Titel: J. Buckett's Heiſsluftmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1885, Band 256 (S. 6–9)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj256/ar256002

J. Buckett's Heiſsluftmaschine.

Mit Abbildungen auf Tafel 1.

Die von John Buckett in Southwark, England (* D. R. P. Kl. 46 Nr. 23729 vom 7. September 1882) ausgesonnene sogen. „Feuerluftmaschine“ gehört zu den offenen Heiſsluftmaschinen mit geschlossener Feuerung. Von den auf gleichem Prinzipe beruhenden älteren Maschinen (vgl. F. Brown 1879 231 * 486. H F. Wallmann 1880 237 * 96), insbesondere auch von dem derselben äuſserlich sehr ähnlichen Hock'schen Motor (vgl. 1880 237 * 94) unterscheidet sich diese Maschine durch eine etwas veränderte Luftführung im Ofen und durch die Anordnung der Steuerung, vor Allem aber dadurch, daſs die kalte Betriebsluft auf ihrem Wege zum Ofen zunächst eine Anzahl Kammern in der Umgebung der Vertheilungsventile zu durchstreichen hat und so die Kühlung der letzteren bewirkt. Auch ist eine besondere Umsteuerung angegeben.

Die Maschine wird mit einem oder zwei senkrecht stehenden, einfach wirkenden Arbeitscylindern gebaut. Senkrecht über jedem Cylinder ist, wie bei Hock, die Luftpumpe angeordnet, deren Kolben durch 2 Stangen mit dem Arbeitskolben unmittelbar verbunden ist und gleichzeitig eine auf die zwischen Luftpumpe und Arbeitscylinder angeordnete gekröpfte Schwungradwelle wirkende Pleuelstange trägt. Einlaſs- und Auslaſsventil der Luftpumpe sind im Deckel derselben angebracht.

Die von der Luftpumpe verdichtete Luft wird nun, bevor dieselbe in den mit den Arbeitscylindern auf derselben Fuſsplatte stehenden Ofen tritt, in zwei Ströme zerlegt, deren einer nach einem durch das feuerfeste Futter des Feuertopfes und den Ofenmantel gebildeten ringförmigen Raume geleitet wird. Aus diesem tritt die Luft nun durch den Rost in den Herd und durchstreicht das hoch aufgeschüttete Brennmaterial, wobei die anfänglich gebildete Kohlensäure in Berührung mit den glühenden oberen Schichten wieder zu Kohlenoxyd reducirt wird. Dieses trifft nun vermischt mit dem Stickstoffe der Luft in dem den eigentlichen Verbrennungsraum bildenden oberen Theile des Ofens mit |7| dem hier eintretenden zweiten Strome der Betriebsluft zusammen und wird wiederum völlig verbrannt, wodurch dem Gasgemenge eine hohe Temperatur und dem entsprechende Spannung ertheilt wird.

Die Theilung des Luftstromes soll gleichzeitig ein Mittel an die Hand geben, um den Gang der Maschine in zweckdienlicher Weise durch den Schwungkugelregulator regeln zu lassen. Zu dem Ende bewegt der Regulatormuff unmittelbar einen Röhrenschieber derart, daſs derselbe bei sinkender Geschwindigkeit der Maschine den unter den Rost führenden Kanal weiter öffnet und den Weg nach den Verbrennungskammern mehr schlieſst. In Folge dessen tritt eine gröſsere Luftmenge durch das Brennmaterial und es wird eine gröſsere Menge brennbarer Gase gebildet. Dem entsprechend steigt die Temperatur und Spannung der Gase bei der endlichen Verbrennung in der Verbrennungskammer und die Leistung der Maschine wird erhöht, so daſs bald die regelmäſsige Geschwindigkeit erreicht ist. Es geht hieraus hervor, daſs der Brennmaterialverbrauch der Leistung entspricht. Auſserdem wird aber noch der Füllungsgrad des Arbeitscylinders durch den Regulator beeinfluſst, indem derselbe bei zu schnellem Gange einen vorzeitigeren Schluſs der Einlaſsventile für die heiſse Luft veranlaſst. Die entsprechende äuſsere Steuerung ist in Fig. 10 und 11 Taf. 1 in Ansicht und Grundriſs dargestellt.

Wie hieraus ersichtlich, gleicht die ganze Einrichtung durchaus der Anordnung des Bewegungsmechanismus gewisser Ventilsteuerungen mit durch den Regulator verstellbarem Füllungsgrade. Ueber der Kurbelwelle liegt nämlich rechtwinkelig zu letzterer eine kurze Stange A, welche an einem Ende mit dem Lenker h1 am anderen Ende mit dem auf die Ventilspindel i wirkenden Hebel h2 drehbar verbunden ist. Diese Stange trägt nach abwärts gerichtet eine Nase h3, vor welcher das Gleitstück j liegt. Beim Umlaufe der Kurbelwelle trifft nun im gegebenen Zeitpunkte eine Nase k auf derselben gegen dieses Gleitstück j, wodurch die Stange h nach links gedrückt und unter Vermittelung des Winkelhebels h2, das Einlaſsventil gehoben wird. Sobald die Nase k das Gleitstück verläſst, schlieſst sich vermöge seines Gewichtes und des auf demselben lastenden Gasdruckes das Einlaſsventil und zieht den Hebel h2 und die Stange h nach rechts in die alte Lage zurück. Nun ist das Gleitstück j durch das Gestänge j1 derart mit dem Regulator verbunden, daſs es beim Fallen desselben sinkt, beim Steigen heraufgezogen wird. Im ersteren Falle, bei abnehmender Geschwindigkeit, wird demnach die Nase k länger mit dem Gleitstücke j in Berührung bleiben, mithin eine gröſsere Füllung eintreten als im letzteren Falle, somit auch hierdurch eine Regulirung des Ganges bewirkt werden. Um die Maschine abzustellen, können die Gleitstücke j mittels des Handhebels l gehoben werden, so daſs die Einlaſsventile geschlossen bleiben und die Maschine so zur Ruhe kommt. Damit beim Heben der Gleitstücke |8| j der Regulator in Ruhe bleibt, ist der Hebel m3 nicht starr mit den die Gleitstücke j bewegenden. Hebeln m1, m2 verbunden; letztere ruhen vielmehr lose auf den mit m3 gleichzeitig auf der Welle m festgekeilten Hebeln m4, von denen diese Hebel beim Steigen des Regulators gehoben werden, während dieselben bei der Abwärtsbewegung nur durch ihr eigenes Gewicht und das der Gleitstücke j folgen. Einem Aufheben der letzteren mittels des Handhebels l steht daher nichts im Wege.

Um die Maschine anzulassen, muſs das Einlaſsventil des einen Cylinders geöffnet werden, zu welchem Zwecke der Hebel o angebracht ist; derselbe sitzt lose auf der Welle p und kann auf letzterer verschoben werden, so daſs der Hebel o mit einem der Lenker h1 in Verbindung gebracht werden kann, durch deren Linksdrehung dann das Einlaſsventil des einen oder anderen Cylinders gehoben wird.

Die Maschinen können auch mit Umsteuerung versehen werden. Fig. 7 bis 9 Taf. 1 stellt die diesbezügliche Anordnung der äuſseren Steuerung unter Fortlassung aller auf die Regulirung sich beziehenden Theile dar. In diesem Falle ist auf der Kurbelwelle für jeden Cylinder ein Muff angebracht, welcher mittels Nuth und Feder mitgenommen wird. Jeder dieser Muffen trägt zwei um 180° abzüglich des doppelten etwaigen Voreilungswinkels versetzte Nasen k, welche auſserdem parallel zur Achse derart verschoben sind, daſs bei der gezeichneten mittleren Stellung der Muffen der hier mit der Stange h fest verbunden gedachte Anschlag j zwischen den Nasen sich befindet, ohne mit der einen oder anderen in Berührung zu gelangen. In dieser Stellung der Muffen muſs daher die Maschine zur Ruhe kommen. Werden aber die Muffen mittels der in entsprechende Ringnuthen derselben eingreifenden Gabelhebel r gleichzeitig nach der einen oder anderen Seite verschoben, so werden die für den Vorwärts- oder Rückwärtsgang eingestellten Nasen mit den Anschlägen j in Berührung kommen und so die Steuerung derart bethätigen, daſs die Maschine nach der einen oder anderen Richtung umgetrieben wird. Zur gleichzeitigen Umlegung der Gabelhebel r dient der Handhebel q, wobei durch eingeschaltete Federn s dafür gesorgt ist, daſs die Umsteuerung auch erfolgen kann, wenn zufällig im Augenblicke der Verschiebung der Muffen eine Nase k seitlich gegen den Anschlag j treffen sollte.

Die Steuerung der Auslaſsventile erfolgt durch einen ganz ähnlichen Mechanismus ebenfalls von der Kurbelwelle aus. Fig. 12 und 13 Taf. 1 stellen Schnitt und Grundriſs eines Einlaſsventiles dar. Die aus der Verbrennungskammer kommende heiſse Betriebsluft tritt bei B ein und bei A in den nach dem Cylinder führenden Kanal, während die von der Pumpe beigeführte kalte Luft bei C in den das eigentliche Ventilgehäuse umgebenden Raum g1 tritt und die Kühlung des Ventiles g bewirkt, um hierauf erst durch D nach dem Ofen zu gelangen.

Da es so möglich ist, das Steuerungsorgan durch die von der Pumpe |9| kommende Betriebsluft kühl zu erhalten, so kann statt des Einlaſs- und Auslaſsventiles auch ein Schieber benutzt werden, dessen Anordnung etwa gemäſs Fig. 5 getroffen werden könnte. Wie aus diesem Längsschnitte Fig. 5 zu ersehen, gleitet ein einfacher Muschelschieber B auf einem Schieberspiegel, in welchen drei Kanäle E, E1 und E2 ausmünden. E kommt von der Verbrennungskammer, während E1 in den Cylinder und E2 in das Auslaſsrohr ausmündet. Je nach der Stellung des Schiebers B stellt dessen Höhlung die Verbindung des Kanales E1 und somit des Cylinders mit E oder dem Ofen oder mit dem Auslaſskanale E2 her. Dabei sind die Ueberdeckungsränder des Schiebers so breit, daſs weder E1 noch E2 mit dem Inneren des Schieberkastens in Verbindung treten können. In letzteren gelangt nun die von den Pumpen kommende kalte Luft durch den Kanal F1, umspült den Schieber von allen Seiten, insbesondere auch vermöge der Aussparungen F die über den Schieberspiegel hervorragenden Gleitflächen desselben und wird schlieſslich durch das Rohr F2 zum Ofen weitergeleitet. Da diese Luft die Spannung der heiſsen Betriebsluft besitzt, so genügt eine ganz geringe. Anpressung des Schiebers mittels der Schraube B2 und der Feder B1, welcher sonach nahezu entlastet ist. Gesteuert wird der Schieber durch eine unrunde Scheibe.

Die Beschickung des Ofens erfolgt durch eine mit dicht schlieſsender Thür versehene Vorkammer (vgl. Fig. 6 Taf. 1), welche gegen den Ofen hin durch ein Ventil mit kegelförmigem Teller und kugelförmigen Sitzflächen abgeschlossen ist. Die Bewegung dieses Ventiles wird mittels einer über eine Rolle gelegten Kette bewirkt. Auf der aus der Kammer heraustretenden Rollenachse sitzt ein gröſseres Rad, über dessen Umfang eine Kette mit Gegengewicht gelegt ist, so daſs die Bethätigung des Ventiles von Hand leicht erfolgen kann. Die Form des Ventiles soll eine gute Vertheilung des Brennmaterials im Ofen begünstigen und die Kugelform der Sitzflächen einen sicheren Schluſs ermöglichen.

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