und jederzeit, auch während des Betriebes der Maschine,
nachgefüllt werden kann, ohne dass ein Verschluss oder Deckel daran gelöst werden
muss.
Bei diesem Apparat ist A ein Blechbehälter, der durch
einen Trichter T gefüllt wird. Das Füllrohr R geht bis nahe zum Boden des Behälters, so dass es
gegen die Atmosphäre durch das Oel im Behälter abgeschlossen wird.
Textabbildung Bd. 287, S. 196Fig. 27.Erdölbehälter mit Ausfluss (Deutzer Gasmotorenfabrik). Am Fuss des Behälters A ist eine Oeffnung o zum Abfluss des Oeles angebracht, welche durch das
Ventil r geschlossen werden kann. C ist ein durch einen Deckel verschlossener Glastopf,
durch welchen eine Röhre D geführt wird, die mit dem
oberen Raum des Behälters A bei p communicirt. Vom Deckel des Topfes C geht
ein Steigrohr E in die Höhe und mündet über dem
Behälter A in die Atmosphäre, so dass das Innere des
Topfes C mit der äusseren Luft in Verbindung steht. Im
Topfe C sind in der Röhre D Oeffnungen b und Oeffnungen a angebracht. f ist das
Abflussrohr, durch welches das Oel zur Verbrauchsstelle geleitet wird. Diese Leitung
wird durch einen Hahn oder ein Ventil geschlossen, je nachdem die Oelentnahme eine
gleichmässige oder eine unterbrochene sein soll.
Für das richtige Functioniren des Apparates ist es nöthig, dass die Querschnitte der
Kanäle, welche den Behälter A mit dem Topfe C verbinden, grösser sind als der Querschnitt des
Abflussrohres f oder die das Abflussrohr f abschliessenden Organe, so dass in der Zeiteinheit
mehr Flüssigkeit aus A nach C strömen, als in der gleichen Zeit durch f
abfliessen kann.
Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende:
Vorausgesetzt, der Behälter A sei durch den Trichter T bei geschlossenem Ventil r bis zur Höhe MN gefüllt worden, wobei die
aus dem Behälter A verdrängte Luft durch das Rohr D, die Löcher a und b und das Rohr E entwichen
ist. Dann wird sich beim Oeffnen des Ventils r zuerst
die Leitung f füllen, alsdann fängt die Flüssigkeit an,
durch die Oeffnungen b in den Topf C zu steigen. Durch das Steigen der Flüssigkeit in C werden aber nach einiger Zeit auch die Oeffnungen a abgeschlossen, so dass der Luftraum über MN von der Atmosphäre abgeschnitten ist. Da von jetzt
ab keine Luft mehr durch die Oeffnungen a und das Rohr
D an Stelle des aus dem Behälter A unten ausfliessenden Oeles eintreten kann, so muss
ein weiteres Sinken des Oelspiegels in A eine
Luftverdünnung im Luftraum über MN bewirken. Durch den
Druck der Atmosphäre auf den Oelspiegel in C wird in
Folge dessen das Oel in der Röhre D steigen, und es
wird sich ein Gleichgewichtszustand im Apparat bilden, d.h. die auf den Oelspiegel
in C wirkende äussere Atmosphäre wird den Oelsäulen im
Topfe A und Rohr D und der
über dem Oele befindlichen Luftspannung das Gleichgewicht halten.
Das unter Bildung der Luftverdünnung aus A ausgeflossene
Oel befindet sich jetzt im Topf C über den Oeffnungen
a. Tritt nun eine Entnahme von Oel aus dem Topfe
C durch die Ableitung F ein, so sinkt der Oelspiegel in C langsam,
wobei das Oel sowohl im Behälter A als auch im Rohr D stets auf derselben Höhe sich einstellt.
Ist allmählich der Oelspiegel in C bis an die Oberkante
der Oeffnungen a gesunken, so beginnt erst die
regelmässige Regulirungswirkung des Oelspiegels in C
durch den Apparat.
Es dringt jetzt aus dem unter Atmosphärendruck stehenden Luftraum in C eine Luftblase durch die freigelegte Oberkante der
Oeffnungen a ein, steigt durch die Flüssigkeitssäule im
Rohr D nach dem unter Verdünnung stehenden Luftraum in
A ein und veranlasst durch Expansion ein rasches
Austreten von Oel aus dem Oelbehälter A durch die
Oeffnung o.
Da jedoch nur ein kleiner Theil dieser rasch austretenden Oelmenge direct durch f abfliessen kann, so wird der übrige Theil in den Topf
C eindringen und dort ein Steigen des Spiegels und
damit verbundenes Abschliessen der Oeffnungen a zur
Folge haben.
Dieser Vorgang wiederholt sich jedesmal, sobald der Flüssigkeitsspiegel bis zur
Oberkante der Oeffnungen a gesunken ist.
Die Zeit vom Eintreten der Luft bis zum Wiederabschluss der Oeffnung a durch das steigende Oel ist nach Beobachtungen an
einem Versuchsapparat so kurz, dass immer nur kleine Luftmengen ein- und in Folge
dessen kleine Oelmengen austreten können, so dass die Höhenschwankungen des
Oelspiegels in C bei Versuchen mit diesem Apparat nur
wenige Millimeter betrugen.
Diese geringen Schwankungen in C können einen messbaren
Einfluss auf die Gleichförmigkeit der aus f
ausfliessenden Oelmenge nicht ausüben.
Die Oelentnahme durch f kann eine gleichmässige oder
eine unterbrochene sein, das richtige Functioniren des Apparates wird dadurch nicht
beeinflusst.
Das oben beschriebene Sinken und Steigen unter bezieh. über die Oeffnungen a wiederholt sich so lange, bis der Oelspiegel im
Behälter A und Rohr D bis
auf die Höhe der Oeffnungen a gesunken ist. Von da ab
bilden die beiden Behälter communicirende Gefässe, der Oelspiegel sinkt langsam
unter die Marke g und zeigt dadurch dem Maschinisten,
dass es Zeit zum Nachfüllen ist.
Beim Nachfüllen hält man mittels der Absperrvorrichtung r die Oeffnung a frei von Oel. Hierauf füllt
man den Behälter durch den Trichter T und das
Füllrohr R, wobei die durch das Oel verdrängte Luft
durch die Oeffnung a und das Rohr E entweichen kann. Ist der Behälter voll, was sich
dadurch kund gibt, dass durch das Rohr D und die
Oeffnung a, oder, falls dies nicht beachtet wird, durch
das Rohr E Oel ausfliesst, so kann der Apparat durch
Oeffnen der Regulirschraube r wieder in den
regelnlässigen Betrieb eingeschaltet werden.
Eine Regelung der Heizflamme bezweckt die in Fig. 28
dargestellte Ausführung der Firma Carl Pieper in Berlin
(* D. R. P. Nr. 62815 vom 7. November 1891).
Textabbildung Bd. 287, S. 197Fig. 28.Pieper's Regelung der Heizflamme. Bei Erdölkraftmaschinen, deren Verdampfer bezieh. Vergaser mittels Flamme
von aussen beheizt wird, wobei das Innere des Vergasers in unmittelbarer Verbindung
mit dem Verbrennungsraum der Maschine steht und der Vergaser zugleich die Entzündung
des Ladungsgemenges bewirkt, zeigt sich der Uebelstand, dass die Wärmezufuhr von
aussen her nicht immer der Wärmeabfuhr im Inneren entspricht; entweder ist die
Wärmezufuhr zu gross, und dann wird die Temperatur des Vergasers zu hoch, oder die
Zufuhr ist zu gering, wobei die Temperatur ungenügend ist. Gleichwohl ist die
Temperatur des Verdampfers bei Kraftmaschinen jener Art zur Erzielung eines guten
Ganges von höchster Bedeutung, da dieselbe auf den Zeitpunkt der Entzündung den
grössten Einfluss hat.
Ausser der Wandungstemperatur sind zwar noch die Zeitdauer und Höhe der Verdichtung,
sowie das Mischungsverhältniss von Erdöldampf und Luft von Einfluss auf die mehr
oder minder rasche Entzündung des Gemenges; jedoch findet die Zeitdauer der
Verdichtung gewöhnlich eine Regelung durch den Geschwindigkeitsregulator der
Maschine. Die Höhe der Verdichtung, sowie die Menge der angesaugten Luft und des
zugeführten Erdöls haben sich erfahrungsmässig bei gleichbleibendem Hube der Kolben
und Inhalt der Räume als wenig oder gar nicht veränderlich erwiesen. Anders verhält
es sich mit der Temperatur der Wandung des Vergasers.
Ist die Maschine stark belastet, so erfolgt Explosion auf Explosion; bei geringer
Belastung fallen die Explosionen aus; häufig steht die Maschine auch vorübergehend
für kurze Zeit still. In diesen drei Fällen erreicht die Menge des zur Verdampfung
gelangenden Erdöls einestheils ihren Meistbetrag und sinkt anderentheils herab bis
auf Null. Die Wärmeabfuhr durch die Verdampfung ist daher sehr verschieden; ist die
Flamme, welche den Vergaser beheizt, derart gross, dass sie die grösste Wärmeabfuhr
deckt, dann wird dieselbe zur Zeit geringerer Wärmeabfuhr zu viel Wärme zuführen;
der Vergaser wird in diesem Falle zu heiss, und es erfolgen bei normaler
Geschwindigkeit der Maschine zu frühzeitige Verbrennungen, d.h. Vorexplosionen der Gemischladung,
und im umgekehrten Falle zu spät oder gar keine Verbrennungen.
Durch das im Folgenden beschriebene Verfahren und die in beiliegender Zeichnung
dargestellte Ausführungsform desselben wird, um eine stets rechtzeitige Zündung der
Ladungsgase zu regeln, die Erwärmung des Vergasers selbsthätig geregelt, und zwar
derart, dass die Verbrennung stets in gleichen Zeitpunkten erfolgt, sofern die
Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und die angesaugten Luft- und Erdölmengen
gleich bleiben. Das Verfahren besteht in einer geeigneten Benutzung der mit der
wechselnden Temperatur des Vergasers wechselnden Ausdehnungsverhältnisse desselben
zu Zwecken einer selbsthätigen Temperaturregelung, so zwar, dass die bei zunehmender
Temperaturerhöhung des Vergasers stattfindende Ausdehnung des letzteren eine
Verminderung der Brennstoffzufuhr für die den Vergaser erhitzende Flamme bewirkt,
während die mit wieder abnehmender Temperatur verknüpfte Zusammenziehung des
Vergasers die Brennstoffzufuhr vermehrt.
In Fig. 28 ist eine Vorrichtung zur Ausführung dieses
Verfahrens in der Seitenansicht dargestellt.
A ist ein Theil des Cylinders einer Viertakt-Gas-
bezieh. Erdölmaschine, C der Vergaser oder Verdampfer,
D ein Querstück, zwischen welchem und der Wandung
des Verbrennungsraumes der Vergaser eingeklemmt ist. F
stellt das Eingangsventil für Erdöl und Luft dar. G
sind Eisenstäbe, welche in der Aussenwandung des Verbrennungsraumes befestigt sind;
II ist die Lampe zur Beheizung des Vergasers, I ein in die zur Lampe führende Erdölleitung
eingeschalteter Ventilstift, K ein Hebel zur Bewegung
des letzteren und L eine Stellschraube, welche zugleich
die Stütze bezieh. den Drehpunkt für den Hebel K
bildet.
Das Querstück wird einerseits durch eine starke Spiralfeder f gegen den Vergaser gedrückt, andererseits stützt es sich gegen die
Scheibe des Stabes G. Der Hebel K liegt mit seinem oberen Ende gegen das Querstück D an. Eine Spiralfeder S strebt den Hebel in
der Richtung des Pfeiles p zu drehen. Bei Erwärmung und
Ausdehnung des Vergasers dreht sich das Stück D um sein
Endgelenk und der Hebel um den Punkt z in der Richtung
des Pfeiles p und stösst bei einem gewissen
Temperaturgrade des Vergasers gegen den Ventilstift; letzterer schliesst alsdann den
Erdöldurchfluss zur Lampe.
Sinkt die Temperatur des Vergasers wieder, so geht der Hebel, sowie der Ventilstift
wieder rückwärts, und der Durchfluss des Erdöls zur Lampe ist nicht gehindert
bezieh. wieder ein normaler. Die Schraube L gestattet,
wie ersichtlich, ein früheres oder späteres Anstossen des Hebels gegen den
Ventilstift, je nach Wunsch, zu erzielen.
Nach Fig. 29 dient das Zündrohr als Vergaser. Die
Vorrichtung ist an Gerson und Sachse in Berlin patentirt (* D. R. P. Nr. 60475 vom 1. Mai 1891).
Das Erdöl wird nicht in dem heissen Cylinder und einem mit diesem zusammenhängenden
Verdampfungsraum, sondern in dem Zündrohr selbst vergast. Die Cylinderwandungen
werden vollkommen gekühlt erhalten. Durch diese Anordnung soll eine grosse
Sicherheit der Zündung, wie eine Vereinfachung des Betriebes erreicht werden.
Textabbildung Bd. 287, S. 198Fig. 29.Gerson und Sachse's Zündrohr. Mit dem gekühlten Cylinder a steht das
bekannte, in der üblichen Weise durch eine Lampe c
erhitzte Zündrohr b in Verbindung, welches in eine
durch die Schrauben f geschlossene Erweiterung e ausläuft. In das Zündrohr b wird aus dem Rohr d mittels einer Pumpe
oder einer anderen Abmessvorrichtung während der Einsaugperiode oder kurz zuvor eine
bestimmte Menge Erdöl eingespritzt. Dieses Erdöl verdampft durch Berührung mit dem
heissen Zündrohr und tritt gleichzeitig mit der durch das Ventil g eingelassenen atmosphärischen Luft in den Cylinder
a. Beim Rückgang des Kolbens wird das brennbare
Gemisch comprimirt und in das Zündrohr b gepresst, in
welchem es sich entzündet.
Durch Verstellung der Schrauben f stellt man nun den
Hohlraum e so gross ein, dass das brennbare Gemisch
gerade in der Todtpunktstellung das Zündrohr b erreicht
und entzündet wird.
Wie ersichtlich, ist bei dieser Anordnung im Gegensatz zu den gebräuchlichen das
Zündrohr an der Stelle angeordnet, an der sich das am wenigsten entzündbare Gemisch
befindet. Dieses wird bei der Compression in den Hohlraum verdrängt.
Textabbildung Bd. 287, S. 198Jürgens' Druckluftmaschine. Zum Anlassen und Umsteuern von Erdölmaschinen bringen C. Jürgens und Co. und A. A.
Barendt und Co. in Hamburg (*D. R. P. Nr. 62391 vom 27. September 1891)
eine Druckluftmaschine in Vorschlag. Die angegebene Ausführung ist in Fig. 30 und 31 dargestellt.
Diese Erfindung besteht in der Zusammenstellung eines mit Pressluft gespeisten
Hilfscylinders mit einer Erdöl- oder anderen Kohlenwasserstoffmaschine, auf deren
Kurbelwelle der Hilfscylinder wirkt, um dieselbe mit Hilfe einer durch die
Kurbelwelle betriebenen Umsteuerung nach beiden Richtungen antreiben zu können. Der
Zweck dieser Einrichtung besteht darin, die Maschine jederzeit sicher in Gang
setzen, abstellen und die Drehrichtung wechseln zu können.
Es ist A eine Erdölmaschine und B der mittels Druckluft arbeitende Hilfscylinder mit Kolben, Kolbenstange und
Pleuelstange, welch letztere mit der Kurbelwelle w der
Maschine verbunden ist.
Die Erdölmaschine ist als eine zweicylindrige Maschine gezeichnet. aa1 sind die zur
Verdampfung und Entzündung der Kohlenwasserstoffflüssigkeit dienenden Kammern und
bb1 die
Explosionscylinder, in welchen das zur Explosion gebrachte Gasgemisch auf je einen
Arbeitskolben wirkt, dessen Bewegung auf die Kurbel c
bezieh. c1 der
Hauptwelle w übertragen wird. Die verbrannten Gase
entweichen bei d aus der Maschine. Die zur Steuerung
der verschiedenen Ventile und Pumpen dienenden Mechanismen sind, weil dieselben
nicht Gegenstand dieser Erfindung bilden, der Einfachheit wegen fortgelassen.
In dem Hilfscylinder B wirkt Druckluft auf einen Kolben
v. Dieselbe tritt aus dem Behälter C durch Rohr y in den
Schieberkasten x ein, dessen Vertheilungsschieber t von einer Steuerung D
der Welle w aus bewegt wird. Die Steuerung D muss zum Umsteuern eingerichtet, kann aber sonst von
beliebiger Construction sein. Aus dem Schieberkasten t
gelangt die Pressluft durch Rohr z bezieh. z1 über oder unter den
Kolben v.
Die Rohre zz1 besitzen
vor der Mündung in den Cylinder B (bei u bezieh. u1) Ventilhähne, deren Drehhebel mittels einer
Verbindungsstange gleichzeitig geöffnet oder geschlossen werden können. Durch Rohr
q entweicht die benutzte Pressluft aus dem
Schieberkasten.
Um die Maschine A in Gang zu setzen, wird nach
Einstellung der Steuerung D die Pressluft, welche
genügende Spannung besitzen muss, durch Oeffnen des Ventils k aus dem Behälter C in den Cylinder B geleitet und hierdurch der Kolben v bewegt, welcher die Welle w in Umdrehung versetzt.
Die Theile der Maschine A, welche die Zuführung und
Entzündung u.s.w. des Erdöls bewirken, werden nach einigen Umdrehungen der Welle w ihre volle Wirksamkeit erreicht haben und dann die
Welle w durch die Maschine A allein in Umdrehung erhalten werden können, worauf die Pressluft vom
Cylinder B abgeschlossen wird.
Durch Absperren des Kohlenwasserstoffes wird die Maschine zum Stillstand gebracht.
Die Umsteuerung derselben erfolgt, nachdem der Kohlenwasserstoff abgesperrt ist,
durch Umlegen der Steuerung D und darauf erfolgte
Inbetriebsetzung des Cylinders B.
Um die verbrauchte Pressluft wieder zu ersetzen, ist der Cylinder 7? mit Saugventil
e und Druckventil g
versehen, welch letzteres durch Rohr e1 die Luft in den Behälter C leitet.
Befinden sich die Ventile e und g nur an einem Cylinderende, so muss am anderen Ende, wie im vorliegenden
Falle, ein Ventil oder Hahn f vorhanden sein, welches
geöffnet wird und dann die Luft hier ein- und wieder ausströmen lässt.
Wird die Welle w durch die Maschine A bewegt, so wirkt der Cylinder B als Luftpumpe, indem die Luft durch Ventil e angesaugt und durch g in den Behälter C gedrückt wird, bis hier die Luft durch ein
Sicherheitsventil entweicht. Durch Herstellung eines entsprechend grossen
schädlichen Raumes im Cylinder B kann auch verhindert
werden, dass eine gewisse Grenze bei der Luftverdichtung überschritten wird.
Die Ventile e und g bleiben
beide geschlossen, wenn die Luft aus dem Behälter C in
den Cylinder eingeführt wird, und zwar e in Folge des
inneren Druckes und g durch die Luft aus dem Behälter
C.