DE8745A - Neuerungen an Gaskraftmaschinen - Google Patents

Description

1879.

Klasse 46.

DUGALD CLERK in GLASGOW Neuerungen an Gaskraftmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ii. Februar 1879

Die Theile der vorliegenden Maschine werden von einem Gestell 1, 2 getragen; der tiefere Theil ι wird als Behälter für Wasser benutzt, welches ■ durch verschiedene Räume 3 um den Arbeitscylinder 10 und seine Ventile oder Schieber fliefst, um dieselben zu kühlen. Das Fliefsen kann .mittelst einer Centrifugalpumpe oder auf andere Weise bewirkt werden. Den oberen Theil 2 des Gestelles nimmt theilweise ein schmiedeiserner Behälter 5 (mit punktirten Linien in Fig. 3 und 4 dargestellt) zur Aufnahme des verdichteten Gasgemenges ein.

Das Gestell 1, 2 hat eine länglich rechteckige Gestalt; die waagrecht liegende Kurbelwelle 6 läuft in geeigneten Lagern an einem Gestellende. An ihrem Ende befindet sich ein Schwungrad 7 und am anderen Ende eine Riemscheibe 8. Die einfach wirkende Verdichtungspumpe 9 und der gleichfalls einfach wirkende Arbeitscylinder 10 liegen waagrecht neben einander an dem der Kurbelwelle 6 gegenüber liegenden Gestellende, die Eintrittsschieber befinden sich an ihren Aufsenseiten. Die Cylinder 9, 10 sind einfache, in einem äufseren Gufsstück 11 und zwischen diesem und einem Gufsstück 12 gehaltene Hülsen. An und in dem Gufsstück 12 befinden sich die Kanäle und Schieberspiegel.

Die Mündung des Einströmungskanales 13 der Pumpe befindet sich in einem aufrechten Schieberspiegel 14. Der Schieber besteht aus einer Platte 15, die sich waagrecht zwischen diesem Schieberspiegel 14 und einem Deckel 16 bewegt. Der letztere wird von Bolzen gehalten und mittelst Federn 17, welche auf den Bolzen durch Schraubenmuttern verstellbar sind, gegen den Schieber gedrückt.

Das Gaszuführungsrohr 18 steht durch ein Regulatorventil 73 mit einer Muschel 19 im Schieberdeckel in Verbindung, während die Luft durch Oeffnungen 20 eintritt, welche durch den Deckel über und unter einem Theil der Muschel 19 gehen. Der Schieber 15 hat eine einzige Oeffnung 21.

Sobald das Excenter 22, welches mit dem Schieber 15 durch eine Stange 23 verbunden ist, denselben so weit bewegt, dafs seine Oeffnung 21 zwischen die Oeffnungen 19, 20 und den Kanal 13 zu stehen kommt, so treten Luft und Gas in die Pumpe 9 ein, und der Kolben dieser Pumpe bewegt sich gegen die Kurbelwelle hin. Wenn der Kolben der Pumpe 9 zurückkehrt, ist der Schieber geschlossen, das Gasgemenge wird verdichtet und durch ein einfaches Rückschlagventil 24 in den im Gufsstück 12 gebildeten Behälter 25 gedrückt. Das verdichtete Gasgemenge geht vom Behälter 25 durch ein Rohr 26, welches mit einem zum Eintrittsschieber des Arbeitscylinders 10 führenden Rohr 27 und mit einem kleinen, durch ein Absperrventil 29 führenden Rohr 28 in Verbindung steht, in den Behälter 5 im oberen Gestelltheil 2.

Während die Theilung des Raumes für das verdichtete Gasgemenge in zwei durch den verhältnifsmäfsig engen Kanal 28 verbundene Abtheilungen 25 und 5 von Vortheil ist, um jede Einwirkung des Regulators sogleich wirksam zu machen, kann die gröfsere Abtheilung 5 auch zur Aufspeicherung eines Gasvorrathes beim Anhalten der Maschine verwendet werden, welches später beim Anlafs wieder nutzbar wird. Zu diesem Zweck mufs das Absperrventil 29 beim Anhalten der Maschine geschlossen werden.

Das Gasgemenge tritt in den Arbeitscylinder 10 durch den Eintrittskanal 30 im Gufsstück 12. Die äufsere Kanalmündung befindet sich im aufrechtstehenden Schieberspiegel 31, Fig. 1. Ein gleichfalls im Gufsstück 12 gebildeter Kanal mit einer Mündung 32 im Schieberspiegel 31 leitet das Gasgemenge vom Rohr 27 zum Schieber 33. Dieser besteht aus einer aufrechten Platte, welche sich waagrecht zwischen dem Schieberspiegel 31 und der aufrechten Innenfläche eines Deckels 34 bewegt, wobei der letztere mittelst auf Bolzen sitzender Federn 35 gegen den Schieber 33 gedrückt wird. Die Federn 35 sind durch Schraubenmuttern auf den Bolzen verstellbar. Der Schieber 33 und die angrenzenden Theile sind im waagrechten Schnitt in verschiedenen Ebenen in den Fig. 2 und 7 gezeigt, und die Fig. 8 und 9 sind entsprechende Ansichten des Deckels 34 und des Schiebers 3^ von innen.

Der Schieber 33 hat zwei Oeffnungen 36, 37. Wenn er sich in einer gewissen Stellung befindet, geht das Gasgemenge von der Mündung 32 durch die eine Oeffnung 36 in einen Kanal 38, der im Deckel 34 gebildet ist, von da durch den

Kanal 38 und die andere Oeffnung 37 im Schieber in den Eintrittskanal 30 und von da in den Cylinder 10. Das Gasgemenge tritt in den Cylinder 10 ein, während sich der Schieber 33 gegen die Kurbelwelle hin bewegt, und beim Weiterschreiten des ersteren wird erst die Einführung des Gasgemenges abgeschnitten und unmittelbar darauf zwischen die Kanäle 38 und 30 ein Bündel weifsglühenden Platins 39 gebracht, welches in einer Oeffnung im Schieber enthalten ist. Der Kolben des Cylinders 10 bewegt sich gleichzeitig gegen die Kurbelwelle hin, wodurch eine geringe Ausdehnung des eingeschlossenen Gasgemenges veränlafst wird. Dadurch erhält das im Kanal 38 verbleibende Gasgemenge einen schwachen Ueberdruck, so dafs es sich bis zum Platinbündel hin ausdehnt und entzündet wird. Das entzündete Gasgemenge schiefst in einem starken Strahl in den Cylinder 10 und entzündet dessen Cylinder-Inhalt in sehr vollständiger Weise. Das Platin 39 und der dasselbe enthaltende Theil des Schiebers 33, sowie ein Theil des Deckels 34 sind vergröfsert und im waagrechten Schnitt in Fig. 5 dargestellt, während Fig. 6 eine entsprechende Ansicht eines Theiles des Schiebers 33 ist.

Die dünne Platinplatte 39 ist mehrfach umgebogen, so dafs sie ein Bündel mit dünnen Zwischenräumen für den Durchgang des Gasgemenges zwischen ihren Falten bildet; sie wird zwischen Porcellanstücken 40 oder Stücken aus anderem feuerbeständigen Stoff gehalten, welche durch dünne Platinüberzüge geschützt sind. Das Platin 39 und seine Halter 40 sind mit Asbest in einer cylindrischen Höhlung 41 im Schieber 33 verpackt. In diese Höhlung ist ein Deckel 42 eingepafst, welcher ein rechteckiges Fenster 43 zum Durchgang des Gasgemenges hat, während ein gleiches Fenster 44 durch den Boden der Höhlung 41 nach der anderen Schieberseite hin das Gasgemenge nach aufwärts gelangen läfst.

Durch die Verbrennung des Gasgemenges, welches zur Zeit der Ladungsentzündung im Arbeitscylinder 10 vom Kanal 38 her durch das Platin geht, theilweise auch durch die Verbrennung kleiner Gasmengen, welche durch besondere Kanäle des Platins geleitet werden, wenn es sich nicht zwischen den Kanälen 38 und 30 befindet, wird das Platin weifsglühend erhalten.

Der Schieberdeckel 34 hat an. seiner Innenfläche zwei Löcher 45, 46, eines an Jeder Seite der hinteren Oeffnung des Kanales 38, welche mit Stücken zwischen durchlöcherten Metall-, platten gehaltener Drahtgaze versehen -sind, um zu verhindern, dafs die Flamme in den .beide Löcher mit Gasgemenge versorgenden Kanal 47 trete. Der in Fig. 8 punktirt dargestellte Kanal 47 erhält das Gasgemenge von einem Zweigrohr, welches mit dem Hauptrohr 27 verbunden ist (in Fig. 4 nicht gezeichnet). In den Fig. 5 und 7 steht das Platin 39 gegenüber dem Loch 45 im Deckel, das Gasgemenge geht durch das' Platin und durch einen Kanal 49 im Schieberspiegel 31. Wenn der Schieber 33 so steht, dafs sich das Platin 39 gegenüber dem anderen Loche 46 befindet, so tritt das Gasgemenge, nachdem es durch das Platin gegangen ist, in einen Kanal 50 im Schieberspiegel 31. Die zwei Kanäle 49, 50 vereinigen sich und leiten die Verbrennungsproducte. entweder unmittelbar ins Freie oder in das Hauptausströmungsrohr.

Der Druck des Gasgemenges in den Behältern 5, 25 ist gröfser, als zur Speisung der Erhitzungsflamme des Platins 39 nothwendig ist, und dieser Druck wird mittelst eines Injectors 51 in sparsamer Weise ausgenutzt, der am Einlafs in den Kanal 47 derartig angeordnet ist, dafs er selbst eine sehr kleine Menge des verdichteten Gases wirksam macht. Dieser Injector 51 ist mit Löchern zum Einsaugen von Luft versehen und mit einem kleinen Zweig: rohr 52 verbunden, um brennbares Gas einzulassen. Das äufsere Loch 45 steht durch einen kleinen Kanal, im Schnitt in Fig. 5. gezeigt, mit einem Fenster 53 im äufseren Ende des Schieberdeckels 34 in Verbindung, und ein kleiner Schieber 54, welcher gewöhnlich dieses Fenster 53 deckt, wird kurz vor dem Ingangsetzen der Maschine weggezogen, um das Gasgemenge zu entzünden und dadurch das Platin 39 zu erhitzen. Das nach dem Zweigrohr 52 geleitete Gas, sowie der Strahl verdichteten Gasgemenges strömt beim Fenster 53 heraus und wird dort entzündet. Die Flamme wird durch die Absperrhähne geregelt und der Deckel 54 geschlossen. Das entzündete Gasgemenge strömt hierauf durch das Platin 39 und erhitzt es, wobei der Schieber ^^ in eine solche Stellung gebracht wird, dafs das Platin 39 dem Loche 45 gegenüber steht, wie Fig. 5 zeigt.

Wenn während der Arbeit der Maschine die Gas- und Luftzuleitung zur Pumpe 9 dieselbe bleibt, so wird durch eine Aenderung des P2intrittsschiebers 33 zum Arbeitscylinder 10 behufs früherer Absperrung die von der Maschine entwickelte Kraft nicht verringert. Jeder Pumpenhub drückt eine gewisse Menge Gasgemisch in die Behälter 5, 25. Gelangt nun nicht die gleiche Menge bei jedem Hub in den Arbeitscylinder, so steigt der Druck in den Behältern, bis trotz der zeitigeren Absperrung dieselbe Menge eintritt. Diese stärker geprefste Gasmenge soll nach Ansicht des Erfinders gröfsere Kraft entwickeln.

Um die Bewegung des Schiebers 33 zu diesem Zweck zu ändern, wird derselbe mit dem Ring des Excenters 55 so verbunden, dafs die Stangenlänge geändert werden kann. Die Mündungen und Kanäle sind dabei derart bemessen, dafs sie gerade irgend einer Verstellung des Schiebers 33 hinsichtlich des Excenters 55, wie sie in der Praxis angenommen werden können, entsprechen. Bei einer in Fig. 10 gezeigten Anordnung ist das äufsere Ende einer mit dem Schieber 33 verbundenen Stange 56, welche sich frei drehen kann, in ein mit der Excenter-

Stange 58 verbundenes Kupplungsstück 57 eingeschraubt. In der Stange 56 befindet sich eine Längsnuth, in welche ein Prisma in der rohrförmigen Nabe eines vom Lagerständer 60 getragenen Handrades 59 eingreift. Die Stange 56 kann sich durch die Mitte des Handrades 59 verschieben, während sie durch dieses Handrad 59 unabhängig von ihrer Längsbewegung gedreht werden kann, und wenn sie so durch Hineinschrauben in das Kupplungsstück 57 oder durch Herausschrauben aus demselben gedreht wird, so nähert sie den Schieber dem Excenter oder entfernt ihn von demselben.

Eine andere Verstellungsvorrichtung für den Schieber 33 gegen das Excenter 55 ist in den Fig. i, 2, 4 und 9 dargestellt. Die Excenterstange 58 ist gegabelt und mit dem Schieber 33 durch einen Bolzen verbunden, welcher durch kurze waagrechte Schlitze im Schieber und durch einen geneigten Schlitz in einer Stange 61 geht, die senkrecht in einem Schlitz des Schiebers beweglich ist. Die Stange 61 ist durch ein langes Glied 62 mit einem Handhebel 63 verbunden. Das Glied 62 pafst sich selbst der hin- und hergehenden Bewegung des Schiebers an, der Handhebel 63 wird dabei in einer gewünschten Lage durch eine Klemmschraube 64 fest gestellt.

Der Arbeitscylinder 10 ist mit einem scheibenförmigen Austrittsventil 65, getrennt vom Eintrittsschieber 33, versehen. Das Ventil 65 wird durch eine mittelst eines Hebels 67 mit einer Stange 68 verbundene Stange 66 bewegt.

Die Stange 68 ist mit der Stange 69 des Excenters 70 verbunden; dieser bewegt sie durch die Federkupplung 71, welche so angeordnet ist, dafs ein Theil des Excenterhubes ausgeführt werden kann, nachdem das Ventil geschlossen ist, damit eine passende Frist zwischen dem Schliefsen und Wiederöffnen des Ventils verstreicht.

Ein kleiner Centrifugalregulator 72 dient zur Geschwindigkeitsregulirung. Er wirkt auf ein Ventil 73, welches in Verbindung mit dem Gaszuleitungsrohr 18 steht. Der Regulator 72 bewegt sich auf einer waagrechten Welle mittelst einer Riemscheibe 74 und eines Riemens von der Kurbelwelle 6. Die Regulatorhülse 75 wirkt auf einen Hebel 76 auf einer schwingenden Welle, auf welcher sich ein zweiter Hebel 7 7 befindet, der mit der Spindel des'Ventils 73 verbunden ist.. Auf der Welle 77 befindet sich eine kleine Nabe 78, auf welcher das Ende eines Hebels 79 aufliegt. Dieser Hebel wirkt als Bremse und drückt gegen die Nabe 78 vermittelst einer Feder. An demselben befindet sich ein Winkelhebel 80, dessen Ende etwas in den oberen Weg des Schiebers 15 hineinragt, wenn der Hebel 79 auf die Nabe 78 drückt. Der Druck des Hebels 79 verhindert jede Bewegung des Regulatorventiles 73, beim Anfang jeder Bewegung des Pumpenkolbens gegen die Kurbelwelle hin hebt jedoch der Eintrittsschieber 15 durch Einwirkung auf den Winkelhebel 80 den Druck auf die Nabe auf, und dann kann der Regulator auf das Ventil 73 einwirken, falls die Geschwindigkeit ihm dazu irgend welchen Anlafs gegeben hat.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Die Verbindung des Geschwindigkeitsregulators mit dem die Zuleitung von brennbarem Gas bewirkenden Ventil und mit Theilen, welche Bewegungen des Ventiles verhindern, ausgenommen beim Anfang der Saugbewegungen des Pumpenkolbens, wesentlich wie beschrieben.

2. Die Construction des Eintrittsschiebers des Arbeitscylinders und die damit verbundenen Mündungen und Kanäle, wesentlich und zum Zweck wie oben beschrieben.

3. Die Leitung der gasförmigen Mischung nach dem Einlassen durch einen Kanal oder Raum (38), worin ein Theil durch die Schieberwirkung zurückgehalten wird, um beim Entzünden der Ladung im Cylinder mitzuhelfen, wesentlich wie beschrieben.

4. Anordnung des Platinzünders in der Form eines vielfach zusammengefalteten Platinbleches und die Anordnung der Kanäle und Theile zum Erhitzen desselben und zur Bewahrung seiner Weifsglühhitze, wesentlich wie beschrieben.

5. Die stellbare Verbindung zwischen dem Eintrittsschieber des Arbeitscylinders und dem Antriebsexcenter, wesentlich wie beschrieben und zu dem angegebenen Zweck.

6. Die besondere Einrichtung der Maschine, vermöge deren das Gasgemenge durch früher eintretende Absperrung veranlafst wird, mit höherem Anfangsdruck zu arbeiten, wesentlich wie beschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.