Titel: Ueber Neuerungen an Gasmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1883, Band 247 (S. 97–107)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj247/ar247041

Ueber Neuerungen an Gasmaschinen.

Patentklage 46. Mit Abbildungen auf Tafel 9 ff.

Die von N. A. Otto (* D. R. P. Nr. 532) getroffenen geistvollen Abänderungen im Kreisprozeſs der Lenoir'schen Gasmaschine sind in der mannigfachsten Weise verwerthet worden; einigen entschiedenen Verbesserungen in Construction und im Prinzipe der ursprünglichen Otto'schen Maschine (vgl. 1878 230 * 292) steht die Mehrzahl der Abänderungen als versuchte, ohne Erfolg gebliebene Verbesserungen gegenüber. Alle diese Constructionen behalten die Compression der Ladung vor der Zündung bei, während in Bezug auf den zweiten wesentlichen Punkt der Otto'schen Erfindung, die Verwendung und Verwerthung der im Cylinder zurückgehaltenen Verbrennungsrückstände, wesentlich abweichende Meinungen zum Ausdruck gelangt sind. Es werden die Verbrennungsrückstände von Otto bekanntlich sowohl zur Verdünnung der folgenden Ladung, als auch zur Bildung eines Stoſskissens vor dem Kolben benutzt; in einer Anzahl Patente ist die erstere Aufgabe der Rückstände beibehalten; bei anderen Vorschlägen hingegen soll die Vermengung der Ladung mit den Rückständen vermieden, diese also nur als Stoſskissen ausgenutzt werden; endlich ist besonders in den neueren Erfindungen des letzten Jahres das Bestreben dahin gerichtet, die Rückstände überhaupt vollständig aus dem Cylinder zu entfernen, bevor eine neue Ladung in denselben eingesaugt wird.

Nach Menck und Hambrock in Ottensen bei Altona (Erloschene * D. R. P. Nr. 13678 vom 25. April 1879, * Nr. 13674 vom 10. Oktober 1879, Zusatz * Nr. 14763 vom 6. Januar 1880) soll eine Vermischung des brennbaren Theiles der Ladung mit den Verbrennungsrückständen vor der Entzündung verhindert werden, so daſs gegenüber dem Vorgang bei Otto hier eine plötzliche Explosion erfolgen muſs, bei welcher die Rückstände nur als Stoſskissen Verwendung finden.

Bei der ersten Ausführung (D. R. P. Nr. 13673) besteht die Maschine, wie aus Fig. 1 Taf. 9 zu ersehen, aus der Luftpumpe A und der Gaspumpe B. Die Kolben bewegen sich mit dem Arbeitskolben gleichzeitig vorwärts und rückwärts, da ihre Kurbeln gleichgerichtet sind. Während einer Umdrehung der Kurbelwelle werden nun auf einer Kolbenseite folgende Perioden zu beobachten sein: Beim Ausschub die Uebertragung der durch die Verpuffung der Ladung im Räume H des Arbeitscylinders geleisteten Arbeit; beim Hubwechsel werden die gespannten Gase durch die Schlitze r und den Auspuff s ausgelassen, wobei die Ausgleichung der Spannung im Cylinder mit der Atmosphäre vor sich geht; beim Einschub werden schlieſslich die im Cylinder und dem verlorenen Raume H zurückgebliebenen Gase verdichtet und nach H gedrängt. Gegen Ende des Einschubes sind nun die Spannungen des Inhaltes der Pumpen A |98| und B so groſs geworden, daſs die Federventile gehoben und zuerst die Luftpumpe und dann die Gaspumpe nach H zu entleeren beginnen. In Folge der kurzen Zeit der Ueberströmung und durch die Form des Raumes H soll nun, wie die Erfinder behaupten, die eingepreſste Luft sich nicht mit den Rückständen im Cylinder mischen, sondern dieselben nur aus dem engen Hals des Raumes H gegen den Cylinder drängen, um hier beim nächsten Hub als Stoſskissen wirksam zu werden; das etwas später eingepreſste Gas soll sich dagegen während derselben Zeit mit der vor ihm eingetretenen frischen Luft mischen. Wird das Gas durch einen bei o eingeführten elektrischen Funken entzündet, so wird eine möglichst schnelle Explosion stattfinden.

Die charakteristischen Merkmale dieser Anordnung liegen demnach in der Trennung der Ladung in einen gasleeren und einen gasreichen Theil, wodurch die Verpuffung der Ladung auf schnellst möglichem Wege vor sich geht, und in der Wiederbenutzung derjenigen Gase, welche im Cylinder nach der Druckausgleichung vorhanden sind, zur Ladung des nächsten Hubes.

Später (D. R. P. Nr. 13674) wurden die beiden Pumpen A und B durch eine Pumpe B (Fig. 2 Taf. 9) ersetzt, welche durch den Muschelschieber D und Oeffnung p Gas und durch o Luft einsaugt. Kolben B1 und der Arbeitskolben C haben wieder gleiche Bewegung; letzterer dient auch als Pumpe zum Einsaugen von Luft. Es finden nun auf je einer Seite beider Kolben folgende Vorgänge statt: Beim Ausschub saugt die Pumpe B Gas und Luft ein, welches Gemisch durch den Schieber in der Pumpe eingeschlossen wird, während im Arbeitscylinder die Explosion ihre Wirkung äuſsert. Kurz vor Ende des Hubes wird das Auslaſsventil F geöffnet und es erfolgt ein Spannungsausgleich im Cylinder; gleichzeitig wird aus dem Räume vor dem Cylinder, welcher beim vorhergehenden Einschube durch das Ventil G mit Luft gefüllt wurde, die angesammelte und etwas verdichtete Luft durch Oeffnungen g in den Cylinder C1 eingelassen, um die hier befindlichen Verbrennungsgase durch Ventil F auszutreiben. Beim Einschub dagegen wird in der Pumpe B auf etwa ⅘ des Kolbenweges das brennbare Gasgemenge verdichtet, um im letzten Fünftel, bei schnellem Vor- und Rückgang des Schiebers D, in die enge Röhre v der Verbrennungskammer gedrückt zu werden; im Arbeitscylinder wird bei geschlossenem Ventil F das nicht brennbare Gemenge verdichtet und in den weiten Theil V der Kammer gepreſst. Eine Mischung beider Gasarten soll nun auch hier wieder vermieden werden, da den Gasen keine Zeit hierzu gelassen wird; die Erfinder berechnen die Dauer des Zusammenseins beider Gase in dem engen Kanal bei 200 Umdrehungen in der Minute auf 0,03 Sekunden. Nach beendetem Einschub erfolgt endlich die Zündung.

Die zweite Eigenthümlichkeit der ersten Construction ist also hier aufgegeben, dagegen die erste noch etwas schärfer zum Ausdruck gebracht.

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Nach dem Zusatzpatent (Nr. 14763) soll die Mischung beider Gasarten noch entschiedener durch eine derartige Aufstellung des Cylinders der zweiten Gestaltung verhindert werden, daſs die Pumpe über dem Arbeitscylinder angeordnet wird und der Kanal von oben nach unten sich erweitert; das specifisch leichtere Gas soll demnach gleichsam auf der schwereren Luft in der Verbrennungskammer schwimmen. Endlich ist noch eine andere Zündvorrichtung vorgeschlagen, welche die Zündung der Ladung sicherer bewirken soll. Die beständig brennende Flamme entzündet hier (Fig. 3 Taf. 9) eine ganze Reihe von Uebertragungsflammen, welche im Schieberkanal brennen und einander so nahe stehen, daſs die Entzündung einer Flamme die der ganzen Reihe nach sich zieht. Die Speisekanäle dieser Uebertragungsflammen münden deshalb sämmtlich in den Kanal e des Schiebers. Diese Anordnung, welche ihrer vielen feinen Bohrungen wegen Bedenken erregen muſs, wird von Menck und Hambrock folgendermaſsen begründet: Es verlöschen durch die schnelle Bewegung des Schiebers D in dem Augenblick, wo e vor dem Kanal der stets brennenden Flamme vorbeigeht, die vorderen Uebertragungsflämmchen; da die hinteren Flammen aber weiter brennen, so sollen sich die vorderen wieder an diesen entzünden.

Der Erfolg der Otto'schen Motoren lag gerade in der eingeführten langsameren Verbrennung an Stelle der plötzlichen Explosion; es wird durch dieselbe eine gleichmäſsigere Umsetzung der Wärme in Arbeit erzielt, da das Nachbrennen während der Expansion eine Menge Wärme zuführt, welche die nutzbare Mittelspannung wesentlich erhöht, wie aus der Expansionscurve des Otto'schen Indicatordiagrammes mit Sicherheit geschlossen werden muſs. Die besprochenen Constructionen weichen von diesem als gut und richtig erkannten Prinzip ab, ohne besseres zu geben. Versuche mit diesen Maschinen sind nicht in die Oeffentlichkeit gedrungen.

Bei den Otto'schen Maschinen entweichen die Verbrennungsgase aus dem Arbeitscylinder unter bedeutendem Druck; denselben herabzudrücken oder zu vermeiden, streben folgende Vorschläge an.

In der Maschine von der Deutzer Gasmotoren-Fabrik in Deutz bei Köln (Uebertragenes * D. R. P. Nr. 14254 vom 31. December 1879) ist ein besonderer Pumpencylinder angebracht, welcher neben dem Arbeitscylinder gelagert ist. Während der Arbeitskolben einen Theil der Verbrennungsgase ausbläst, verdichtet der Pumpenkolben das angesaugte Gemisch so lange, bis der Ausblasekanal des Arbeitscylinders geschlossen wird. Nun wird das ganze brennbare Gemisch aus der Pumpe in den verlängerten Raum des Arbeitscylinders gedrückt, wo es sich mit den vorhandenen Rückständen gleichmäſsig mischt und bei oder nach Ueberschreitung des todten Punktes des Pumpenkolbens entzündet wird. Es erfolgt so eine stetig wirkende Kraftäuſserung auf den Arbeitskolben bei jedem Hube. Geeignete Wahl der Verhältnisse beider Cylinder |100| gestattet eine weit gehende Herabdrückung der Endspannung, mit welcher die Verbrennungsgase aus der Maschine entweichen.

Um die etwa 3at betragende Endspannung nicht nur zu beseitigen, sondern nach Art des bei den Compound-Dampfmaschinen stattfindenden Vorganges auszunutzen, wird von der Deutzer Gasmotoren-Fabrik (* D. R. P. Nr. 10116 vom 15. August 1879) die folgende Construction angegeben. Zwei Otto'sche Motoren mit gleichgehenden Arbeitskolben, bei welchen jedoch die Kraftwirkungen abwechselnd, nur auf jeden zweiten Hub erfolgen, sind mit einem zwischen beiden liegenden Niederdruckcylinder verbunden, in welchen die Abgangsgase aus den Hauptcylindern (den Hochdruckcylindern) übertreten, um hier durch weitere Expansion auf einen Kolben und die gemeinsame Triebwelle zu wirken. Diese Anordnung ist in Fig. 4 bis 6 Taf. 9 dargestellt. Während zweier Umdrehungen der Kurbelwelle finden in den 3 Cylindern der Reihe nach folgende Vorgänge statt:

Hochdruck-
cylinder C
Niederdruck-
cylinder D
Hochdruck-
cylinder C1
1. halbe Umdrehung Ansaugen Ausblasen Expansion
2. „ „ Compression Expansion Uebertritt
3. „ „ Expansion Ausblasen Ansaugen
4. „ „ Uebertritt Expansion Compression

Dieses Schema ergibt, daſs auf jede Umdrehung der Kurbelwelle zwei Kraftäuſserungen kommen und zwar abwechslungsweise eine Wirkung mit Hochdruck und eine mit Niederdruck. Der Uebertritt der noch gespannten Gase aus den Hochdruckcylindern in den Niederdruckcylinder kann schon erfolgen, bevor der Hochdruckkolben seinen äuſseren todten Punkt erreicht hat; der Niederdruckkolben muſs dagegen eben den inneren todten Punkt erreicht haben. In dem Raum zwischen dem Uebergangsventil g oder g1 einerseits und dem Niederdruckkolben andererseits wird die Spannung der verbrannten Gase im Augenblick des Uebertrittes annähernd gleich der Spannung im entsprechenden Hochdruckcylinder gehalten (ähnlich der Compression in einem Dampfcylinder); es wird dies hier erreicht durch früheren Abschluſs des Ausströmungsventiles und Verdichtung der verbrannten Rückstände im Niederdruckcylinder. Diese Verdichtung bezweckt die Entlastung der Uebergangsventile, Vermeidung des Stoſses beim plötzlichen Uebertritt der gespannten Gase in den Niederdruckcylinder und Vermeidung des schädlichen Raumes. Die erzielte Gleichmäſsigkeit im Gange der Maschine soll nach Berichten über deren Betrieb – Messungen und Diagramme liegen leider nicht vor – eine auſserordentliche sein; doch ist die Maschine nicht ohne Mängel und Unvollkommenheiten.

Steuerung und Regulirung sind nicht gerade einfach und anscheinend auch nicht zuverlässig zu nennen. g und g1 sind die Uebertrittventile, |101| h das Auslaſsventil; die zwischen denselben liegenden Ventile i und i1 verhindern den Durchgang der Gase von einem Hochdruckcylinder zum anderen. Die Bewegung der Ventile g, g1 und i, i1 geschieht mittels der Hebel k und l vom Ende der Steuerwelle aus, welche auch die beiden gekuppelten Schieber o und o1 bewegt; für das Ausblasventil h ist ein Winkelhebel p (Fig. 6) vorgesehen.

In den Hochdruckcylindern würde beim Anlassen der Maschine eine zu starke Verdichtung erfolgen, wenn das angesaugte Gemenge nicht durch je ein Ventil r und r1 theilweise entweichen könnte. Diese Ventile werden ebenfalls durch den Hebel l bewegt, welcher auf die verschiebbaren Klinkhebel s und s1 drückt. Ein Vacuum im Niederdruckcylinder verhindert das durch den verschiebbaren Stift t zu lüftende Auslaſsventil h. Der Gaszufluſs zu den Schiebern o und o1 und somit die Regulirung der Maschine erfolgt durch das Ventil u (Fig. 5), welches durch jede Umdrehung der Steuerwelle 2mal geöffnet wird. – In der Patentschrift ist auch vorgesehen, daſs mit einem Hochdruckcylinder und einem Niederdruckcylinder, oder nur mit beiden Hochdruckcylindern als Zwillingsmaschine gearbeitet werden kann.

Es seien nun Anordnungen erwähnt, welche Abänderungen am Schieber zum Gegenstand haben.

Die von der Deutzer Gasmotoren-Fabrik (* D. R. P. Nr. 11556 vom 11. April 1880) angegebene Vorrichtung bezweckt eine Verkleinerung des Schiebers dadurch, daſs ein Theil des brennbaren Gemisches durch ein besonderes Ventil in den Arbeitscylinder eingeführt wird.

Das Gas gelangt durch das Rohr c (Fig. 7 und 8 Taf. 9) und die Schiebermulde p in den Kanal f, von wo es durch Oeffnungen g austritt, um sich hier mit der einströmenden Luft zu mischen. Das Gemenge geht theilweise durch die Oeffnung s, eine Schiebermulde und den Schlitz n, theilweise aber durch das Ventil i in den Cylinder. Das Ventil wird durch Anstoſs des Schiebers an den Winkelhebel geöffnet. Geeignetenfalls kann auch das ganze Gemenge durch das Ventil eingelassen werden, während der Schieber nur in bekannter Weise für die Zündung sorgt.

Den Otto'schen hin- und hergehenden Schieber will E. Kauffmann in Straſsburg-Neudorf (* D. R. P. Nr. 14106 vom 14. Mai 1880) durch einen rotirenden Schieber ersetzen, welcher durch den im Arbeitscylinder herrschenden Druck gedichtet wird und durch seine Kanäle die Vereinigung folgender Vorgänge gestattet: Ansaugen von Gas und Luft, Zündung, Ausblasen der verbrannten Gase. Schieber, Deckel und Triebräder sollen der geringeren Abnutzung wegen aus polirtem Hartguſs hergestellt werden.

Von E. Bévier und A. Lamart in Beaumetz-les-Loges, Frankreich (* D. R. P. Nr. 18243 vom 27. März 1881) ist ein Gasschieber angegeben, welcher der innerhalb des Vertheilungs- und Zündschiebers liegenden |102| Zündflamme beständig bei jeder Stellung des Schiebers Gas zuführt. Der Brenner dieser Flamme läuft am Spiegel des Schiebers in einen Kanal aus, dessen Länge derart bemessen ist, daſs der Brenner sofort mit dem Rohr, welches das Gas durch den Schieber in den Cylinder gelangen läſst, in Verbindung tritt, wenn die Schieberbewegung seine Verbindung mit dem eigenen Speiserohr unterbrochen hat.

Beschrieben, aber nicht patentirt, ist eine Vorrichtung, um die Temperatur des Kühlwassers niedrig zu halten. Den kastenförmigen Kühlwassermantel durchdringen aufrechte, beiderseits offene Rohre; in denselben findet selbstverständlich ein Luftumlauf statt, welcher stark genug sein soll, den gedachten Zweck zu erreichen.

Wir gelangen nun zu einer Reihe von Constructionen, bei denen in demselben Cylinder zwei Kolben durch zwischen ihnen stattfindende Explosion nach entgegengesetzten Seiten aus einander getrieben werden.

Der älteste Vorschlag dieser Art geht von L. Funk in Aachen (* D. R. P. Nr. 125 vom 21. August 1877) aus. Eine Pumpe saugt eine Ladung an und drückt dieselbe nach erfolgter Verdichtung durch einen Kanal in den horizontalen, beiderseits offenen Cylinder zwischen zwei Kolben, deren gerade geführte Stangen beiderseits aus dem Cylinder herausragen. Wenn die Kolben ziemlich dicht bei einander stehen, erfolgt die Zündung; die nun stattfindende Explosion treibt beide Kolben sehr schnell aus einander. Beim Rückgange der Kolben wird ein Theil der Rückstände ausgeblasen und dann eine neue Ladung eingeführt. – Der Erfinder will durch diese Anordnung eine groſse Kolbengeschwindigkeit erreichen. Die Weiterleitung der im Cylinder geleisteten Arbeit geschieht in äuſserst umständlicher Weise an jedem Cylinderende durch hin- und herschwingende Hebel, welche durch Pleuelstangen und Kurbeln die Schwungradwelle bewegen.

Derselbe Gedanke liegt der Construction von F. Kindermann in Magdeburg (* D. R. P. Nr. 831 vom 14. Juli 1877) zu Grunde. Eine Vervollkommnung gegenüber der Funk'schen Maschine liegt in der Uebertragung der Bewegung von den Kolben auf die Arbeitswelle. Die Kolben wirken hier in sehr vereinfachter Weise, wie Fig. 9 Taf. 9 angibt, direkt, allerdings unter Verwendung eines sehr schweren, plumpen Gestänges auf die Schwungradwelle.

Die Hannoversche Maschinenbau-Actiengesellschaft, vormals G. Egestorff in Linden bei Hannover (* D. R. P. Nr. 8802 vom 1. Februar 1879) bildete die letztere Construction weiter aus. Es wird eine besondere Verdichtungspumpe verworfen und beide Kolben an Stelle derselben abwechselnd als Verdichtungs- und Treibkolben benutzt; es geschieht dies dadurch, daſs bei einem Kolbenhub der Maschine die Verdichtung des zwischen beide Kolben eingesaugten Gasgemenges und beim nächsten Kolbenhub die Verbrennung desselben stattfindet. Die Kolben können hier näher zusammenrücken, |103| weil auſserhalb des Cylinders ein besonderer Explosionsraum b (Fig. 10 Taf. 9) vorgesehen ist.

Der Motor arbeitet folgendermaſsen: Beim Auseinandergehen der Kolben wird durch den rechts befindlichen Steuerschieber eine Ladung angesaugt; beim Rückgang der Kolben findet Verdichtung des Gemenges statt, während bei Beginn desselben das Auslaſsventil c kurze Zeit geöffnet wird, um den noch in b gebliebenen Theil der Verbrennungsrückstände zu entfernen. Haben die Kurbeln den todten Punkt überschritten, so erfolgt die Zündung des zum gröſsten Theil in den Raum b eingedrückten Gemenges und dessen Verpuffung, worauf die Verbrennungsgase beim Einschub durch das geöffnete Auslaſsventil c entweichen. Die Verwendung zweier Kolben wird durch die Ermöglichung einer gröſseren Ausnutzung der Explosionskraft begründet.

H. Williams in Liverpool (* D. R. P. Nr. 15 004 vom 8. Mai 1880) ändert den Prozeſs der Deutzer Maschine für eine einfach wirkende Maschine in folgender Weise ab: Es wird unvermischte verdichtete Luft in den Cylinder hinter den Kolben gepumpt, hierauf ein Strom entzündbaren Gases in die verdichtete Luft gedrückt, bis das Gleichgewicht der Spannungen im Cylinder und in den Verdichtungspumpen hergestellt und ein entzündbares Gemisch von der nöthigen Stärke und von einer Zusammensetzung erlangt ist, bei welcher die Verbrennung in richtiger Weise stattfindet. Zu diesem Zwecke ist auſser einer Luftverdichtungs- auch eine Gasverdichtungspumpe eingeführt; ferner sind eine Unzahl Ventile nöthig geworden, welche eine sichere Wirkung der Maschine nicht zweifellos erscheinen lassen.

Die Luftverdichtungspumpe ist um den Cylinder herum angeordnet (vgl. Fig. 11 Taf. 9); ihr Hohlkolben D ist mit dem ebenfalls röhrenförmigen Arbeitskolben E verbunden. Die verdichtete Luft wird durch das zusammengesetzte Kolben- und Tellerventil o o1, welches durch einen Daumen gesteuert wird, in den Cylinder gedrückt, nachdem sie aus der Pumpe durch das Ventil y1 in den Kanal y gelangt ist. Das in der Pumpe M, welche durch ein besonderes Excenter bewegt wird, verdichtete Gas gelangt durch einen Kanal R in den Cylinder. Die Luft wird von der Pumpe durch das Ventil T angesaugt, während das Gas in die Pumpe M durch die Röhre o2 eingeleitet wird. Die Zündung wird durch die Ventile N, o und o1 bewirkt. In dem Zündventil liegt ein hohler cylindrischer Kolben, welcher, mit brennbarem Gas gefüllt, die Zündung von der beständig brennenden Hauptflamme W auf die Ladung im Cylinder überträgt. U ist das Auslaſsventil. Die angegebenen Bewegungsmechanismen für die Ventile machen die Gesammtanordnung noch umständlicher, als durch die Anhäufung der Ventile bereits geschehen ist.

Um die Maschine anzulassen, ist der in Fig. 12 Taf. 9 skizzirte Apparat vorgeschlagen. Auf der Schwungradwelle C ist ein Rad l aufgekeilt, |104| in welches sich die Klauen p einer Reibungskupplung mnp legen, wenn vom Handrad t aus durch die Schnecke r das mit dem Kupplungsringe m vereinigte Schneckenrad m1 gedreht wird. Die Vorrichtung ist nicht einfach und billig genug, um Anwendung zu finden, abgesehen davon, daſs sie eine viel zu langsame Andrehung gestattet.

Während in den besprochenen Vorschlägen nach dem Vorbilde der Deutzer Maschine ein Theil der Verbrennungsrückstände als werthvoll für den folgenden Hub angesehen und sowohl, wie oben gesagt, zur Verdünnung der nächsten Ladung oder auch als Stoſskissen höchst nutzbringend verwerthet wurde, macht sich neuerdings eine andere Anschauung über den Werth dieser Rückstände geltend. Es wird behauptet, daſs dieselben dem Rückhube des Kolbens einen schädlichen Widerstand entgegensetzen: die Diagramme der Deutzer Maschine zeigen wohl, daſs ein derartiger Widerstand vorhanden ist, aber von ganz geringer Höhe. Eine groſse Zahl der neueren Erfindungen bezweckt nun eine möglichst vollkommene Ausfegung der Verbrennungsgase aus dem Cylinder.

Die Deutzer Gasmotoren-Fabrik (* D. R. P. Nr. 15188 vom 11. Januar 1881) gibt in verschiedenen Ausführungen zwei Wege zur möglichst vollkommenen Ausblasung der Rückstände an, einmal mittels eines Hilfskolbens, dann durch den Arbeitskolben selbst, welcher zu diesem Zwecke Hübe von verschiedener Gröſse machen muſs.

Ein beweglicher Hilfskolben h (Fig. 13 Taf. 9) nimmt bei der Todtlage des Kolbens den Raum für die verdichtete Cylinderfüllung ein. Irgend eine Vorrichtung, entweder eine Feder in seinem Hohlraum oder besser, wie in der Skizze angedeutet, eine zwangläufig geschlossene Hebelverbindung mit der vorderen Kurbelwelle, schiebt den Kolben in den Cylinder hinein, wenn die verbrauchten Gase daraus entfernt werden sollen; wird das frisch angesaugte brennbare Gasgemenge verdichtet, so schiebt im ersten Falle der Druck der verdichteten Gase, im zweiten Falle die Hebelverbindung den Kolben wieder hinaus. Der Hilfskolben ist zu diesem Behufe gut abgedichtet im verlängerten Ende des Cylinders a gelagert. – Bei der Anordnung für eine Zwillingsmaschine sind beide Hilfskolben durch einen Doppelarm derart verbunden, daſs sie wechselweise wirken müssen.

Soll bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine Wirkung erfolgen, so ist eine besondere Verdichtungspumpe erforderlich, während bei einer Wirkung auf 2 Umdrehungen der Cylinder a abwechselnd als Verdichtungspumpe und als Arbeitscylinder dienen muſs. Letzteres geschieht bei der in Fig. 14 Taf. 9 dargestellten Einrichtung, wo der Arbeitskolben gleichzeitig den Hilfskolben ersetzen soll durch abwechselnde Vollführung von Hüben verschiedener Gröſse. Sollen die Verbrennungsgase aus dem Cylinder entfernt werden, so bewegt sich der Arbeitskolben a bis nahe an den Cylinderboden, während er bei der Verdichtung des angesaugten Gemenges einen kleineren Hub macht, so daſs er in der Todtlage zwischen |105| sich und dem Cylinderboden einen Raum für das verdichtete Gemenge läſst. – Die zu diesem Zweck getroffene Anordnung scheint nicht glücklich. Es ist der Kolben a mit dem in einer Geradführung sich bewegenden Kreuzkopfe nicht starr verbunden, sondern seiner Stange eine durch Ringe i begrenzte Bewegung in demselben gestattet. Dadurch ist dem Kolben die Möglichkeit gegeben, während der Verdichtung durch Zusammendrückung der Feder f zurückzuweichen und im todten Punkte den nöthigen Raum für die Ladung zu lassen, während beim Oeffnen des Ausblasventiles v die Feder f den Kolben wieder nach innen drückt, um die Verbrennungsgase auszustoſsen. Auch diese Vorrichtung ist bei einer anderen Ausführung durch eine bessere zwangläufige Bewegung des Kolbens ersetzt.

Eine völlige Entfernung der Verbrennungsgase aus dem Cylinder erzielen die besprochenen Vorrichtungen (D. R. P. Nr. 8802 und 15188) ebenso wenig wie die von H. Williams und J. Malam in Liverpool (* D. R. P. Nr. 15851 vom 6. November 1880 und Zusatz * Nr. 18313 vom 7. April 1881). Nach dem Hauptpatente erfolgt die Entfernung der Rückstände aus dem Cylinder durch Aussaugen in den ringförmigen Kanal B (Fig. 17. Taf. 9), in welchem der Kolben D eine theilweise Leere beim Ausschub hergestellt hat. Bei dieser eigentümlichen Verbindung des Arbeitscylinders und des Pumpencylinders bezieh. des Arbeitskolbens und Pumpenkolbens zu einem Stück arbeitet die Maschine folgendermaſsen: Beim Ausschub stellt der Kolben D in dem ringförmigen Kaum B und dessen Verbindungskanal A1 mit dem Arbeitscylinder eine theilweise Leere her; nach vollendetem Ausschub wird das Ventil E mittels Excenter geöffnet, so daſs A und B verbunden sind und die Verbrennungsrückstände nach B stürzen. Beim Rückschub bleibt das Ventil E während eines Theiles desselben geöffnet, schlieſst dann, während nun durch die Kanäle p, m und das doppelsitzige Klappventil F ein neues Gemenge von Gas und Luft in den Cylinder A tritt, um durch die Vollendung des Rückhubes verdichtet zu werden: gleichzeitig sollen die nun im Raum B befindlichen Verbrennungsgase durch das Auslaſsventil H vom Kolben D völlig ausgestoſsen werden. Beim Hubwechsel findet dann die Zündung durch die Flamme G statt.

Eine Abänderung dieser Einrichtung zeigen Fig. 15 und 16 Taf. 9. Die Verbrennungsgase werden hier von der Seite A, wo die Entzündung stattfand, entfernt und nach dem anderen kühleren Ende B des Cylinders gebracht. Dies geschieht beim Rückgange des Kolbens, während beim Vorgange die Gase durch das Ventil H ausgestoſsen werden. Beide Enden A und B des Cylinders stehen durch einen Kanal, entsprechend A1 (Fig. 17), in Verbindung, in welchem die Gase beim Rückhube des Kolbens theils gedrückt, theils gesaugt werden: das Ventil dieses Kanales steht aber nur während eines Theiles des Rückhubes offen, so daſs während des übrigen Hubes die inzwischen eingetretene Ladung |106| verdichtet werden kann. Die neue Ladung tritt durch das Ventil F zunächst in den ringförmigen Raum A1, welcher den Cylinder umgibt, und dann durch die Oeffnungen a in den Cylinder selbst. Das Gemenge wird durch den Kolben verdichtet und durch das Kugelventil F im Raum A1 eingeschlossen. Ist der Kolben wieder bis zur Lage C1 ausgeschoben, so entzündet die Flamme bei C das in A2 zurückgebliebene Gemenge; geht der Kolben weiter bis C2, so erfolgt auch die Zündung des im Räume A1 enthaltenen Gemenges. Dieses kann dann sofort durch die nun freigelegten Kanäle a in den Cylinder eintreten und wirken. Beim Ausschube werden dann die in den Theil B eingesaugten bezieh. eingedrückten Verbrennungsgase durch Ventil H ausgestoſsen.

Endlich sind noch einige Anordnungen zu erwähnen, bei denen Arbeitscylinder und Aussaugecylinder von einander getrennt sind. –

Die Zündung des Gemenges erfolgt unter Mitwirkung des in Fig. 16 Taf. 9 dargestellten Schiebers; derselbe enthält zwei Kammern, von denen b eine gewisse Menge durch die Röhre b1 zugeführtes Gas enthält. Beide Kammern b und d sind durch einen kegelförmigen Kanal verbunden, dessen Spitze den Brenner bildet. Soll das Gasgemenge im Inneren des Cylinders A entzündet werden, so wird durch eine rasche Bewegung des Schiebers nach links die Kammer d von der Luft abgeschlossen und die Oeffnungen von b und d vor die Einlaſsöffnungen von A bezieh. A1 gebracht. Ist die Zündung erfolgt, so wird das Gas wegen der Kegelform des Verbindungskanales in diesen eingepreſst, also von b nach d getrieben, so daſs die Zündflamme unterhalten bleibt.

Nach dem Zusatzpatente wird zwischen dem Arbeitscylinder und der Saugepumpe entweder eine sogen. Vacuumkammer eingeschaltet, oder die Pumpe durch eine saugende Strahlpumpe ersetzt. Ob in ersterem Falle eine kräftigere bezieh. vollständigere Aussaugung der Verbrennungsrückstände aus dem Cylinder – denn dieser Zweck wird doch jedenfalls angestrebt – stattfinden wird, scheint zweifelhaft, da eine energischere Wirkung höchstens während der ersten Hübe eintreten, dann aber die Kammer trotz ihrer Gröſse nicht anders wirken wird, als der Kanal im Hauptpatente; die Kammer erscheint deshalb mindestens überflüssig.

Die als Ersatz der Pumpe vorgeschlagene Strahlpumpe läſst Wasser durch eine Anzahl Düsen strömen, deren Umhüllungskasten durch ein Rohr mit dem Arbeitscylinder in Verbindung steht. Die Strahlpumpe saugt demnach die Verbrennungsgase aus dem Cylinder und verdichtet dieselben durch Abkühlung an den Düsen. Zum Betriebe dient eine kleine doppelwirkende Pumpe. Für die Zündung wird ein Kreisschieber vorgeschlagen.

Die Erfinder geben als Zweck ihre Constructionen an, den Widerstand zu vermeiden, welchen die Verbrennungsgase dem Rückhube des Kolbens entgegensetzen. Wenn nun dieser, wie oben bemerkt, an sich geringfügige Widerstand auch beseitigt wird, so geschieht dies nur durch |107| Einführung einer jedenfalls gröſseren Arbeit zum Leerhalten der Vacuumpumpe bezieh. der Wasserpumpe für den Strahlapparat. Ein Vortheil kann demnach kaum entstehen.

W. Weyhe in Bremen (* D. R. P. Nr. 16975 vom 18. Mai 1881) schlägt den eigentümlichen Weg ein, die Verbrennungsrückstände mit Hilfe der neuen Ladung aus dem Arbeitscylinder zu entfernen. Die in dem verlängerten Cylinderraum (Fig. 18 Taf. 9) sowie im Zuführungskanal c befindliche Ladung wird bei e elektrisch entzündet; der Kolben geht vorwärts. Die Gröſse des Ladungsraumes ist nun so bemessen, daſs der Kolben durch die Verpuffung nur etwa ⅔ seines ganzen Hubes vorgeschoben, während des übrigen Drittels aber durch das Schwungrad weiter getrieben wird, um während desselben durch Ventile am unteren Ende des Kanales c eine neue Ladung einzusaugen. Während des Kolbenrückganges ist das Auslaſsventil d geöffnet, um die Verbrennungsgase theilweise auszutreiben; die neue Ladung wird währenddessen im Kanal c und im verlängerten Cylinderende verdichtet.

Da die Regulirung wie beim Otto'schen Motor durch Ausfall einer Explosion bewirkt wird, so muſs die Maschine nothwendiger Weise mit einer sehr genau abgemessenen Normalladung arbeiten. Der Erfinder gibt an, daſs durch die gewöhnliche Anordnung der selbstthätigen Gaseinlaſsventile das durchtretende Gasgemisch einen Kern von verbranntes Gasen umgebe, sich mit diesem mische und dadurch schwer entzündbar wird. Dies soll durch einen Wulst w (Fig. 19 Taf. 9) vermieden werden, welcher die Gase in einen Strahl vereinige, der bei seinem Uebertritt in den weiteren Kanal die Richtung verliere und sich gleichmäſsig auf die vorrückende Schicht verbrannter Gase lege.

(Schluſs folgt.)

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