Titel: | Neue Gasmaschinen. |
Fundstelle: | Band 305, Jahrgang 1897, S. 197 |
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Neue Gasmaschinen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 176 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neue Gasmaschinen.
Bei der in Fig. 15 dargestellten Maschine von O. Brünler in Eilenburg (D. R. P. Nr. 85699) bleibt das
Auspuffventil auch während des Einlasspiels geöffnet, so dass die Rückstände vom neu
eintretenden Gemisch aus dem Cylinder herausgeschoben werden.
Beim Niedergang des Kolbens B im Cylinder A wird brennbare Ladung durch das Einlassventil c angesogen. Beim Rückgange des Kolbens wird die Ladung
im Verbrennungsraum zusammengepresst. In der inneren Todtpunktstellung erfolgt die
Zündung durch das Organ d. Die Drucksteigerung in Folge
der Verpuffung treibt den Kolben Arbeit verrichtend nieder. Sobald B die äussere Todtpunktstellung erreicht hat, wird
mittels der Steuerungsorgane das Auspuffventil e
geöffnet.
Diese Steuerungsorgane bestehen aus dem Zahnrad f, dem
Zahnrad g (von doppeltem Umfang von f), dem mit g auf
gemeinschaftlicher Welle sitzenden Excenter h nebst
Stange i.
Textabbildung Bd. 305, S. 197
Fig. 15.Maschine von Brünler.
Die Verbrennungsproducte entweichen durch die Leitung k,
Schalltopf l, Ventil m und
Kanal n ins Freie. Da das Excenter h das Ventil e während
einer halben Umdrehung des Steuerrades g geöffnet hält,
so entspricht dies einer ganzen Umdrehung der Arbeitswelle, gleich zwei Kolbenhüben.
Somit bleibt e bis gegen Schluss der Ansaugperiode
offen.
Beim Einwärtsgange von B werden die Verbrennungsproducte
bis auf die im Verbrennungsraum verbleibende Menge ausgetrieben. Sobald B die innere Todtpunktstellung erreicht hat, schliesst
sich m. In l, k und A herrscht nun ein Druck gleich dem der äusseren Atmosphäre.
Dieser Druck sinkt mit solcher Geschwindigkeit, dass in l,
k und A schon eine beträchtliche Saugspannung
eingetreten ist, bevor B nur wenige Millimeter seines
Auswärtsganges zurückgelegt hat. Das Sinken des Druckes erfolgt durch das schnelle
Erkalten der Gase in l und in k.
In A findet eine Erkaltung der Gase nicht statt, da
durch Rückstrahlung aus den heissen Wandungen, insbesondere aus dem Kolben noch
Wärme zugeführt wird. Die saugende Kraft, in Folge eintretender Zusammenziehung, hat
also ihren Ursprung in der in den Räumen l und k herrschenden Temperatur. Da nun m geschlossen ist und ein Rückströmen von n nicht mehr erfolgen kann, so wird während der
Einlassperiode nicht nur ein Strömen von Gasen in der Richtung nach dem Kolben von
c aus stattfinden, sondern gleichzeitig auch in der
Richtung nach k, l. In der letztbezeichneten Richtung
findet die Strömung gleich anfangs der Einsaugperiode sehr kräftig statt und
vermindert sich nach und nach. In der Richtung nach dem Kolben aber ist der Vorgang
genau entgegengesetzt. Dieser Umstand wirkt besonders günstig, um den beabsichtigten
Zweck zu erreichen.
Man kann nun die Einlass- und Auslasskanäle so anordnen, dass kein Gemisch nach k übertritt, sondern dass das eintretende Gemisch die
im Verbrennungsraum verbliebenen Rückstände in der Richtung auf das Auspuffventil
vor sich herschiebt.
Die Stärke dieser Strömung kann innerhalb weiter Grenzen beliebig beherrscht werden.
Durch Kühlung von k und l
kann die Abkühlung und damit verbundene Druckherunterziehung weiter getrieben
werden. Auch die Geschwindigkeit, mit welcher die Maschine umläuft, ist von
Einfluss.
Das Rückschlagventil m kann auch – anstatt am Schalltopf
– an einer anderen Stelle der Auspuffleitung angebracht werden, nur ist dafür zu
sorgen, dass zwischen e und m ein Raum geschaffen wird, dessen Inhalt genügend gross ist, um den
vorbeschriebenen Zweck zu erfüllen.
Bei der Maschine von H. F. Wallmann in Chicago (D. R. P.
Nr. 79773) werden die Abgase durch einen künstlich verlängerten Weg zwischen Kolben
und Cylinder entlang geführt, um die Hitze der Abgase zum Vorwärmen auszunutzen.
Fig. 16 zeigt die getroffene Anordnung.
Textabbildung Bd. 305, S. 198
Fig. 16.Maschine von Wallmann.
Nur ein kleiner Theil des Arbeitscylinders C wird als
Verbrennungsraum benutzt, im Uebrigen ist das Innere des Cylinders ausgefüllt von
dem verlängerten Kolben P, von der Kolbendichtung p, von dem Regenerator rr
und von einem möglichst engen ringförmigen Raume z
zwischen dem Kolben und der inneren Fläche des Arbeitscylinders nahe der
Kolbendichtung. Verbrennungsraum und Kolbendichtung befinden sich an den äussersten
entgegengesetzten Enden des Cylinders und sind Cylinder und Kolben so lang, um
eine Uebertragung der Wärme vom Verbrennungsraume auf die Kolbendichtung durch
Wärmeleitung möglichst zu verhindern. Im Uebrigen trennt kalte Luft, welche sich im
ringförmigen Raum z befindet, die Kolbendichtung von
den heissen Gasen im Regenerator und im Verbrennungsraume.
Luft und Brennstoff werden durch Pumpen in den Arbeitscylinder getrieben. Die Luft
tritt durch das Ventil v1 aus der Luftpumpe A in den ringförmigen
Raum z, strömt von hier in den Regenerator und dann
weiter in einen Kanal e. Der Brennstoff gelangt durch
die Oeffnung f gleichfalls in den Kanal e, entzündet sich in der Luft und geht, während er
verbrennt, gemeinsam mit der Luft in den Verbrennungsraum. Nach vollendetem
Kolbenhube strömen die expandirten Gase durch den Regenerator und den Schieber h aus. Der Regenerator besteht aus spiralförmigen
Metallstreifen r, die durch schlechte Wärmeleiter von
einander getrennt sind. Die eintretende Luft und die ausströmenden Gase werden durch
die Spiralen gezwungen, den Kolben mehrfach in entgegengesetzter Richtung zu
umfliessen. Die eintretende Luft bewegt sich stets von den kälteren Theilen des
Cylinders und Kolbens nach den heissesten, die ausströmenden Gase umgekehrt von den
heissesten Theilen des Cylinders und Kolbens nach den kälteren. Die eintretende Luft
schützt gleichzeitig die Kolbendichtung bezieh. die mit Fett geschmierten Theile des
Cylinders und Kolbens gegen Hitze.
Der grössere Theil des Cylinders der Luftpumpe A dient
nur zur Führung des Kolbens und kann mit einem Schlitz s versehen werden, durch den die Luft nach Belieben ein- und ausströmen
kann.
Die Verdichtung der Luft in der Luftpumpe A beginnt,
wenn der Kolben P des Arbeitscylinders sich im inneren
Todtpunkte befindet; sie ist vollendet, wenn der Kolben P etwa den vierten oder dritten Theil seines Hubes zurückgelegt hat.
Während des ersten Theiles dieser Zeit steigt der Druck in der Luftpumpe und im
Arbeitscylinder schnell, dann langsamer, und er beginnt allmählich zu fallen, wenn
der Kolben der Luftpumpe seinen Hub nahezu vollendet hat. Wenn während der Zeit, vom
Beginn der Luftverdichtung bis zur Vollendung des Hubes des Luftpumpenkolbens, der
Raum im Arbeitscylinder C sich um ebenso viel
vergrössert, wie sich der Raum in der Luftpumpe A
verkleinert, so wird während dieser Zeit (abgesehen von Reibungsverlusten) nur wenig
Arbeit erzeugt: es wird die kalte Luft erwärmt und dieselbe gleichzeitig aus einem
Raum mit kalten Wänden in einen Raum mit heissen Wänden übergeführt.
Die in Fig. 17
dargestellte Maschine von E. H. Nacke in Kötitz bei
Coswig (D. R. P. Nr. 86659) besitzt einen besonderen Verdichtungsraum c, in welchem die Mischung der Ladung stattfindet. Zum
Arbeitscylinder führt ein Kanal d. In diesen Kanal wird
der Brennstoff eingeführt, mit Luft gemischt und das gebildete Gemisch in den
Mischraum c gedrückt, von wo aus es nach
Ueberschreitung des Todtpunktes in den Kanal zurückkehrt, sich dort an dessen durch
die Flamme i erhitzten Wandungen entzündet und hierauf
Arbeit verrichtend in den Arbeitscylinder eintritt. Die Entzündung des Gemisches
wird also nicht in dem Mischraume, auch nicht in dem Arbeitscylinder, sondern in dem
Kanal d bewirkt, durch welchen das fertige Gemisch
strömen muss, wenn es nach Ueberschreiten des Todtpunktes in den Arbeitscylinder
eintreten will. Diese Einrichtung soll die Entzündung im todten Punkte sichern,
unabhängig von dem Grade der Compression des Gemisches.
Der Arbeitsgang bei der in Fig. 18 dargestellten gleichartigen Zweitactmaschine ist folgender:
Beim Arbeitshub wird die Luft zwischen Kolben b und dem
Cylinderdeckel h verdichtet und durch die ringförmig im
Cylinder angeordneten Schlitze sr nach dem Raum o geschoben. Kurz bevor die Kante m des Kolbens die Schlitze s freilegt, wird das Abstossventil f geöffnet
und die verbrannten Gase entweichen, soweit sie noch mehr als atmosphärische
Spannung besitzen. Der Rest der verbrannten Gase wird durch die verdichtete Luft
hinausgeschoben, sobald die Schlitze s in der
Endstellung des Kolbens frei werden. Der Cylinder füllt sich dafür mit der frischen
Luft, die vorher in o eingepresst war. Beim Rückgang
des Kolbens bleibt das Ventil f noch eine Zeitlang
offen stehen, bis so viel Luft verdrängt ist, als dem gewählten
Expansionsverhältniss entspricht. Dann schliesst sich f, es beginnt die Verdichtung der Luft gleichzeitig mit der Einführung des
Brennstoffes durch g nach d, und der weitere Verlauf der Mischung und Zündung ist ganz wie bei den
Viertactmaschinen. Während des Verdichtungshubes hat der Kolben auf der anderen
Seite durch e wieder frische Luft angesaugt; diese wird
während des Arbeitshubes in o verdichtet und das
beschriebene Spiel beginnt von Neuem.
Textabbildung Bd. 305, S. 199
Maschine von Kacke.
Wenn in dem Mischraum c keine Verbrennung stattfindet,
wird derselbe nicht so weit erhitzt, dass vorzeitige Zündungen stattfinden können,
namentlich ist dies nicht der Fall, wenn, wie in Fig. 17, der Mischraum
durch die einströmende Frischluft immer kühl gehalten wird und seine Wärme
ausstrahlen kann. Anderenfalls wird, wie Fig. 18 zeigt, eine
Kühlhaltung dieses Raumes durch einen Wassermantel vorgesehen. Dieser Wasservorrath
erhält keinen Zufluss, kann sich also bis 100° erhitzen und wird nur von Zeit zu
Zeit erneuert.
Mit zwei Verdichtungsräumen ist die in Fig. 19
dargestellte Maschine von H. Bourdon in Bezons,
Frankreich (D. R. P. Nr. 86660) ausgestattet.
Das verdichtete Gas gelangt nicht nur vor, sondern auch hinter dem Kolben zur
Explosion. Dabei gelangt unmittelbar nach der Explosion und Arbeitsleistung der
vorderen Füllung die hintere Füllung zur Wirkung. Der Erfindungsgegenstand stellt
somit eine doppelt wirkende Gasmaschine dar, bei der zur Zeit des Ansaugens und
Comprimirens Arbeitsleistungen nicht stattfinden. Zu diesem Zwecke ist vorliegende
Maschine so eingerichtet; dass die Compression des Gemisches nicht im Cylinderraum,
wie bisher bei den gewöhnlichen Viertactmaschinen, sondern in eigens dazu neben dem
Cylinder vorgesehenen Räumen erfolgt.
Der Cylinder ist auf beiden Seiten geschlossen, so dass die Kolbenstange durch eine
Stopfbüchse geführt werden muss. Die Maschine besitzt keinen schädlichen Raum vor
dem Kolben, für letzteren sind besondere Kammern A und
B vorgesehen. In diese Kammern presst der Kolben
das Gemisch, und zwar kommt das letztere nicht auf einmal, sondern in zwei Perioden
zur Wirkung. Beim Ansaugen und bei der Compression sind die Räume A und B durch einen Kanal
G mit einander verbunden. Am Ende der Compression
werden dieselben mittels Hähne abgesperrt.
Textabbildung Bd. 305, S. 199
Fig. 19.Maschine mit zwei Verdichtungsräumen von Bourdon.
Die Wirkung der Maschine ist folgende: Beim ersten Vorgang des Kolbens von D nach E saugt derselbe
durch das Einlassventil oder den Schieber F Gemisch an,
beim Zurückgang wird das Gemisch comprimirt und in die Kammern A und B getrieben, wobei
die Hähne H und H1 offen sind. Bei der Erreichung des todten Punktes
des Arbeitskolbens schliessen die Hebel O und O1 die Hähne H und H1 und hierauf erfolgt die Entzündung des Gemisches
im Raum A, welche die Explosion des Gases in A und die Vorwärtsbewegung des Kolbens bewirkt. Ist der
Kolben nach E getrieben und tritt seinen Rückweg nach
D an, dann wird der Hahn H1 geöffnet und das im Raum B befindliche Gemisch wird zur Entzündung und
Arbeitsleistung gebracht, während durch das vordere Ventil K die verbrannten Gase entweichen können. Nachdem nun der Kolben wieder
bei D angekommen ist und seinen Lauf umkehrt, beginnt
wieder die Saugperiode. Hierbei ist das Ventil K1 geöffnet, um die Ausstossgase von B entweichen zu lassen; während der Compressionsperiode
ist das Ventil K1
geschlossen, dagegen öffnet sich ein Luftventil zur Vermeidung eines Widerstandes,
d.h. zur Vermeidung der Erzeugung einer Luftleere. Hinter dem Kolben tritt frische
Luft ein, welche die gänzliche Entfernung der verbrannten Gase aus E und B bewirkt. Während
der Explosion des Gemisches in der Kammer A steht
wieder das Ausstossventil K1 offen, damit keine Compression der eingesaugten Luft im Raum E und ein daraus entstehender Widerstand erzeugt wird.
Hierauf wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge. Die Räume A und B sind zur
Austreibung der verbrannten Gase mit durch Federn belasteten Kolben C versehen, welche mit der Druckabnahme sich senken und dadurch
den schädlichen Raum erheblich beschränken.
Zwei Explosionskammern besitzt die Maschine von W.
Klotzsch in Jessnitz i. A. (D. R. P. Nr. 83353). Dieselben sind an beiden
Enden des Arbeitscylinders angeordnet, unter welchem noch ein Gasansaugcylinder
gelagert ist. Bei jedem Hub des in letzterem spielenden Kolbens wird Gas angesaugt
und in eine der Explosionskammern gedrückt, wo die Mischung mit Luft stattfindet und
die Entzündung erfolgt.
Die doppelt wirkende Gasmaschine von P. E. Singer in
London (D. R. P. Nr. 86114) besitzt keine Kolbenstange, vielmehr reicht der Kolben
mittels Zapfen nach aussen. Fig. 20 erläutert die
Ausführung.
Textabbildung Bd. 305, S. 200
Fig. 20.Doppeltwirkende Gasmaschine von Singer.
Der gekühlte Arbeitscylinder A ist mit zwei
Längsschlitzen a zur Durchführung der Kolbenzapfen b für die Pleuelstangen C
versehen.
In die Enden des Cylinders A sind die am Boden mit
Wassermänteln versehenen ausgehöhlten Deckel D
eingesetzt. Zwischen letzteren und der Innenwandung des Cylinders A ist ein ringförmiger Raum zur Aufnahme des am Kolben
B sitzenden oder mit demselben ein Stück bildenden
hohlcylindrischen Einsatzes E vorgesehen.
Am unteren bezieh. oberen Rande der Deckel DD können
Dichtungsringe vorgesehen sein, so dass die über und unter dem Kolben B befindlichen Cylinderräume 1,
2 dicht gegen genannten Einsatz E
abschliessen. Die Längsschlitze a sind seitlich
abgeschlossen, so dass auch hier zwischen dem Einsatz E
und dem Arbeitscylinder ein dichter Abschluss gesichert ist.
Zur Einführung des Gasgemisches in den Cylinder können in den Deckeln Kanäle
vorgesehen werden, denen das Gemisch von aussen her zugeführt wird, während andere
Kanäle in genannten Deckeln die Wegführung der verbrannten Gase aus dem Cylinder
veranlassen. Die Tiefe des ringförmigen Spaltes zwischen dem Cylinder A und seinen Deckeln D ist
so gewählt, dass der Einsatz E den vollen Hub mit dem
Kolben B durchlaufen kann; genannte Tiefe bestimmt
gleichzeitig den Raum zur Aufnahme der Cylinderfüllung.
Die in den Arbeitscylinder einzuführenden Gase werden vorher abwechselnd in zwei
zwischen der Cylinderinnenwandung und dem hohlcylindrischen Einsatz E vorgesehene ringförmige Räume 3 und 4 comprimirt, zu welchem Zwecke der
obere und untere Rand des Einsatzes E zu einem
ringförmigen Flansch e umgebogen ist. Das zu
comprimirende Gemisch wird den Räumen 3 und 4 durch in dem Deckelflansch und in der Cylinderwandung
vorgesehene Kanäle zugeführt; anderweite, nach den Cylinderräumen 1 und 2 führende Kanäle
dienen zur Abführung der Gase aus den Cylinderräumen, wobei durch geeignete Ventile
die Zu- und Abführung der Gase geregelt wird.
Zur Verhütung des Ueberhitzens des Kolbens B kann
derselbe hohl ausgeführt und mit Löchern ausgestattet werden, welche den Kanälen im
Cylinder entsprechen und durch welche zur Kühlung des Kolbens Wasser oder Dampf
in Form eines zerstäubten Strahles hindurchgetrieben wird. Dieser Dampf kann
durch die Hitze der Auspuffgase erzeugt und an Stelle von Kühlwasser zum Kühlen des
Cylinders verwendet werden.
Nach dem Vorschlage von G. Schimming in Martinikenfelde
bei Berlin (D. R. P. Nr. 78753) wird während des Arbeitshubes Wasser in den
Arbeitsraum gedrückt, um in bekannter Weise zu verdampfen und zu kühlen.
Die Einspritzung soll nicht während der Verbrennung erfolgen, damit nicht die Gase
während der Verbrennung unter die Entzündungstemperatur abgekühlt werden und
hierdurch nur unvollständige Verbrennung und ein ungünstiges Arbeiten der Maschine
veranlasst wird. Ferner soll die Einspritzung nicht so schwach erfolgen, dass noch
eine äussere Abkühlung mittels Kühlwasser nöthig wird, und nicht so stark erfolgen,
dass die Gase während des Arbeitshubes zu stark abgekühlt werden, d.h. dass die
Einspritzung aufhört, sobald die Gase und Dämpfe während des Arbeitshubes diejenige
Spannung erreicht haben, bei welcher die in Rücksicht auf die Erhaltung der
arbeitenden Theile zulässige höchste Temperatur gerade erreicht wird. Diese Spannung
lässt sich für jeden Motor und jedes Gas experimental ermitteln.
Textabbildung Bd. 305, S. 200
Fig. 21.Diagramm.
Die Art und Weise der Einspritzung von Wasser während des Arbeitshubes in das
explodirte Gemisch lässt sich demnach graphisch in der Weise darstellen, dass in dem
Diagramm einer Gaskraftmaschine (Fig. 21) die
Einspritzung nach der Verbrennung etwa bei A beginnt
und bei einem einstellbaren Druck, welcher für die hier anzustellenden Betrachtungen
mit B = B1
= 6 at angenommen werden soll, aufhört.
Die einzige bisher bekannt gewordene Wassereinspritzung in das explodirte Gemisch
während des Arbeitshubes ist die im gelöschten Patent Nr. 50771 angegebene Art der
Einspritzung und diese Einspritzung erfüllt keine der oben angegebenen
Bedingungen.
Die Belastung des zur Wassereinspritzung verwendeten Differentialkolbens erfolgt
durch eine Feder und den im Raum über den grossen Kolben herrschenden Luftdruck.
Diese Belastung kann nur überwunden werden durch den im Arbeitscylinder herrschenden
Druck, so dass die Einspritzung erfolgen muss, bevor der Arbeitsdruck seine
äusserste Grenze erreicht hat, also etwa bei BB1 (6 at) des Diagramms. Die Einspritzung hört auf,
wenn der äusserste Punkt D der Arbeitsbelastung
erreicht ist, weil dann der Differentialkolben nicht mehr zurückgedrückt wird. Die
Wassereinspritzung bei dem Apparate nach Patent Nr. 50771 erfolgt somit während der
Periode der Drucksteigerung, während der Verbrennung; hieran ändert eine andere
Einstellung des Druckes, etwa auf C = C1 = 8 at nichts, die
Einspritzung erfolgt dann nur während einer etwas kürzeren Zeit von C nach D.
Bezüglich der constructiven Durchführung dieses Gedankens wird auf die genannte
Patentschrift, sowie die Zusatzpatentschrift Nr. 80589 verwiesen.
Derselbe Erfinder hat auch eine Maschine mit einem der veränderlichen Füllung der
Ladung sich selbsthätig anpassenden Compressionsraum angegeben (D. R. P. Nr. 85393). Fig. 22 erläutert die betreffende Ausführung.
Textabbildung Bd. 305, S. 201
Fig. 22.Maschine mit einem der veränderlichen Füllung der Ladung sich
selbstthätig anpassenden Compressionsraum von Schimming.
In dem mit dem Mantel C umgebenen Cylinder A einer stehenden, im Viertact arbeitenden Gasmaschine
bewegt sich der Arbeitskolben B. Durch das Rohr D wird mittels des Ventils E das explosive Normalgemisch dem Cylinder A
zugeführt, die Zündung erfolgt durch den elektrischen Zünder F. An das Rohr D ist der Compressionscylinder
G angeschlossen, in welchem sich der
Compressionskolben H bewegt. Letzterer ist durch die
Stange J mit dem Belastungskolben K verbunden, welcher sich im Luftcylinder L bewegt. Mit der Kolbenstange J ist die Stützstange M verbunden, welche
sich gegen den Steg O stützen kann und durch die
Blattfeder N nach oben gedrückt wird. Die Gabelstangen
P können mittels des Bolzens p die Stützstange M ausser
Eingriff mit dem Steg O bringen, wenn mittels der
Schleife S, der Zugstange R und des durch die Feder Y nach oben
gezogenen Hebels T die unrunde Scheibe V die Rolle U nach unten
drückt.
Mittels des Kegeltriebes W wird die unrunde Scheibe von
der Maschine mit der halben Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine angetrieben.
Der Hebel 1 ruht entweder auf einem Querhaupt der
Gabelstangen P oder auf dem Anschlag 2 auf; in beiden Fällen verbindet der Contactschieber
3 die Polklemmen 4 und
5 des Stromgebers Z
nicht mit einander, so dass im Zünder F keine Funken
überspringen. Der Luftcylinder L steht mit einem
genügend grossen Windkessel in Verbindung; das Luftgewicht, durch dessen Compression
der Kolben K die normale Compressionsspannung unter
Vermittelung des Kolbens H im Cylinder G erzeugt, wird constant gehalten.
Während des Ansaughubes nehmen die einzelnen Theile die in Fig. 22 gezeichnete Stellung ein. Durch E
wird Normalgemisch mittels des Kolbens B während
\frac{1}{n} des Hubes angesogen und dieses Gemisch expandirt
während der folgenden \frac{n-1}{n} des Hubes.
Bei dem Beginn des Compressionshubes und während dieses ganzen Hubes zieht die
unrunde Scheibe V mittels des vorher erläuterten
Getriebes TRSP und p die
Stütze M nach unten, während die Kolben H und K noch in ihrer
Stellung bleiben.
Erst wenn der Arbeitskolben das eingefüllte Normalgemisch auf die mittels der
Belastung des Luftkolbens K
eingestellte Normalspannung comprimirt hat, weichen die Kolben H und K aus und gelangen
am Schluss des Hubes, wenn der Kolben B seine höchste
Stellung eingenommen hat, in die andere Endstellung.
Beim Rückgehen des Kolbens B folgen sofort die Kolben
H und K, sie gelangen
in dem Augenblick, in dem das Normalgemisch in den Arbeitscylinder A übergefüllt ist und die Normalspannung erhalten hat,
in die gezeichnete Stellung, indem, durch die Blattfeder N getrieben, die Stütze M hinten in den Steg
O einschnappt. Durch dieses Einschnappen wird
mittels des Bolzens p die Gabelstange P nach oben getrieben und schleudert durch das
Querhaupt den Schwunghebel 1 in die Höhe. Der
hochgeschnellte Hebel 1 überschreitet die
Gleichgewichtslage nach oben und verbindet hierbei mit dem Contactschieber 3 die Contacte 4 und 5 des Stromgebers Z. Es
wird also das normale, in den Arbeitscylinder übergeführte Gemisch im Moment des
normalen Compressionsdruckes, sobald der Kolben H
abgestützt ist, entzündet. Die Anbringung des Kolbens H
kann entweder, wie hier gezeichnet, in einem besonderen Cylinder erfolgen, oder der
Kolben kann in verschiedener Weise direct als Plungerkolben in den Arbeitscylinder
ragen und hier die schädlichen Räume ausfüllen.
Bei der Gasmaschine von F. Morani und Co. in Rom (D. R.
P. Nr. 83345) wird ein Doppelkolbenschieber mit Verdichtungsraum für die Ladung als
Steuermittel benutzt. Fig. 23 zeigt die
Ausführung.
Textabbildung Bd. 305, S. 201
Fig. 23.Gasmaschine von Morani und Co.
Der Arbeitscylinder A besitzt an seiner Langseite einen
zum Theil durch Wasser aus dem Kühlmantel, zum Theil durch Rippen gekühlten Anguss,
der den Schieberkasten bildet und im Innern mit zwei Rohrstücken, den
Vertheilungscylindern EE1 versehen ist, in welchen ein entlasteter cylindrischer Schieber hin und
her geht, der durch zwei im Durchmesser gleiche und durch ein Rohr T verbundene Kolben F und
F1 gebildet wird.
Der zwischen den Kolben F und F1 bestehende Raum W bildet den Compressionsraum, in welchem das eingedrückte brennbare
Gemisch mittels eines Glührohres G entzündet wird. Der
Schieber FF1 erhält
seine Bewegung von einem auf die Kurbelwelle aufgekeilten Kreisexcenter. Die
Vertheilungscylinder EE1 sind an ihrem Umfang mit Nuthen a versehen,
die in die Kanäle k und k1 führen, von welchen der Kanal k1, der bei k2 in den
Pumpencylinder C1
ausmündet, das brennbare Gemisch aus dem Raume des Cylinders C1 in den Compressionsraum W überführt, während der Kanal k das entzündete Gemisch aus dem Raum W in
den Arbeitscylinder A treten lässt bezieh. für den
Auspuff dient.
Das Oeffnen und Schliessen der Kanäle kk1 durch die Schieber FF1 erfolgt gleichzeitig, und zwar in der
Weise, dass durch Kanal k1 der Raum W mit dem Raum im Cylinder C1 in Verbindung
gesetzt wird, bevor in diesem Compression stattfindet, während zugleich durch Kanal
k
der Raum im
Cylinder A mit der Aussenluft in Verbindung tritt, so
dass die verbrannten Gase entweichen können. Dies geschieht, wenn der Kolben seine
Bewegung nach rechts vollendet hat. Beim Rückgang des Kolbens wird das in den
Cylinder C1 gesaugte
Gemisch in den Compressionsraum W gedrückt, weil
während der Compressionsperiode der Kanal k1 durch den Schieber F1 geöffnet bleibt, desgleichen bleibt der
Kanal k für den Auspuff geöffnet, so dass die
verbrannten Gase durch den rückgehenden Kolben ausgetrieben werden.
Bevor der Kolben am Ende seines Rückganges angelangt ist, wird der Kanal k durch den Schieber F
zuerst geschlossen und bei weiterer Bewegung des letzteren mit dem Raum W in Verbindung gesetzt, so dass das in diesem Raum
comprimirte und entzündete Gemisch, da gleichzeitig der Kanal k1 ausser Verbindung
mit dem Raum W gebracht ist, durch Kanal k in den Arbeitscylinder A
tritt und treibend auf den Kolben wirkt, wenn dieser am Ende seines Rückganges
angelangt ist, d.h. die gezeichnete Stellung einnimmt.
Der Pumpencylinder C1
hat einen grösseren Durchmesser als der Cylinder A, so
zwar, dass der Differentialkolben PP1 mit seinem Theil P im
Cylinder A und mit seinem Theil P1 im Cylinder C wirkt. Dieser letztere Cylinder hat an einer Seite einen Flansch, an
welchen der Mischraum 1 anschliesst, in welchem ein
Doppelsitzventil sich befindet, welches sich während des Vorwärtsganges des Kolbens
zufolge der durch denselben bewirkten Ansaugung selbsthätig öffnet, wodurch sich der
Cylinder C1 mit
brennbarem Gemisch füllt.
Ein Regulirhahn 2 und ein Ventil dienen zum Einlassen
von Gas, welche in einen Vertheiler übertreten und sich daselbst mit der
einströmenden Luft mischen. Zur Kühlung des Schiebers kann entweder ein Ejector H benutzt werden, der das rückwärtige Ende des
Schiebers bildet, oder letzterer kann an beiden Enden geschlossen sein und
Kühlwasser in demselben umlaufen.
Durch diese Steuerung wird eine Voreinströmung des brennbaren Gemisches in den
Arbeitscylinder hervorgerufen, damit die Portpflanzungsgeschwindigkeit der in G stattfindenden Zündung hinter dem Kolben anlangt,
wenn dieser sich in seiner rückwärtigen Todtpunktlage befindet. Ebenso bewirkt diese
Steuerung zu gleicher Zeit einen gewissen Compressionsgrad in dem Arbeitscylinder,
aus dem die Gase ausgetrieben werden, weil F den
Auslasskanal k ein wenig früher schliesst, ehe der
Kolben P in seinen rückwärtigen todten Punkt gekommen
ist. Diese Steuerung der Gasmaschine, welche es ermöglicht, die Maschine mit grosser
Geschwindigkeit zu betreiben, steht in Bezug auf die Wirkung den cylindrischen
Steuerschiebern gleich, welche häufig bei einfach wirkenden schnellgehenden
Dampfmaschinen angewendet werden. Diese Steuerung lässt sich auch vortheilhaft in
Anwendung bringen, um umsteuerbare Gasmaschinen zu erhalten, da in diesem Falle der
Schieber in ganz gleicher Weise, wie dies bei Dampfmaschinen üblich ist, durch zwei
Excenter und eine Gooch- oder Stephenson Coulisse oder einen anderen gebräuchlichen
Mechanismus verstellbar gemacht werden kann.
(Fortsetzung folgt.)