Titel: | Neue Gasmaschinen. |
Fundstelle: | Band 276, Jahrgang 1890, S. 193 |
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Neue Gasmaschinen.
(Patentklasse 46. Schluſs des Berichtes S. 117 d.
Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
10.
Neue Gasmaschinen.
Nach dem Vorschlage von Dürr und Krumpelt in München (D. R. P. Nr.
50436 vom 12. Februar 1889) wird für den in Fig. 22 abgebildeten Motor
die Regulirung dadurch herbeigeführt, daſs, um die Luft im vorderen Theile des
Arbeitscylinders nicht so hoch wie bei normalem Gange oder überhaupt nicht zu
comprimiren, ein entsprechendes Offenhalten des einen Ventils V durch folgende Mittel bewirkt wird, siehe Fig. 28.
Auf der Arbeitswelle u, welche nach unten in die Mitte
der Längsrichtung des Motors verlegt ist und durch entsprechende Winkelgetriebe mit
der Kurbelachse verbunden ist, sitzt auſser der Nasenscheibe für das Auspuffventil
eine weitere Nasenscheibe N. Bei jeder Umdrehung der
Arbeitswelle wchlägt die Nase B der Scheibe N an eine leicht bewegliche, in dem pendelnd
aufgehängten Hebel H angebrachte Rolle an, wodurch
derselbe auf eine seinem Gewicht entsprechende Entfernung weggeschleudert wird.
Durch die Stellschraube S des Hebels läſst sich die
richtige Entfernung dieses gleichzeitig den Anschlag bildenden Körpers von dem
kleinen Winkelhebel W genau reguliren. Schlägt bei
einer gröſseren Geschwindigkeit der Welle, als die normale, die Nase B kräftiger an die Rolle R
an, so wird der Hebel H kräftiger, d.h. weiter als bei
normaler Bewegung geschleudert.
Ist nun die Nasenscheibe N in der Weise auf die Welle
aufgekeilt, daſs der Anschlag kurz vorher erfolgt, ehe sich das Ventil V wieder schlieſsen will, also kurz bevor der
Arbeitskolben den hinteren todten Punkt erreicht hat, so schlägt die Stellschraube
S an den längeren Hebel des Winkels W, hält ihn einen Moment an den Führungsstift des
Ventils angepreſst, und das zurückfallende Ventil wird in dem Einschnitt l durch die obere Kante des vorhergenannten längeren
Schenkels aufgehalten. Die Luft wird somit nahezu oder ganz wieder bei dem
Saugventil V austreten. Bei dem nächsten Rückgange des
Kolbens wird das Ventil durch die Nase wieder etwas gehoben, und der Winkelhebel W fällt in seine alte Lage zurück. Das für den Hebel
H nöthige Gewicht wird als Scheibe, etwa bei C, angebracht, und kann der Druck dieses Hebels gegen
die Nasenscheibe durch entsprechende Verschiebung desselben regulirt werden.
B.
Lutzky in Harburg a. d. Elbe (* D. R. P. Nr. 48902 vom 20. Januar 1889) regulirt entweder
auf den Auspuff oder auf den Gaseinlaſs.
In ersterem Falle ist der Vorgang folgender: Ein seitlich am Motor angeschraubter
Bügel b (Fig. 29) trägt drei
Drehpunkte d1
d2
d3. d1 ist Drehpunkt eines
Hebels r, der an der Auspuffzugstange c angreift, d2 trägt ein Zahnrad, auf dessen Nabe zwei Nocken n und n sitzen, von denen
einer auf die Rolle i des Auspuffhebels wirkt, der
andere Nocken n den Fallpendelregulator in Thätigkeit setzt. d3 ist Aufhängepunkt
des Pendels p q. Das Pendel hat an seiner linken Seite,
mit der es an der Nabe des Zahnrades aufliegt, ein verschiebbares Gewicht e; nach unten trägt es einen Schenkel q. Beim Drehen des Zahnrades hebt der Nocken n das Pendel in dem Augenblick, wo sich der Auspuff
öffnet, also der Hebel r nach unten gedrückt ist;
hierdurch gelangt die untere Schneide des Schenkels q
über den im Hebel r eingebrachten Einschnitt w. Ist der Nocken n an der
Schneide von p vorbeigegangen, so fällt das Pendel
unter dem Einfluſs der Schwere mit einer durch Einstellung des Gewichts e gegebenen, für jede Tourenzahl constanten
Geschwindigkeit auf den Rand der Nabe herunter. Bei normalem Gang der Maschine
gelangt dann der Schenkel q wieder in seine frühere
Lage zurück; geht aber die Maschine zu rasch, so kommt die Fallgeschwindigkeit der
Aufwärtsbewegung des Hebels r, die im Moment des
Fallens des Pendels beginnt, nicht nach und der Hebel r
legt sich mit seinem Einschnitt w auf die Schneide von
q, wodurch das Auspuffventil offen gehalten wird,
d.h. die Maschine regulirt. Will man den Aufhängepunkt d3 des Pendels von dem Druck des Hebels
r entlasten, so macht man den unteren Theil des
Schenkels q mittels Schlitzes und Stiftes beweglich, so
daſs sich dieser Theil zwischen Hebel r und Bügel
einklemmt. Um bei der Auspuffregulirung Verluste durch nachströmendes Gas zu
vermeiden, trägt die Zugstange c als Fortsetzung eine
kleine Zugstange, die das Gasventil sofort schlieſst, wenn die Auspuffzugstange c sich abwärts bewegt.
Will man eine präcise Regulirung ausführen, d.h. nicht direkt von Füllung mit Gemisch
zu keiner Füllung übergehen, sondern beim Reguliren allmählich kleiner werdende
Füllungen geben, so werden auf die Nabe des groſsen Zahnrades zwei Nocken a1 und a2 angebracht, von denen a1, wie aus
Fig. 30
ersichtlich, eine schräg verlaufende Seite hat. Diese Nocken wirken auf je eine
Rolle r1 und r2; beide Rollen sitzen
auf einer Stange, welche mit dem im Mischventil angebrachten Gasventil v1 verbunden ist. Feder
z ist bestrebt, das Gasventil zu öffnen, sobald die
Nocken a1 bezieh. a2 es erlauben. Nocken
a1 ist bestimmt,
vermöge seiner schrägen Fläche den Füllungsgrad variabel zu machen, je nachdem die
Rolle r1 auf der Stange
durch Einwirkung des Regulators verschoben und dadurch das Gasventil früher oder
später geöffnet wird, während die in Richtung der Stange nicht bewegliche Rolle r2 dafür sorgt, daſs
die Rolle r1
rechtzeitig frei werde, um durch den Regulator verschoben werden zu können, und
während dieser Zeit das Gasventil geschlossen hält. Bei Bewegen der Rolle r1 in der Pfeilrichtung
wird die Füllung kleiner. Blattfeder p sorgt für
elastisches Andrücken des Gasventils auf seinen Sitz.
Die folgende Regulirvorrichtung von J. M. Schlimbach in
Berlin (D. R.
P. Nr. 49230 vom 2. September 1888) wirkt durch Beeinflussung des
Auslasses.
Wird das Auslaſsventil über den Rücklauf des Kolbens hinaus offen gehalten, so
überträgt sich beim nächsten Kolbenaushub die Saugwirkung auf die Gase der
Ausströmungsleitung. Um bei dem Rücksaugen der Verbrennungsproducte die
kraftzehrende Reibung derselben in der Ausströmungsleitung zu vermeiden, sowie um
die Kühlung des Cylinders zu befördern, wird an der Ausströmungsleitung oder
unmittelbar an dem Cylinder ein besonderes Ventil angeordnet, durch welches eine
Verbindung mit der Atmosphäre hergestellt wird, und somit auſser
Verbrennungsproducten auch Luft in den Cylinder eingesaugt werden kann. Dieses
Ventil, welches allgemein die Aufgabe erfüllt, auch auſser dem Saugspiel annähernden
Druckausgleich zwischen Cylinderinhalt und Atmosphäre herzustellen, öffnet sich in
die Ausströmungsleitung bezieh. in den Cylinder, so daſs der Druck der Arbeitsgase
dichtend auf das Ventil wirkt. Die Luft kann dem Saugtopf entnommen werden. In
welchem Verhältnisse Luft und, Verbrennungsgase beim Kolbenaushub eingesaugt werden,
hängt von der Reibung der Gase in der Ausströmungsleitung ab. Das besondere
Luftventil bietet aber auch ein Mittel, die Einsaugung von Verbrennungsproducten
möglichst zu vermindern, indem man in die Ausströmungsleitung, aber weiter nach
ihrer Mündung hin, ein Rückschlagventil einschaltet, welches den
Verbrennungsproducten den Austritt, nicht aber die Rückströmung gestattet. Dieses
Rückschlagventil in der Ausströmungsleitung kann mit dem vorstehend angegebenen
Luftventil starr oder durch einen gegliederten Mechanismus verbunden und in
Wechselwirkung gesetzt werden. Das Luftventil kann sowohl gesteuert, als
selbstthätig sein. In letzterem Falle wird sich dasselbe auch in Folge des den
ausstoſsenden Verbrennungsgasen innewohnenden Beharrungsvermögens öffnen und durch
die Lufteinströmung annähernd einen Druckausgleich herbeiführen. Wird zur
Gemengeinführung gleichzeitig ein selbstthatiges Abschluſs- oder Mischventil
verwendet, so bedarf es daher nur einer etwas stärkeren Belastung des
Gemengventiles, um die unzeitige Gemengeinsaugung zu verhindern.
Bei der nach dem Zusatzpatente (* D. R. P. Nr. 50764 vom 7. April 1889) in Fig. 31
dargestellten Anordnung ist das selbstthätige Luftventil am Cylinder angebracht und
läſst bei jeder Saugwirkung Luft eintreten, theils zur Gemengebildung, theils zum
bloſsen Druckausgleich. Das zur Gemengebildung erforderliche Gas tritt durch ein
besonderes Abschluſsorgan, Ventil oder Schieber unmittelbar und getrennt von der
Luft in die Maschine.
Die Regulirung erfolgt, indem bei zu hoher Tourenzahl das Auslaſsventil offen
gehalten, gleichzeitig aber auch der Gaszufluſs abgesperrt wird. Dies kann auf
verschiedene Weise ausgeführt werden, z.B. durch gleichzeitige Einschaltung einer
festhaltenden Klinke in die Steuervorrichtung des Auslaſsventils und Ausschaltung
einer übertragenden Klinke aus der Steuervorrichtung des Gasventils oder Schiebers.
Eine einfachere Methode
besteht darin, daſs man, anstatt Auslaſsventil und Gasventil durch je eine besondere
Steuervorrichtung von der Steuerwelle aus zu steuern, die Steuervorrichtungen an
einander hängt, so daſs die Bewegung der einen auch eine Bewegung (todten Gang) der
anderen bedingt und diese gemeinschaftliche Steuervorrichtung bei offenem
Auslaſsventil festhält; diese Festhaltung setzt dann gleichzeitig das Auslaſsventil
und das Gasventil auſser Thätigkeit. Diese Steuerungsweise des Gasventils erfüllt
gleichzeitig die Forderung, daſs auch bei normalem Gange der Maschine das Gasventil
bei offenem Auslaſsventil stets geschlossen und gegen Aufsaugen gesichert ist. Die
Steuerung des Gasventils von der Steuervorrichtung des Auslaſsventils aus kann
sowohl unmittelbar durch ein geeignet angeordnetes oder gestaltetes Glied dieser zur
Steuerung des Auslaſsventils nöthigen Vorrichtung als auch durch Vermittelung eines
mit derselben gekuppelten Mechanismus geschehen, aber nur in der Weise, daſs man die
Steuervorrichtung des Auslaſsventils nach Schluſs des Auslaſsventils noch eine
weitere Bewegung in der vorherigen Bewegungsrichtung machen läſst. Dies erreicht man
in der Weise, daſs man auf der steuernden Daumenscheibe eine unmittelbar auf den
Daumen folgende Einsenkung anordnet, sowie eine kräftige Feder, welche die
Steuervorrichtung bezieh. die Rolle in diese Einsenkung bewegt.
In Fig. 31 ist
eine Ausführung des erörterten Verfahrens dargestellt, bei welcher die auf der
Steuerwelle der Maschine sitzende Daumenscheibe mittels Daumen D eine mit Rolle versehene Stoſsstange O abwärts bewegt und dadurch das Oeffnen des
Auslaſsventils A herbeiführt, ohne das Gasventil G zu beeinflussen; erfolgt dann die Aufwärtsbewegung
der Steuerstange, so schlieſst sich zunächst das Auslaſsventil A unter der Einwirkung der Feder Q; bei der weiteren Abwärtsbewegung der Steuerstange
unter der fortdauernden Einwirkung der Feder F und
infolge der Einsenkung E der Daumenscheibe hebt alsdann
der mit der Steuerstange fest verbundene Arm S das
Gasventil G. Bei zu hoher Tourenzahl der Maschine
verstellt der Regulator P die Falle K so, daſs dieselbe die Steuerstange in ihrer nahezu
tiefsten Stellung festhält.
Die Anordnung von H. Wadzeck in Berlin (* D. R. P. Nr.
49806 vom 26. August 1888) regelt auch dadurch, Fig. 32, daſs das
Auslaſsventil A durch Einschaltung einer Klinke v mittels einer vom Regulator aus beeinfluſsten Daumen-
oder Excenterscheibe r offengehalten wird, während
gleichzeitig durch dieselbe Scheibe die Ausschaltung einer zweiten Klinke m erfolgen kann, in Folge dessen das Gaseinlaſsventil
G geschlossen bleibt. Das Oeffnen des
Auslaſsventiles A und des Gaseinlaſsventiles G erfolgt unabhängig von dem zum Ein- und Ausschalten
der genannten Klinken benutzten Theile durch eine zweite Daumen-, Kurbel- oder
Excenterscheibe, während das Schlieſsen des Ventiles durch Federwirkung
hervorgerufen wird. Die Steuerwelle c wird von der
Kurbelwelle aus durch
Zahnräder ab im Verhältniſs 1 : 2 gedreht. Der Daumen
d bewirkt mittels Rollenhebels e, Welle f, Hebels g und Zugstange h das
Oeffnen und Schlieſsen des Auslaſsventils A, und der
Kurbelzapfen i bewirkt die Bewegung des
Lufteinlaſsventils L und Gaseinlaſsventils G. Die Verbindung des Zapfens i mit den Ventilen L und G wird durch die Stange k,
die Hebel l und l1, die Klinke m und den
Hebel n hergestellt.
Zur Regelung der Geschwindigkeit befindet sich im Schwungrade ein
Centrifugalregulator. Der Ausschlag der Kugeln wird durch Stangen auf die Daumen-
oder Excenterscheibe r so übertragen, daſs diese
entweder die Rolle s trifft oder an ihr
vorüberstreicht. Der die Rolle s tragende Schieber t wirkt auf den auf der Welle u sitzenden und unter Federwirkung stehenden Arm z und somit auf die Klinke v und den Hebel
w, welch letzterer mit der Klinke m in Beziehung steht. Bei richtiger Geschwindigkeit der
Maschine ist nur die Klinke m eingeschaltet, während
bei zu groſser Geschwindigkeit die Excenterscheibe r
zur Zeit des Ausstoſses der Verbrennungsrückstände in Berührung mit der Rolle s kommt, hierdurch den Schieber t abwärts drückt und die Welle u dreht,
wodurch die Nase der Klinke v über den auf der Welle
f sitzenden Arm q
gelegt und die Verbindung der Luft- und Gasventile L
und G dadurch aufgehoben wird, daſs der Hebel w gegen den Stift y an der
Klinke m schlägt und letztere ausschaltet. Das
Auslaſsventil A bleibt dann offen und das Gasventil G geschlossen, mithin werden Verbrennungsrückstände
durch A und Luft durch L
angesaugt, während G durch den Druck einer Feder
geschlossen bleibt. Die Zündungen bleiben so lange aus, bis die Maschine wieder die
richtige Geschwindigkeit hat, bei welcher die Ausrückung der Excenterscheibe erfolgt
und eine Feder x die Ausschaltung der Klinke v und die Einschaltung der Klinke m bewirkt. Die Federn unter sämmtlichen Ventilen
verhindern ein freies Spielen derselben.
Eine interessante Ausführung wird von S. Lawson in
New-York (* D. R. P. Nr. 50767 vom 8. Mai 1889) vorgeschlagen, Fig. 33, um ein leichtes
Anlassen der Maschine durch Verhinderung der Verdichtung verbrannter Gase zu
gestatten.
Um zu bewirken, daſs das Auspuffventil, welches sich in Folge des gewählten
Uebersetzungsverhältniſses nur bei jedem zweiten
Kolbenhub öffnet, bei jedem Kolbenhub öffne, was sich
beispielsweise beim Anlassen der Maschine empfiehlt, ist auf der Welle der
Hubscheibe K eine zweite Hubscheibe K1 aufgesteckt, die
diametral zu K liegt. Auf die Ventilstange 6 ist ein seitlich vorstehender Bund n aufgeschoben, der über dem Arm m1 der am Gestell
angeschraubten Traverse m liegt und durch welchen der
Stift o hindurchgeführt ist.
Letzterer wird für gewöhnlich durch eine gegen n
anliegende Schraubenfeder o1 von der Hubscheibe K1 abgehoben; drückt
man ihn jedoch gegen
Scheibe K1, so schnappt in Folge der Wirkung der im Gehäuse n um einen Bolzen gewickelten Schraubenfeder dieser
Bolzen in einen am Stift o angebrachten Einschnitt ein.
Liegt Stift o auf der Peripherie der Scheibe K1, so wird bei der ersten Hälfte der Umdrehung des Rades
2 zunächst die Hubscheibe K die Ventilstange 6 heben, während in der
zweiten Hälfte dieser Umdrehung die Ventilstange 6
unter Vermittelung des Stiftes und des an letzterer festsitzenden Bundes n gehoben wird, so daſs bei jedem Hub des Kolbens C das Auspuffventil geöffnet wird.
Hat die Maschine die gewünschte Geschwindigkeit erlangt, so wird durch Zurückziehen
des Bolzens der Stift o von der Hubscheibe K1 entfernt und es
öffnet sich dann das Auspuffventil nur bei jedem zweiten Kolbenhub.
Eine eigenartige Ventilanordnung nach M. Heyde in
Berlin (* D.
R. P. Nr. 45449 vom 30. März 1888) wird in Fig. 34 dargestellt.
Der Kanal e1 dient
sowohl zum Aufsaugen von frischer Luft, als auch zum Ausstoſsen der im
Arbeitscylinder verbrannten Gase. Durch den Hohlraum d
mit den vier Kanälen d1
wird das zur Explosion nöthige Gas zugeführt, welches sich unterhalb des
Tellerventils g mit der durch e1 eintretenden Luft mischt und dem
Arbeitscylinder durch den Kanal P zuströmt. Das
Kegelventil f, welches im Gehäuse E geführt wird, ist der Länge nach durchbohrt behufs
Führung der Steuerstange des Tellerventils g. Das
Tellerventil g hat seinen Dichtungssitz im Gehäuse E.
Das Auslaſs-Luft- und Gasventil wird von einem Mechanismus gesteuert und regulirt,
welcher aus folgenden Theilen besteht:
Die Gabelstange i erhält Führung im Lager k. Bei dem Bund l ist
dieselbe abgesetzt, so daſs ein ringförmiger Hohlraum entsteht, welcher zur Aufnahme
einer Spiralfeder dient; durch diese Feder wird die Gabelstange i nach oben und die auf einem Bolzen angeordnete Rolle
n stets gegen die mit Daumen q versehene Scheibe m
gepreſst. Zwischen dem gegabelten Theil der Stange i
sind auf dem Bolzen zwei Rollen n und o angeordnet. Rolle o
bleibt beim regelrechten Vollgang der Maschine auſser Thätigkeit. Erhöht die
Maschine plötzlich durch verminderte Belastung ihre Tourenzahl, so wird die Rolle
o durch einen bekannten Regulator verschoben, und
zwar in dem Moment, wo der Daumen q auf die Rolle n zu drücken beginnt. Durch diese Verschiebung kommt
Rolle o unter die Excenterscheibe zu stehen und wird
durch diese, sobald der Daumen q die Rolle n verlassen hat, in Rotation versetzt; hierdurch
erfolgt ein Druck auf die Stange i, was zur Folge hat,
daſs während des ganzen Leerganges bezieh. der Regulirung der Maschine das Ventil
g geöffnet bleibt.
Die Zündvorrichtung besteht aus dem Gehäuse A mit
Durchbrechungen a a1
von beliebigem Querschnitt, welche als Communicationswege zu dem Zündkanal dienen.
Das Gehäuse A, welches sich an seinem unteren Ende abgesetzt
verjüngt, nimmt den der inneren Gehäuseform entsprechenden Kolben b auf, welcher mit dem Zündkanal c und den mit a a1 correspondirenden Bohrungen c3 versehen ist. Die
Bohrungen c2 dienen zur
Entzündung des im Arbeitscylinder befindlichen Gasgemisches. Durch die Kanäle b2 wird eine
Druckverminderung des durch diese in den Zündkanal c
eintretenden Gasgemenges herbeigeführt.
Um den Druck der im Arbeitscylinder comprimirten Gasgemische im Zündkanal zu
vermindern, sind im Kolben b kleine Kanäle b2 angeordnet. Nachdem
der Kolben b so weit in die Höhe gegangen ist, daſs die
Durchbrechungen a a1
mit der Nuth y und den Bohrungen c3 bündig stehen, die
Bohrungen c2 aber
geschlossen sind, tritt das Gasgemisch aus dem Arbeitscylinder durch die engen
Kanäle b2 mit
entsprechend reducirtem Druck in den Zündkanal c und
strömt aus diesem durch die Oeffnungen c3, Nuth y und die
Durchbrechungen a a1 zu
der äuſseren Zündflamme, woselbst sich das Gemisch entzündet. Das in a a1
y c3 und c brennende Gasgemisch wird, wenn der Kolben mittels
der Steuerung wieder, und zwar so weit nach unten bewegt wird, daſs der schräge
Ansatz des Kolbens mit dem des Gehäuses A
zusammenfällt, durch die sich nun öffnenden Bohrungen c2 das Gasgemisch im Arbeitscylinder
entzünden.
Ein einstellbares Mischventil nach J. Schneider in
Leipzig-Anger (* D. R. P. Nr. 50307
vom 7. Juli 1889) ist in Fig. 35 dargestellt.
Das Ventil a, welches den Luftraum l abschlieſst, trägt eine Hülse b, welche bei c stellbar verschraubt ist und
durch die Mutter d in seiner Lage festgehalten wird.
Die Hülse b ist an ihrem unteren Ende kegelförmig
ausgedreht und auf dem Ventilkegel a dicht
aufgeschliffen, so daſs durch Ab- oder Aufwärtsdrehen des Ventils a die Zufuhr von Gas oder Erdöl vergröſsert oder ganz
abgeschlossen werden kann. Beim Ansaugen decken sich die Löcher s in der Hülse b mit dem
Gaskanal g und wird dann Gas oder Erdöl durch die Hülse
b entsprechend der Oeffnung e eingesaugt, um sich beim Eintritt in den Cylinder mit der Luft zu
mischen. Soll die Zufuhr des Gases vom Regulator aus geregelt werden, so wird die
Mutter d weggenommen und auf dem Viereck v des Ventils a wird ein
Hebel befestigt, welcher durch entsprechendes Gestänge mit dem Regulator verbunden
wird.
Kolbenventile werden von S. Lawson in New-York (* D. R. P. Nr.
50768 vom 8. Mai 1889) angewendet.
Aus der Anordnung nach Fig. 36 und 37 ergibt
sich, daſs im rohrförmigen Ventilgehäuse zwei Rohrventile spielen; das obere Ventil
b ist mit den Durchbrechungen 2, 3 und 4, das untere c mit den Durchbrechungen 14,
15 und 16 versehen; in das obere Ventil ist
ein durch die Decke des Ventilgehäuses L gehender
Bolzen b1 mit Auge
eingeschraubt, in welches ein mit der Zugfeder h
verbundener Hebel f eingesteckt ist. Das untere Ende
genannter Feder h ist mit einem bei gdrehbaren Hebel f verbunden,
dessen anderes Ende in ein am unteren Ende der Ventilspindel e1 sitzendes Auge eintritt; letztere
erstreckt sich durch das geschlossene Ende des Rohrventils d bis zum Scheibenventil e, das auf dem an
der Innenkante des Gehäuses L angebrachten Ventilsitz,
liegt und sich gegenüber dem seitlichen Kanal S
befindet.
Rohrgehäuse L ist zweitheilig und wird nach Einsetzen
des Ventils e und des Rohrventils b zusammengeschraubt, welches mit seinem unteren
konischen Ende auf einem Sitz am unteren Rande des Theiles a1 des Rohrgehäuses aufsitzt. Feder h drückt das Ventil e und
den konischen Theil des Rohrventils b auf ihre
zugehörigen Sitze, wenn sie in anderer Weise bethätigt werden. Von dem
eingeschraubten Zapfen i1 erstreckt sich eine Stange k nach oben
durch ein Auge c1 des
Stiftes c2, der durch
einen senkrecht stehenden Spalt im Ventilgehäuse hindurchgeht und in das Rohrventil
b eingeschraubt ist.
In der Nähe der Durchbrechung 16 ist ein dünnes Gasrohr
l durch das Ventilgehäuse hindurchgeführt, während
ein Gasbrenner 30 in der Nähe der senkrechten, mit
Durchbrechung 14 communicirenden Durchbrechung r genannten Gehäuses die Aufrechterhaltung einer
Zündflamme sichert. Die Luft wird durch Rohr 12, das
Gas durch Rohr 13 in der Nähe der Durchbrechungen 3 und 4 im Rohrventil b in den oberen Theil des Ventilgehäuses eingeleitet.
Verbindungsstange i zieht das Rohrventil d nach unten, wobei Ventil e geschlossen bleibt und das Gas in genanntes Ventil d durch Durchbrechung 16
und 14 eintritt; durch Auftreffen des an Stange k sitzenden Knopfes auf das Auge c1 wird Ventil b nach unten geschoben, wodurch die Durchbrechungen 2, 3 und 4 freigelegt
werden, um Luft und Gas durch Rohrventil b in den
Cylinder A einströmen zu lassen; beim Aufgang der
Verbindungsstange i wird Ventil d nach oben bewegt und Feder h zieht das
Ventil b nach oben, so daſs zu geeignetem Zeitpunkte
die weitere Zufuhr von Luft und Gas abgeschlossen wird und Ventil b auf seinen Sitz niederfällt. In diesem Augenblick
kann unter Vermittelung der Durchbrechung 14, welche
über den Spalt r im Ventilgehäuse L zu stehen kommt, die Flamme in das Zündgas des
Rohrventils d gelangen, worauf die Theile die in Fig. 37
ersichtliche Lage einnehmen. Durchbrechung 14 wird
abgeschlossen, Verbindungsstange i hebt dann die
Ventile d und e gemeinsam
und gerade in dem Augenblick, zu welchem Kurbel E über
ihren Drehpunkt hinweggeht; dabei gelangt das im Rohrventil d eingeschlossene Zündgas durch die unterhalb des Ventils e liegende Durchbrechung 15 nach auſsen und entzündet das im Kanal S
und Cylinder A enthaltene Gas, so daſs Kolben C kräftig bewegt und die Umdrehungsgeschwindigkeit der
Welle und des Schwungrades beschleunigt wird. Hierauf wiederholen sich die
beschriebenen Vorgänge von neuem, wobei die Bewegungsphasen der einzelnen Theile so
bemessen sind, daſs sich die Ventile gegenüber dem Maschinenkolben zu geeignetem
Zeitpunkte öffnen und schlieſsen.
Bei einer zweiten Anordnung Fig. 38 sind die
Rohrkolben d und b direkt
mit einander verbunden und ist an Stelle der Hebel f
f1 und der Feder h für Ventil oder Klappe e eine centrale
Durchbrechung d2
vorgesehen; Ventil e ist bei e1 drehbar gelagert, wird durch die
Schraubenfeder g geschlossen und durch die
festliegende, auf das Ende genannten Ventils wirkende Schraube geöffnet. Es
empfiehlt sich, um den Rohrkolben eine Packung 7 anzuordnen, um ein Entweichen von
Gasen zu verhindern. Die Wirkungsweise dieser modificirten Anordnung stimmt im
übrigen mit der vorbeschriebenen Anordnung überein, indem das Gas aus dem Rohr l durch Durchbrechung 16
in die Kammer c übertritt, während Gas und Luft durch
Durchbrechung 4 aus den Rohren 12 und 13 in das Rohrventil b und durch die Kanäle 2
und S in die Maschine übertreten; bewegen sich die
Rohrventile nach oben, so wird die Gas- und Luftzufuhr abgesperrt, und es gelangt
die Flamme des Brenners 30 durch die Durchbrechungen
r und 14, wodurch das
Zündgas in Kammer c entzündet wird.
Um möglichst luftdichten Abschluſs der Ventile zu erzwingen, hat W.
Dreyer in Gadderbaum bei Bielefeld (*
D. R. P. Nr. 48613 vom 19. Februar 1888) die in Fig. 39
dargestellte Ventilanordnung getroffen.
Das Gaszuleitungsrohr hat eine Führungsbüchse a und
einen Ventilsitz b erhalten, welche zur Aufnahme eines
dementsprechend aus einem Kolbenschieber c und
Sitzventil d zusammengesetzten Ventils B dienen. Der in der Büchse a gleitbar angeordnete Kolbenschieber c ist
zu einem Becher ausgebildet, dessen Wandungen Oeffnungen e erhalten haben. Letztere befinden sich bei geschlossenem Ventil
unterhalb von Kanälen f, welche in der Büchse a vorgesehen sind, während sie bei geöffnetem Ventil
über die Kanäle f zu liegen kommen und so einen die
Büchse a umgebenden Raum g
mit der Auslaſsöffnung R2 des Rohres R verbinden. In dem Raum g befindet sich der Ventilsitz b, welcher somit die Verbindung zwischen der Einlaſsöffnung R1 des Rohres R und dem Raum g
vermittelt. Bei geschlossenem Ventil ruht dagegen in dem Ventilsitz b der Untertheil d des
Ventils B mit seinen Dichtungsflächen. Gehoben wird das
Ventil B mit Hilfe einer auf seine Stange h wirkenden mechanischen Vorrichtung. Während der
Compressions-, Explosions- und Gasausströmungszeit wird das Ventil B in Folge des Druckes der Gase auf den becherartigen
Kolbenschieber c mit seinen Dichtungsflächen fest
sowohl gegen die Büchse a als auch gegen den Ventilsitz
b gepreſst. Auf diese Weise erzielt man während der
genannten Perioden einen Doppelabschluſs zwischen dem Gasbehälter und dem
Motorcylinder. Im Augenblick der Explosion wird dazu der Druck auf das Ventil durch
die entstehenden Gase verstärkt, so daſs sämmtliche durch die Explosion erzeugten
Gase in Wirkung zu treten vermögen. Auch können die Explosionsproducte bei einem
derartigen Ventil nicht in die Sitze treten und so die Undichtigkeit derselben
herbeiführen. Auſserdem ist keine Zeit vorhanden, daſs bei einer Undichtigkeit des Ventils
B im Raum g der Druck
je so groſs wird, und dies gibt schon an sich relative Sicherheit gegen Verlust von
Gasen durch Ventil B, selbst wenn seine beiden Sitze
undicht werden sollten.
Von J. F. Hey in Straſsburg i. E. (* D. R. P. Nr. 50850 vom 16. August 1889) wird ein
Drehschieber vorgeschlagen, welcher auch zwei neben einander liegende Gasmaschinen
bedienen kann. Die Anordnung ist in Fig. 40 dargestellt.
Der Schieber a hat die Form eines Hohlcylinders und wird
durch eine von der Kurbelwelle aus beständig in Drehung versetzte Stange b angetrieben. Der Schieber ist in einem cylindrischen
Gehäuse c gelagert und wird durch Flansche a1
a1 verhindert, in
achsialer Richtung sich zu verschieben. Der eine dieser Flansche ist verstellbar, um
einen etwaigen Verschleiſs ausgleichen zu können. Das Gehäuse c besteht aus zwei Hälften, deren eine mit dem
Maschinengestell fest verbunden ist; die andere wird nur durch Federdruck gegen die
feststehende Hälfte gepreſst.
Am Umfang des Schiebers ist eine Anzahl von Oeffnungen angeordnet, durch welche das
Explosionsgemenge hindurchströmt.
Bei dem dargestellten, für einen zweicylindrigen Motor geeigneten Schieber ist in der
Mitte desselben – gleichmäſsig am Umfange vertheilt – eine Anzahl von Oeffnungen a2 angeordnet. Die
Länge dieser Oeffnungen entspricht einer in der Höhlung der festen Gehäusehälfte
angeordneten Aussparung, in die der Zufluſskanal für das Gemenge einmündet. Die
Aussparung umschlieſst einen solchen Theil des Schieberumfanges, daſs der Kanal
fortwährend mit dem Hohlraum des Schiebers in Verbindung steht. Nahe den Enden des
Schiebers sind zwei Oeffnungen a3 angeordnet, deren Länge der Form der zu den
Cylindern g führenden Kanäle h entspricht. Diese Oeffnungen sind in der Bewegungsrichtung des Schiebers
derart gegen einander versetzt und die Ausdehnung derselben in dieser Richtung
derart bemessen, daſs bei ununterbrochener Drehung des Schiebers nur während des
betreffenden Saugespieles die zu den Cylindern führenden Kanäle geöffnet sind. Die
Anordnung dieser Kanäle wird eine andere, je nachdem man den Motor mit nur einem
oder mehreren Cylindern ausrüsten will.
Zündvorrichtungen.
Von der Gasmotorenfabrik Deutz
(Oesterreichisch-Ungarisches Patent vom 5. März 1889) wird die in Fig. 41 bis 43
dargestellte Zündvorrichtung angegeben.
Der Zündapparat ist ein Glührohr in einem Hohlraum der Cylinderwandung, Fig. 43, oder
in einer besonderen Metallbüchse Fig. 41 und 42 so
angeordnet, daſs die Auſsenwand des Glührohres nicht mit der äuſseren Luft in
Verbindung steht und jeder einseitige Druck auf die inneren glühenden Rohrwände
aufgehoben ist, indem die im Cylinder durch Explosion erzeugte Spannung wowohl auf
die innere als auch die äuſsere Wand des Glührohres wirkt.
Durch die Wandungen des Glührohres a bezieh. der
Glühplatte a1, werden in dem vom Futter umschlossenen Raum enge
Kanäle e e1 gebildet,
e e1 (Zündkanäle)
stehen mit dem Inneren des Cylinders zeitweise in Verbindung. Im Moment der Zündung
tritt das brennbare Gemisch in diese Kanäle ein und wird an den glühenden Wandungen
derselben entzündet.
Der Zündapparat kann nur dann wirken, wenn das Glührohr bezieh. die Wände der
Zündkanäle e e1
rothglühend sind, was nur dadurch erreicht werden kann, daſs der Motor eine kurze
Zeit arbeitet, wobei die sich entwickelnde Verbrennungswärme diese Theile erhitzt.
Es muſs zu diesem Zwecke der Motor durch eine besondere von auſsen wirkende
Zündvorrichtung einige Minuten lang betrieben werden, und kann man sich hiezu z.B.
eines elektrischen Zünders oder einer anderen geeigneten Zündvorrichtung bedienen,
die man nach Einleitung des Betriebes auſser Thätigkeit setzt.
Nach Fig. 41
ist der Zündapparat ganz von brennbarem Gasgemenge umgeben, nach Fig. 42 zum Theil auch
von Verbrennungsproducten, die in einem ringförmigen Raum d stets zurückbleiben.
Der äuſsere Mantel des Zündapparates wird bei seiner Anordnung im Cylinderinneren
zwar stark erhitzt, jedoch nicht glühend, indem er einestheils durch das in den
Cylinder eingeführte Gasgemisch von auſsen abgekühlt wird und anderntheils Wärme an
das in der Büchse befindliche Futter c überträgt.
Diesem Futter c wird auch noch durch die in den
Zündkanälen e e1
stattfindende Verbrennung Wärme zugeführt, wodurch es das Glührohr bezieh. die
Glühplatte vor Abkühlung schützt.
Durch die in den Zündkanälen stattfindende Verbrennung werden Glührohr und Glühplatte
in heller Rothglut erhalten. Diese werden von dem in e
e1 eintretenden brennbaren Gemisch von
beiden Seiten umspült, wodurch eine groſse Oberfläche zur Zündung geboten wird und
dieselbe mit Sicherheit erfolgt.
In Fig. 41
stehen die Kanäle e e1
durch die Oeffnungen o o mit dem Cylinderraum in
Verbindung. Diese Oeffnungen werden durch einen Ventilkolben g zeitweise geschlossen, der diese Oeffnungen vor dem Momente der Zündung
wieder freigibt. Hierdurch dringt das verdichtete Gasgemenge in e e1 und wird an den
glühenden Wänden entzündet, worauf die erzeugte Flamme durch o o in den Cylinder zurückschlägt und die in demselben befindliche Ladung
zur Verbrennung bringt.
In Fig. 43 ist
der Cylinderraum durch einen runden Kanal n mit e e1 verbunden, wobei
der Ventilkolben h diesen Kanal zeitweise schlieſst und
im Momente der Zündung öffnet.
Die in Fig. 42
gezeigte Zündvorrichtung wird durch Schieber S bethätigt, der die
Oeffnung r, die Dach den Zündkanälen e e1 führt, zeitweise
abschlieſst.
Soll im Momente der stärksten Verdichtung bei der hinteren Todpunktstellung des
Arbeitskolbens die Zündung erfolgen, so wird durch die im Schieber S befindliche Bohrung die Verbindung zwischen e e1 und f hergestellt. Das Explosionsgemenge tritt alsdann
durch Rohr i in die Zündkanäle ein, wobei die in
denselben befindlichen Verbrennungsproducte in den Raum f übergedrückt werden. Das Gasgemisch entzündet sich an den Wänden der
Zündkanäle e e1 und die
Zündung schlägt durch das Rohr i in den Cylinderraum
zurück.
Eine elektrische Zündvorrichtung von C. Mansfeld in
Leipzig-Reudnitz (* D. R. P. Nr.
48643 vom 5. Februar 1889) ist in Fig. 44 abgebildet.
In der Wandung des Arbeitscylinders 2 befindet sich die
bekannte Einrichtung der Stromleitung, bestehend aus der Büchse 3 mit eingegossener Porzellanröhre, durch welche der
Leitungsdraht hindurchgeführt ist und unten in eine Platinspitze endigt. Durch die
Aufhebung der metallischen Berührung der beiden Platinspitzen an 3 und 8 springt ein
kräftiger Funke über und entzündet das Explosionsgemisch. Der Strom hierzu kann
durch Elemente oder Dynamomaschine geliefert werden.
Der Stromunterbrecher ist in den Cylinderdeckel eingesetzt und besteht aus dem
Messing- oder Rothguſsgehäuse 7, dem drehbaren
Stahlventil 8 mit der Platinspitze oder besser
Platincylinder; ferner aus dem einarmigen Hebel g, an
welchen sich die im Gehäuse 7 eingelegte Spiralfeder
10 anlehnt und das Ventil auf seinen Sitz andrückt.
Der in den Hebel g eingeschraubte Anschlagstift 12 verhindert, daſs beim Reinigen der Contactflächen
das Ventil zu weit nach innen gedrückt werde. Die mit der Hauptwelle durch Zahnräder
in Verbindung stehende Steuerwelle 13 trägt an ihrem
Ende einen zum Theil ausgeschnittenen Ring 14. Durch
die Drehung der Welle 13 fällt der zweiarmige Hebel mit
seiner Nase in den Ausschnitt 16 des Ringes 14. Die auf dem Drehpunkte des zweiarmigen Hebels
befindliche Spiralfeder 17 bewirkt, daſs die Nase sich
fest auf den Ring 14 lege. Durch das Einfallen. der
Nase in den Ausschnitt 16 wird der Hebelarm 18 in die Höhe gehoben, drückt auf die Justirschraube
19 des einarmigen Hebels 9 und entfernt durch die oscillirende Bewegung des Ventils 8 die Platinspitzen oder Flächen 5 und 6 von einander,
wodurch die Bildung des Funkens veranlaſst wird.
Die Stromschlieſsung erfolgt dann wieder durch das Auflaufen der Nase auf die
Peripherie des Ringes 14, dadurch entfernt sich der
Hebel 18 wieder von der Justirschraube 19, nimmt aber den Hebelarm 9 des Ventils 8 durch die Plattenfeder mit
21, wodurch im Innern des Cylinders wieder ein
federnder Contact hergestellt und ein willkürliches Ueberspringen des Funkens und
dadurch vorzeitiges Entzünden des Explosionsgemisches vermieden wird. Um die
Contactflächen 5 und 6 von
dem anhaftenden isolirenden Schmutze zu reinigen, bedarf es mehrmaliger Bewegung des
Ventils 8 in seiner Längsrichtung, wodurch sich die
Contactflächen an einander reiben und wieder stromleitend werden. Eine einzige
Bewegung ist mitunter hinreichend.
Eine Glühzündung wird von G. Röselmüller in Berlin (* D. R. P. Nr.
49028 vom 23. November 1888) vorgeschlagen, vgl. Fig. 45.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse H, dem Zündhute, dessen geschlossenes Ende durch eine stetig brennende
Flamme F glühend erhalten wird, und dem Röhrchen D, welches einerseits in den Hut bis nahe an das
glühende Ende desselben hineinragt und andererseits mit einer nach auſsen
abdichtenden Verschluſsvorrichtung versehen ist, die sich als Ventil, Schieber oder
Hahn ausführen läſst. Der Zündhut wird am zweckmäſsigsten aus unverbrennlichem
Material, z.B. Porzellan, hergestellt und in das Metallgehäuse H eingekittet. Der Innenraum dieses Gehäuses und des
Zündhutes steht durch den Kanal B und die Oeffnung A mit dem Cylinder der Maschine in Verbindung. Das
Explosivgemisch tritt bei U ein. w ist das Rückschlagventil. Nachdem der Arbeitskolben
frisches Gemisch angesaugt hat und darauf die Verdichtung desselben bewirkt, wird
der Inhalt des Kanales B und des Gehäuses H (welcher aus den vom vorhergehenden Hube
zurückgebliebenen Verbrennungsgasen besteht) durch den Zündhut, an dessen glühendem
Ende vorbei, und durch das Röhrchen D, sowie durch die
zur Zeit offene Verschluſsvorrichtung G ausgetrieben.
Sobald brennbares Gemisch an der glühenden Endfläche vorüberstreicht, entzündet es
sich; aber die gebildete Flamme kann der Heftigkeit der Strömung wegen nicht
zurückschlagen, und zwar so lange nicht, bis die Geschwindigkeit der Strömung unter
die der Fortpflanzung der Verbrennung heruntergegangen ist. Das geschieht aber,
sobald G geschlossen wird. Die Entzündung verbreitet
sich in dem dann ruhenden Gemische sofort durch den Kanal B nach dem Raum A. Die Verschluſsvorrichtung
G wird in bekannter Weise von der Welle der
Maschine aus periodisch geöffnet und geschlossen durch Excenter oder Daumen.
Bei einer etwas abgeänderten Ausbildung des Zündapparates wird die periodisch sich
öffnende und schlieſsende Abschluſsvorrichtung G durch
einen kleinen Raum am Ende des Röhrchens D ersetzt. Die
Gröſse dieses Raumes kann man gegebenenfalls veränderlich machen, z.B. durch eine
Verschluſsschraube, welche mehr oder weniger weit hineingeschraubt wird. Den Raum,
der unter Umständen sehr klein sein kann, kann man durch eine feine Oeffnung mit der
Atmosphäre verbinden, welche ihrerseits mit einer von Hand zu bewegenden Schraube
mit feiner Spitze gezeichnet, versehen ist. Das Röhrchen D ist mit einem Wulst versehen, mit welchem es sich dicht an das Innere
des Zündhutes anschlieſst, und in welchem Wulst nur eine enge Oeffnung gelassen ist. Die Wirkung dieser
abgeänderten Zündvorrichtung ist ganz ähnlich wie vorhin beschrieben.
Bei Gas- und Erdölmotoren, überhaupt bei Motoren, in welchen ein explosibles
Gasgemisch zur Verwendung kommt, hat es sich zur Erlangung eines tadellosen Ganges
der Maschine als nothwendig herausgestellt, die Zündung vor dem todten Punkt
eintreten zu lassen. Besonders ist dies der Fall bei Maschinen mit
magnet-elektrischer Zündung. Diese Zündung vor dem todten Punkte verhindert aber das
Andrehen der Maschine, weil beim Andrehen, wenn die Maschine noch nicht die normale
Umlaufszahl hat, die vor dem todten Punkte eintretende Explosion den Kolben
zurückschlägt. Wenn man nun auch kleine Maschinen vor dem Eintreten der ersten
Explosion durch Andrehen von Hand so in Gang bringen kann, daſs die Schwungkraft den
Kolben, dem Explosionsdruck entgegen, über den todten Punkt treibt, so ist dies bei
groſsen Maschinen nicht möglich. Dieser Uebelstand läſst sich vermeiden, wenn man
die Zündung während des Ganges verstellbar einrichtet, und zwar so, daſs beim
Andrehen der Maschine die Zündung im todten Punkte oder nach dem todten Punkte
erfolgt und so ein Zurückschlagen des Kolbens nicht eintreten kann, und daſs,
nachdem die Maschine ihre normale Umlaufszahl erreicht hat, während des Ganges der
Eintritt der Zündung auf den für die Maschine günstigsten Zeitpunkt zurückverlegt
wird. Ebenso wie für Maschinen mit elektrischer Zündung kann dies auch für solche
mit Flammenzündung eingerichtet werden.
Ein Beispiel eines Apparates, welcher diesen Zweck erreichen soll, ist nach der
Construction von C. Daevel in Kiel (* D. R. P. Nr.
49236 vom 19. Januar 1889) in Fig. 46 und 47
dargestellt.
Auf der Steuerwelle a sitzt eine Scheibe b, die an ihrem Umfange einen Zahn c trägt, welcher während je einer Umdrehung der
Steuerwelle gegen einen Hebel der magnetelektrischen Maschine stöſst, denselben
mitnimmt und in dem Zeitpunkte abschnappen lässt, welcher dem Eintritt der Zündung
entspricht.
Den Eintritt der Explosion kann man nun veränderlich machen, indem man die Stellung
des Zahnes c verändert, so daſs das Abschnappen früher
oder später erfolgt. Dies geschieht in folgender Weise:
Der Zahn c sitzt an einem um die Achse e drehbaren Hebel f,
welcher mittelst des Excenters g, der Feder h und der Anschläge s in
zwei Endstellungen festgehalten wird, welche den Stellungen des Zahnes c für die beiden Grenzpunkte des Zündungseintrittes
entsprechen. Das Excenter sitzt drehbar auf der Steuerwelle a und ist fest mit einem Handrad k verbunden.
Vor dem Anlassen der Maschine bringt man durch Drehen des Handrades k den Zahn c in die (in
der Figur punktirt gezeichnete) Stellung, welche der Zündung in oder nach dem todten
Punkte entspricht. Nachdem die Maschine die normale Umlaufszeit erreicht hat, hält
man einen Moment das Handrad k fest, wobei durch das Excenter g der Hebel f und damit
der Zahn c in die (in der Figur voll ausgezogene)
Stellung vorwärts gedreht wird, welche der Zündung vor dem todten Punkte
entspricht.