Titel: Neue Gasmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 276 (S. 117–143)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj276/ar276019

Neue Gasmaschinen.

(Patentklasse 46. Fortsetzung des Berichtes S. 60 d. Bd.)

Mit Abbildungen auf Tafel 4 und 7.

Derselbe Erfinder hat auch die in Fig. 9 Taf. 4 dargestellte Gasmaschine (D. R. P. Nr. 49152 vom 2. September 1888) angegeben, bei welcher im Arbeitscylinder zwei in einander laufende Kolben thätig sind. Die Maschine arbeitet im Viertakt.

Der gröſsere Kolben b bildet einen Cylinder, in welchem der Kolben a läuft. Dem letzteren Kolben a ist die Saug- und Verdichtungsarbeit zugetheilt, während der Cylinderkolben b im Hauptcylinder sich bewegt, die Expansions- und Ausblasearbeit verrichtend. Die Querschnitte beider Kolben verhalten sich zu einander, wie die Differenz zwischen Saug- und Expansionsraum, so daſs die Ausnutzung der Expansion jeder beliebigen Wahl anheimgestellt ist. Demzufolge arbeiten die beiden Kolben abwechselungsweise, und hat stets einer den anderen beim nächstfolgenden Hub abzulösen.

Der Cylinder des Kolbens b ist möglichst leicht und läuft in dem mit Luftlöchern versehenen Halsring i; den eigentlichen Kolben b bildet ein auf diesen Cylinder gezogener Ring oder Schuh, in dessen Wänden sich die Dichtungsringe befinden. Dieser Schuh hat einen offenen Boden, |118| damit der durch Kolbenstange k und Hebel h mit der Kurbelstange verbundene Kolben a die Mischung einzusaugen vermag und sich in der tiefsten Stellung, was besonders zu berücksichtigen, auf den Boden des Kolbens b aufsetzt, durch welch letzteres Mittel der Kolbenwechsel erreicht wird.

Vorausgesetzt, die Ausblasearbeit ist eben beendigt, oder, wie es durch das letztere bedingt, der Raum q ist ohne Spannung, dann wird der Cylinderkolben b, welcher weder mit dem Kolben a, noch mit der Kurbel in direkter Verbindung steht, vermöge seiner Schwere und beanspruchten Reibung von selbst in seiner tiefsten Stellung verbleiben. Deshalb wird Kolben a, bei Ingangsetzung der Maschine, ohne den Kolben b in seiner Ruhe zu stören, seinen Aufhub verrichten und eine Ladung durch das Saugeventil einsaugen. Nachdem der Saughub beendet und die Mischung in den Cylinder b eingesaugt ist, verdichtet Kolben a durch seinen Rückhub die eingesaugte Mischung, indem er diese aus dem Cylinder b verdrängt, in den Verdichtungsraum q drückt und mit Beendigung dieses Hubes sich auf den Bodenrand des Kolbens b aufsetzt. Sind beide Kolben an dieser Stelle auf einander geschliffen oder sonstwie gedichtet, so bilden nun beide Kolben zusammen gleichsam einen Kolben. Nach erfolgter Explosion empfängt Kolben b die hierdurch erzeugte Kraft, wird dadurch vorgetrieben und gibt, weil er an Kolben a anliegt, die Kraft an die Kurbelachse ab, bis der Hub vollendet ist. Nach Eröffnung des durch Spiralfeder angedrückten Auslaſsventils findet der Rückschub in gleicher Weise wie der Vorschub statt, indem noch beide Kolben an einander geschlossen ein Ganzes bilden und durch Vermittelung des Kolbens a von der Kurbel zurückgedrückt werden, bis die Abgase ausgetrieben, der Hub beendigt und die Kolben in ihrer tiefsten. Stellung angelangt sind. Der Einzelgang des Kolbens a wird durch die Schwere des anderen Kolbens b, und der gemeinschaftliche Gang beider Kolben theils durch den erzeugten Verdichtungs- bezieh. Explosionsdruck theils durch genauen Anschluſs des Kolbens b an a bedingt.

Der Saughub ergibt bei keiner Gangart irgend welchen Anstand; kommt aber Kolben a auf seinem Rückwege zur Compression, so daſs im Raume q Spannung eintritt, so wird Kolben b durch diese Spannung dem Kolben a entgegengeschoben. Allerdings wird sich dennoch die Compression ordnungsgemäſs vollziehen, allein der auffallende Schlag beider Kolben gegen einander ist zu vermeiden, welcher am sichersten durch Festhalten des Kolbens b während der Compression verhindert wird. Hierzu eignet sich eine Federklinke, welche in einen am Kolben b angebrachten Knaggen in seiner tiefsten Stellung einschnappt, diesen festhält und nach vollzogener Compression sofort durch einen Hebel von der Steuerwelle wieder gelöst wird, um den Kolben b für den Expansionshub freizugeben. Den gleichen Dienst versieht auch Hebel o, welcher mit dem Cylinderkolben durch ein Glied verbunden ist und |119| zwischen dem mit der Kurbel verbundenen Hebel h schwingt, zu welchem Zwecke letzterer gegabelt oder aus zwei gleichen Seitenstücken zusammengesetzt ist. Dieser Hebel o ist so gelagert, daſs dessen Bogenschiene m, wenn Kolben b sich in seiner tiefsten Stellung befindet, centrisch mit dem Schwingungspunkte o des Hebels h zusammenfällt, so daſs die Rolle oder besser ein Schleif backen r am Hebel h die Schiene m tangirt. Rolle oder Backen r läuft demnach schon beim Saughub des Kolbens a über die Schiene m, um beim Rück- oder Compressionshube zur bestimmten Wirkung zu gelangen, indem sie die Schiene m, mithin Hebel o und Kolben b in ihrer Anfangsstellung festhält, bis der Hub endet und die Rolle r von der Schiene m abläuft, gleichzeitig aber auch Kolben a am Bodenrande des Cylinderkolbens anliegt und der Expansionshub ungehindert hierauf erfolgt. Bei dem nun folgenden gemeinsamen Doppelhube der beiden Kolben eilt Schiene m der Rolle r vor. Die zweite zu verhütende Störung kommt der beseitigten ziemlich gleich und besteht darin, daſs, wenn beim gemeinsamen Rückhube der beiden Kolben der Kolben a in Verzögerung tritt, der Kolben b vermöge seiner Trägheit dann nicht mehr an a angeschlossen bleibt, sondern demselben vorauseilt und seinen Lauf durch einen Stoſs am Cylinderdeckel hemmt.

Den hierzu benöthigten Hilfstheil bildet der Zahn t an der Kolbenstange k, der in Folge der pendelnden Bewegung, welche die Kolbenstange durch die Schwingungen des Hebels h erleidet, in die am Cylinder b befestigten Klinke l ein- und austritt, vorausgesetzt, daſs Kolben a am Boden des Kolbens b aufsitzt. Der Bolzen der Kolbenstange k schwingt ungleichschenkelig, so daſs der Schwingungsbogen nach links sich unter die geometrische Cylinderachse neigt, nach rechts bis zur Achse schwingt, weshalb der Zahn t den ganzen Hub über im Eingriffe der Klinke bleibt, wenn er auch nicht sogleich im Anfange des Hubes eingreift. Der Spielraum zwischen Zahn t und Klinke l ist, wenn beide Kolben ihre tiefste Stellung einnehmen, so knapp als möglich zu halten, so daſs, wenn Kolben a einzeln seinen Hub macht, dieser Zahn t die Klinke l gerade noch unberührt läſst und nicht eintritt. Beim gemeinschaftlichen Aufhub beider Kolben wird dann um so früher nach Hubwechsel der Zahn t in die Klinke l eingreifen und darin verbleiben, bis durch den Rückweg die gleiche Stelle wieder erreicht wird und der Zahn austritt Da nun durch diese Vorrichtung die beiden Kolben an einander gefesselt werden, so ist ersichtlich, daſs Kolben b fast bis ans Hubende an a angeschlossen bleibt, wo seine Trägheit erlahmt ist und er gleich wie der Kolben a zur Ruhe, bezieh. nicht über das Hubende hinaus gelangen kann. Beim hierauf folgenden Einzelgange des Kolbens a kann der Zahn t nicht zum Eingriffe gelangen, indem kein Druck den Kolben b hebt, sondern derselbe in Ruhe bleibt, folglich Zahn t auch nicht eingreift.

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Die Reihenfolge des Kolbenwechsels wird unterbrochen, sobald sich nach dem Saughub Compression nicht einstellt oder die Explosion nicht erfolgt, Kolben b sich also nicht hebt und wie bei jedem Saughub in Ruhe verharrt. Dies tritt ein, wenn sich das Auslaſsventil e nicht schlieſst bezieh. vom letzterfolgten Ausblasen her offen bleibt. Kolben a wird dann fortgesetzt so lange seinen Einzelgang ohne jede Arbeit verrichten, bis sich das Auslaſsventil wieder rechtzeitig schlieſst und Kolben a dadurch wieder regelmäſsig die ihm übertragene Arbeit fortsetzt. Findet dieser Vorgang bei der Maschine die geeignete Anwendung, so ist dadurch die Regulirung der Maschine verwirklicht.

Zur Regulirung der Ladung wird ein Hilfskolben in der Gasmaschine von Ch. White und A. Middleton in Baltimore (D. R. P. Nr. 50207 vom 10. Juli 1889) angewendet. Die Maschine ist in Fig. 10 dargestellt.

In dem Cylinder B ist ein dicht laufender Kolben C vorgesehen; der Kolben hat einen geflanschten vorderen Theil, welcher ein langes Auflager an die Cylinderwände sichert, ohne das Gewicht des Kolbens wesentlich zu vergröſsern. An dem hinteren Theil des Kolbens ist ein ähnlicher Flansch vorgesehen, der nicht ganz so lang wie der vordere ist. Eine Kolbenstange D mit kugelförmigem Ende hat ihr Lager ungefähr in der Mitte des Kolbens und liegt gegen den Sitz e an; ein Kragen f, dessen innerer Umfang dem Kugelende der Kolbenstange entsprechend ausgehöhlt ist, paſst in die Oeffnung des Kolbens, um das kugelige Ende der Kolbenstange einführen zu können. Der äuſsere Theil des inneren Kragenumfangs f ist abgeschrägt, um die nothwendige Bewegung der Kolbenstange zu gestalten, da dieselbe verschiedene Winkel bei ihrer Hin- und Herbewegung aus Anlaſs des Umlaufs der Kurbelwelle einnimmt. Das vordere Ende des Cylinders ist offen, während das hintere Ende durch einen Kopf g geschlossen ist, der fest angebolzt und mit einem hohlen Ansatz h versehen ist; dieser nimmt eine Spindel i auf, welche zwischen einem um 1 schwingenden Hebel und einem Hilfskolben E in dem Cylinder liegt. Dieser Kolben E dichtet ebenfalls im Cylinder und wird von dem Hauptkolben C mittels eines Bolzens l getrennt, der auf der hinteren Seite in der Mitte des Kolbens C stellbar gehalten wird. Er besitzt hinten einen schrägen Theil, der gegen einen entsprechenden Sitz anliegt, welcher in der Nabe des Hilfskolbens E angebracht ist.

Während der Kolben C die Bewegung des Kolbens E nicht controlirt, regelt und begrenzt er die Entfernung zwischen beiden. Diese Entfernung kann durch Verstellen des Bolzens l verändert werden.

Der Raum zwischen den beiden Kolben bildet die Explosionskammer. Das Gas wird nach dem Cylinder durch den Kopf oder Deckel g hinter den Kolben bei E durch ein Rohr geleitet, das mit einem Behälter für Gas oder einer anderen zur Verwendung kommenden Explosivmischung in Verbindung steht und ein Rückschlagventil erhält. Der Kolben E |121| ist mit Löchern versehen, die von hinten nach vorn durchgehen und durch Ventile o abgeschlossen werden, die gewöhnlich den Durchtritt des Gemisches nach der Explosionskammer verhindern. Der Hebel k ist bei 1 an dem Maschinengestell um einen Zapfen drehbar angeordnet. Um den Zapfen 3 drehbar ist mit dem Hebel eine Stange 2 verbunden, die am anderen Ende eine Feder 4 aufnimmt; letztere wird zwischen dem Anschlag 5, der gegen das Maschinengestell anliegt, und einer Regulirschraube 6 gespannt gehalten. Dieses Ende der Stange 2 wird mittels einer Kette 7 getragen. Die Spannung der Feder 4 kann durch die Schraube 6 geregelt werden. Die Stange k steht also unter der Wirkung der Feder 4. Das obere Ende der Stange k geht durch einen Schlitz in dem Ansatz h des Kopfes und ist mit einem abgerundeten Kopf versehen, der in eine entsprechende Aussparung eines Gleitblockes p paſst, welcher in dem Ansatz h hin und her läuft und mit der Spindel i verbunden ist, so daſs durch die Bewegung des Hebels k die Spindel i unter Druck gesetzt wird. Da das Ende dieser Spindel mitten an die Hinterfläche des Kolbens E angreift, wird der Kolben in gleicher Weise unter Druck gesetzt und erhält das Bestreben, nach vorn oder gegen das offene Ende des Cylinders hin zu gehen, je nachdem die Bewegung nach dieser Richtung durch die Bewegung des Kolbens C beim Vorgange stattfinden kann.

Zur Zündung der Ladung in der Explosionskammer wird ein Brenner r vorgesehen, der an der Mündung eines Rohres s liegt; dieses läuft in einen Abzug aus. Durch den wagerechten Theil dieses Rohres reicht ein Rohr t, welches durch den Mantel des Cylinders nach dem oberen Theil einer wagerechten Aussparung hindurchgeht, die einen Schieber trägt. In Richtung mit der Oeffnung des Rohres t ist eine Oeffnung nach dem Innern des Cylinders hergestellt. Der Schieber u schlieſst gewöhnlich diese Oeffnung mittels einer Feder 8. Das Rohr t reicht ganz durch das Rohr s hindurch und hat eine erweiterte kugelförmige Kammer am oberen Ende. Wenn das Rohr t durch die Flamme des Brenners r heiſs wird und der Schieber u offen ist, so geht etwas von dem unter Druck stehenden Gemisch aus der Explosionskammer nach dem Rohr t und durch dieses Rohr nach der Kammer auf der anderen Seite in Richtung des Brenners; sobald das Gemisch mit dem heiſsen Rohr in Berührung kommt, findet eine Zündung und darauf eine Explosion statt, die infolge der Lage der Oeffnung gegen das Rohr t nach der Mitte der Explosionskammer gerichtet ist und eine Explosion erzeugt, die durch die Zündung des Gemisches in der Mitte eine gleichmäſsig wirkende Expansionskraft erzeugt. Es hat sich gezeigt, daſs durch Fortsetzung des Rohres t durch das Rohr s jeder Schlag verhindert und jede Rotationswirkung ausgeschlossen wird, da der erste Strom von Explosionsgemisch durch das Rohr t nicht direkt abgeschnitten wird, vielmehr etwas davon nach der Kammer am Ende des Rohres gehen kann.

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Steht die Kurbelwelle in der Todtpunktlage, so befindet sich eine Ladung des Gemisches innerhalb der Explosionskammer zwischen den Kolben C und E; diese Ladung ist bei der Bewegung des Kolbens C nach hinten verdichtet und der Schieber u dadurch zurückgezogen worden, daſs die Fläche des Kolbens E in Berührung mit den Nasen q des Schiebers gekommen ist, sobald der Kolben E an die hintere Grenze seiner Bewegung gebracht worden ist. Die Ladung wird auf diese Weise gezündet, und die Explosion schafft eine Expansivkraft, welche den Kolben C mit einer Geschwindigkeit vortreibt, die ausschlieſslich durch die von der Maschine zu leistende Arbeit geregelt wird. Diese Expansivkraft ist auch Veranlassung, daſs der Hilfskolben fest an den Cylinderdeckel gedrückt wird, da sie gröſser ist als die durch die Feder 4 ausgeübte Kraft. Der Kolben C geht unter der Wirkung der Expansivkraft weiter vor, bis er den Auspuff 10 erreicht und freilegt, der nach einem geeigneten Abzug führt. In dem Augenblicke, wo der Auspuff nach dem Innern des Cylinders freigelegt ist, wird ein Kanal für das entzündete Gemisch gebildet, der Druck auf den Hilfskolben hört auf, und die Feder 4 drückt durch den langen Arm, welcher durch den Hebel k gebildet wird, den Kolben schnell nach vorn, wobei eine Menge verbrauchter Gase ausgetrieben wird, die gleich dem Betrage an frischem Gasgemisch ist, das hinter den Kolben durch das Rückschlagventil zugelassen wird. Während der Kanal offen bleibt, kann sich der Hilfskolben bewegen. Das Maſs dieser Bewegung, und in Folge dessen der Betrag der eingelassenen Ladung, wird durch die Bewegung des Hauptkolbens geregelt. Um den Austritt der entzündeten Gase in den Maschinenraum zu verhindern, wird der Auspuff 10 derart gelegt, daſs er niemals gegen das offene Ende des Cylinders freigelegt wird. Sobald der Kolben E vorgeht, werden seine Ventile durch die Bewegung des Kolbens gegen den Inhalt des Cylinders geschlossen gehalten und es tritt in die Kammer hinter den Kolben E eine frische Ladung, wobei das Rückschlagventil gehoben wird. Sobald der Kolben C seinen Hub nach rückwärts beginnt und den Auspuff geschlossen hat, wird die Bewegung des Kolbens E allmählich durch die Verdichtung der zwischen den beiden Kolben noch zurückgebliebenen Verbrennungsrückstände angehalten; dieses Gemisch dient als ein Kissen zwischen beiden und verhindert jeden Schlag. Diese Verdichtung nimmt zu, bis der Bolzen l in Berührung mit der Fläche des Kolbens E kommt. Da die Bewegung des Kolbens C nach hinten fortgesetzt wird, so wird der Kolben E zurückgedrückt, und die neue Ladung, welche dahinter gelagert ist, geht durch das Ventil in diesem Kolben nach dem Raum zwischen den Kolben E und C, wobei der Auslaſs für das Gemisch durch das Zuführungsrohr in Folge Niederfallens des Rückschlagventils abgeschnitten wird. Die neue Ladung wird deshalb verdichtet, ehe der Kolben C die Grenze seines Hubes nach rückwärts erreicht hat, und wenn diese Grenze erreicht ist |123| und ein anderer Antrieb eintreten kann, wird der Schieber w, welcher sich unter der Wirkung der Feder selbsthätig schlieſst, sobald der Kolben E seine Bewegung nach vorwärts beginnt, wiederum zurückgezogen, und es folgt eine weitere Explosion.

Der Hilfskolben E dient danach als Regulator und ist selbsthätig in seiner Arbeitsweise. Da der Kolben E durch seine Feder erst bewegt wird, nachdem der Auspuff geöffnet ist, so ist ersichtlich, daſs seine ganze Bewegung stattfindet, während der Auspuff offen ist; denn sobald dieses Ende geschlossen ist, verhindert die Verdichtung zwischen den beiden Kolben wirksam jedes weitere Vorgehen des Hilfskolbens. Daraus folgt, daſs, da der Raum zwischen dem Deckel des Cylinders und der Fläche des Kolbens E die Menge des Gemisches für die nächste Füllung miſst, die Geschwindigkeit der Bewegung des Hauptkolbens beim Schlieſsen der Auspufföffnung (die durch die geleistete Arbeit geregelt wird) die Kraft der nächsten Explosion dadurch regulirt, daſs sie den Hilfskolben ein gröſseres oder kleineres Stück nach vorn gehen läſst. Wenn darnach die erste Füllung für die Arbeitsleistung der Maschine zu groſs war, wird der Hauptkolben eine schnellere Bewegung erhalten und den Auspuff in kürzerer Zeit schlieſsen, d.h. die Bewegung des Kolbens E begrenzen und dadurch den Betrag der nächsten Füllung verringern. Wenn andererseits die erste Füllung kaum ausreichend war, die Arbeit zu leisten, dann wird die Bewegung des Kolbens C so langsam, daſs der Kolben E um ein gröſseres Stück nach vorn gehen kann und die nächste Füllung und die entwickelte Kraft gröſser wird.

Um die Regulirwirkung dieses Hilfskolbens beobachten zu können, ist eine Scala auf einer oder beiden Seiten des Ansatzes h vorgesehen, um die Spannung der Feder derart zu regeln, daſs die Bewegung des Hebels k auf den Nullpunkt eine Ladung ergibt, die ausreicht, die Reibung der Maschine zu überwinden, während die Bewegung dieses Hebels nach den verschiedenen Punkten der Scala die Anzahl Pferdestärken oder einen Bruchtheil derselben anzeigt, welche die Maschine leistet.

Diese Maschine kann durch einen Mann angelassen werden, der den Hebel k an dem Griff 10 faſst und ihn zurückzieht; hierdurch wird der Kolben E bewegt und die Füllung begrenzt.

Eine dreicylindrige Gasmaschine von E. Fürst in Nantes, Frankreich (D. R. P. Nr. 49379 vom 19. Februar 1889) ist in Fig. 11 bis 13 Taf. 4 dargestellt.

Die drei Kolben wirken auf eine gemeinsame Kurbel nahezu fortwährend ein, so daſs das Gewicht des Schwungrades verringert und eine leichte, besonders für Fahrzeuge geeignete Maschine hergestellt werden kann. Bei diesem Gasmotor ist ein Cylinder von dem anderen abhängig, indem jede Explosion auſser der verwerthbaren Arbeit noch jene Arbeit liefert, welche zum Bewegen des Kolbens in jenem Cylinder |124| erforderlich ist, wo die nächste Explosion stattfinden soll. In jedem Cylinder findet bei jeder zweiten Umdrehung der Kurbelwelle eine Explosion statt. Der rotirende Maschinentheil, welcher die Steuerung antreibt, dreht sich in entgegengesetztem Sinne wie die Kurbelwelle mit halb so groſser Geschwindigkeit, so daſs die Aufeinanderfolge der Explosionen sich in dem der Umlaufsrichtung der Kurbelwelle entgegengesetzten Sinne vollzieht.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich, sind die drei Cylinder ABC des Motors in derselben, auf die Kurbelwelle X senkrechten Ebene radial angeordnet. Jeder Cylinder enthält einen Kolben P, welcher durch eine Pleuelstange Q mit der gemeinschaftlichen Kurbel M der Welle X verbunden ist. Die Cylinder ABC sind alle mittels Schrauben oder Bolzen mit einem Centralstücke verbunden, in welchem die Wellenlager angebracht sind, und welches nach allen Seiten derartig geschlossen ist, daſs nur die Enden der Kurbelwelle durch Stopfbüchsen herausstehen. In den im Mittelstück und zwischen den Kolben der Cylinder ABC eingeschlossenen Hohlraum, dessen Volumen während des Ganges der Maschine ein nahezu constantes bleibt, läſst man eine Schmier- und Kühlflüssigkeit eintreten. Wenn ein Umlauf dieser Flüssigkeit eingeleitet wird, kann gleichzeitig mit dem Schmieren auch ein beständiges Kühlen der Cylinder erzielt werden. Diese Cylinder ABC treten nach einander in Thätigkeit und sind in wechselseitiger Abhängigkeit.

Jeder Cylinder ist mit einem Einströmungsventil H Fig. 12 und 13 und mit einem Ausströmungsventil K versehen. Diese beiden Ventile sind in einem gemeinschaftlichen Gehäuse mit der Zündvorrichtung angebracht und alle drei werden von einer Excentertrommel T aus angetrieben, welche ihre Bewegung von der Kurbelwelle X empfängt und in entgegengesetztem Sinne wie diese umläuft.

Die Bewegungsübertragung auf die Excentertrommel geschieht mittels eines Zahnrades a b, welches auf die Kurbelwelle X aufgekeilt ist, und zweier Getriebe c c, deren Durchmesser halb so groſs ist, als jener des Rades a b. Diese Getriebe sind auf ihren Achsen d frei drehbar und übertragen die Bewegung des Rades a b auf die innere Zahnung q r der Excentertrommel T. In Folge dieser Anordnung macht die Excentertrommel T eine Umdrehung, während Rad a b und Welle X zwei Umdrehungen machen, und zwar dreht sich die Trommel in dem der Bewegungsrichtung der Welle entgegengesetzten Sinne.

Auf Trommel T sind drei verschiedene Curvenexcenter angebracht, von welchen das eine die Einströmungsventile H für das bei H1 eintretende explosible Gasgemenge hebt, das andere die mittleren Stangen, durch welche die Zündvorrichtungen in Thätigkeit versetzt werden, und das dritte die Ausströmungsventile K, von welchen die Ausströmungsstutzen K, (Fig. 13) abgehen.

Während einer vollen Umdrehung der Trommel T kommt jeder |125| Daumen gegen den betreffenden Steuerungstheil aller drei Cylinder ACB in Thätigkeit, woraus folgt, daſs bei einer Umdrehung der Daumentrommel T in jedem Cylinder eine Explosion erfolgt, und daſs die Kurbelwelle während der Zeit, in welcher diese drei Explosionen vor sich gehen, zwei vollständige Umdrehungen macht, und zwar in dem der Bewegungsrichtung der Daumentrommel T entgegengesetzten Sinne.

Nimmt man nun an, die Bewegungsrichtung der Kurbel M sei durch den Pfeil F angegeben, so wird die Explosion zuerst im Cylinder A stattgefunden haben, dann im Cylinder C, weiter im Cylinder B, dann wieder im Cylinder A u.s.f., d.h. die Explosionen schreiten in der Richtung ACB fort, welche durch den Pfeil G angedeutet und der Umlaufsrichtung der Kurbel M entgegengesetzt ist.

Wenn im Cylinder A die Explosion stattfindet, so wird dadurch der Kolben P nach innen geschleudert und gibt auf diesem Wege bewegende Kraft an die Welle X ab. Da dann die anderen Kolben nach einander auf die Kurbel M wirken, wird Kolben P an seinen Ausgangspunkt zurückgeschoben, was das Austreiben der verbrannten Gase zur Folge hat; das Ausströmungsventil K des Cylinders wird nämlich gerade während dieser Zeit gehoben erhalten, dann wird durch die Pleuelstange und Kurbel M der Kolben P gegen die Mitte des Motors hingezogen, was das Einsaugen explosiblen Gemenges veranlaſst, und zwar tritt dieses Gasgemenge durch das während dieser Zeit offen gehaltene Einströmungsventil H ein. Endlich wird der Kolben durch die Kurbel, welche sich unter der Einwirkung der in den anderen Cylindern entwickelten Energie weiter bewegt, wieder in seine Ausgangsstellung geschoben, wobei er das explosible Gasgemenge verdichtet. Nun findet Zündung statt und dann wiederholt sich das Spiel.

Das Zünden des explosiblen Gemenges geschieht mit Hilfe der dem Platin, Iridium und einigen anderen verwandten Metallen eigenthümlichen Eigenschaft, daſs sie, zur Dunkelrothglut erhitzt, die Gase condensiren und deren Verbindung mit dem Sauerstoff veranlassen, so daſs dann das Platin weiſsglühend wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Zündweise ist in Fig. 12 dargestellt. Ein zusammengerolltes dünnes Platinrohr reicht mit beiden Enden durch den geschlossenen Boden des Rohres b2, wobei ein Ende des Platinrohres an eine Röhre f gelöthet ist. Das Gasgemenge (atmosphärische Luft und mehr oder minder carburirter Wasserstoff), welches das Platin im Glühen zu erhalten hat, tritt durch Rohr f ein und durchströmt das Platinrohr seiner ganzen Länge nach. Wenn der Zünddaumen den mittleren Stift hebt und das Ventil h von seinem Sitze abhebt, wird das in m befindliche explosible Gemenge vermöge seines Contactes mit dem Platin durch die Oeffnungen des Ventils h hierdurch entzündet.

Man könnte die Zündung auch mittels eines elektrischen Funkens bewirken, welcher durch das Unterbrechen der Leitung eines inducirten |126| Stromes hervorgerufen wird. In diesem Falle trägt der Stift einen gezahnten Kopf a3 b3, Fig. 13, welcher das Polende eines durch die ganze Masse der Maschine gebildeten Leitung darstellt, während der andere Pol durch den festen und von der Schraubenfeder vollständig isolirten Stift d1 gebildet wird. Wenn der Zünddaumen unter dem Zündstift durchgeht, hebt er ihn und veranlaſst gleichzeitig dessen Drehung um seine Achse um einen gewissen Winkel. Die Zähne des Kopfes a3 b3 treten dabei nach einander mit dem Stift d1 in und auſser Contact, was die Entstehung des Unterbrechungsfunkens zur Folge hat. Zündstift und die Spindeln der Ventile H K endigen unten in Köpfe p q1 von möglichst groſsem Durchmesser. Jeder von den Curvenexcentern, welche diese Spindeln verstellen, ist an einer Stelle eingebuchtet, so daſs an dieser Stelle das volle Gewicht der Ventile und der volle Federdruck auf dem Ventilsitz ruht. An dieser Stelle sind auch Knaggen angebracht, welche auf den Umfang der Köpfe p q1 wirken. Durch die Einwirkung der Knaggen wird eine kleine Drehung des Ventils um seine Achse veranlaſst, so daſs dasselbe in seinen Sitz eingeschliffen und dadurch vollständig dicht gemacht wird. Diese Vorrichtung ist sowohl beim Zündstift als auch bei den Ventilspindeln H und K vorhanden. Durch ihre Anbringung beim Zündstift wird auſserdem die elektrische Zündung ermöglicht, indem sie den Umlauf des Kopfes a3 b3 veranlaſst, welcher das Ueberspringen der elektrischen Funken bewirkt.

Der Daumen der Trommel, welcher die Einströmungsventile in Thätigkeit versetzt, kann auch zur Regulirung der Umlaufsgeschwindigkeit der Maschine durch Aenderung der Mengen, welche zugeführt werden, verwendet werden. Zu diesem Zwecke genügt es, diesem Daumen dreieckige Form zu geben und ihn so anzuordnen, daſs er durch einen Centrifugalregulator in der Richtung der Trommelachse verstellt werden kann.

Um das Ingangsetzen des Motors zu erleichtern, läſst man während der ersten Touren der Maschine das explosible Gemenge in den Arbeitscylindern nicht verdichten. Zu diesem Zwecke kann auf der Daumentrommel noch ein anderer beweglicher Daumen angebracht sein, welcher durch eine geeignete Bewegungsübertragung so verstellt wird, daſs er das Ausströmungsventil K während des Verdichtungsspiels hebt, oder es kann jeder Cylinder noch ein Ventil besitzen, dessen Gehäuse mittels eines nach Bedarf zu öffnenden und zu schlieſsenden Hahnes mit dem Cylinder communicirt. Dieses vierte Ventil wird dann während des Verdichtungsspiels durch einen der Daumen auf der Trommel gehoben.

Bei der rotirenden Gasmaschine von F. Gordenons in Vicenza (D. R. P. Nr. 48640 vom 18. Januar 1889) sind mehrere Arbeitscylinder mit der Mittellinie tangential am Umfange des Schwungrades angeordnet und rotiren mit demselben, indem sie letzteres dadurch ständig andrehen, |127| daſs ihr Arbeitskolben mit seiner Stange sich im Augenblick der Zündung an einem festen Stützpunkte des Maschinengestells fängt.

Die in Fig. 14 und 15 Taf. 7 dargestellte rotirende Gasmaschine von H. Vieweger in Mittweida (D. R. P. Nr. 45296 vom 10. Januar 1888) wird im Wesentlichen aus einem System kreisender Treibcylinder gebildet, die wechselweise zur Kraftwirkung gelangen. Diese kreisenden Cylinder (in der Zeichnung vier an der Zahl, es können jedoch auch mehr angeordnet werden) stehen zu zweien einander gegenüber und diese arbeiten je auf einer Kröpfung der Welle E. Die Cylinder sind an einem, ebenfalls mit diesem kreisenden, Stück fest verbunden, welch letzteres in dem Gestell gelagert ist. Das Cylindersystem dreht sich um die Mittellinie O, während die Kurbelwelle in der Linie E ihre Drehachse hat. In Folge dieser eigenartigen Vorbewegung der Drehpunkte von Kurbelwelle und Cylindersystem wird erreicht, daſs trotz geringen Kurbelhubes ein langer Kolbenschub erreicht wird, während die Kurbelwelle bei einem Umlauf des Cylindersystems eine doppelte Drehung vollbringt. Durch diese Einrichtung wird erzielt, daſs je zwei gegenüberstehende Cylinder in besondere Wechselwirkung gebracht werden können, so zwar, daſs jedesmal der eine Cylinder die Arbeit des Ansaugens und Zusammendrückens von dem im anderen Cylinder zur Entzündung zu bringenden Gemische bewirkt.

Die Cylinder A A und B B, von welchen die Vorderseiten (von der Kurbel gerechnet) als Pumpen, die Hinterseiten als Arbeitscylinder dienen, sind mit dem ringförmigen Theil C aus einem Stück gegossen. Der`ringförmige Theil C ist drehbar in dem Gestell D gelagert, derart, daſs sich die Cylinder um die Linie O-O drehen können. Excentrisch hierzu liegt in dem Gestell D die zweimal gekröpfte Welle E, deren Kurbel um 180° versetzt ist. Wenn die Kolbenstangen sich geradlinig hin und her bewegen, drehen sich die Cylinder um die Linie O-O und die gekröpfte Welle dreht sich mit doppelter Geschwindigkeit um ihre Mittellinie. Das Hin- und Hergehen der Kolben wird durch die Expansion eines im Raume S entzündeten Gasgemisches bewirkt.

Das explosible Gemisch wird durch Zuführung von Luft und Gas durch Hähne F (Fig. 14) in dem ringförmigen Kanal G erzeugt und gelangt von hier durch das gesteuerte Ventil H in den vorderen, als Pumpe dienen den Cylinderraum. Beim Rückgange des Kolbens wird das angesaugte Gemisch zunächst zusammengedrückt und dann durch die Kanäle r und das gesteuerte Ventil J in den hinteren schädlichen Raum des gegenüberliegenden Cylinders gepreſst, wo es durch einen elektrischen Funken entzündet wird (Fig. 15). Nachdem das entzündete Gas den Kolben vorwärts gedrängt hat, [öffnet sich beim Rückgange des Kolbens das gesteuerte Ventil N, durch welches die Verbrennungsrückstände zum Theil entweichen. Der Schluſs des Ventils erfolgt vor vollendetem Hube. Die Steuerung der Ventile H J und N geschieht |128| durch ringförmig gestaltete, am Gestell D befestigte Gleitstücke K L und L1, durch welche die Hebel M im geeigneten Moment herabgedrück0 werden und diese hier durch die durch Federn geschlossenen Ventile öffnen.

Durch e wird den Cylindern Oel zugeführt. Die Kühlrippen dienen in Verbindung mit der durch die Rotation erzeugten Luftströmung dazu, die Temperatur der Cylinderwandungen herabzumindern.

Zwei Hähne F für jedes Cylinderpaar, welche auf dem Gestell D sitzen, münden in den ringförmigen Kanal G, welcher seinerseits durch die Ventile H in Verbindung mit den vorderen Seiten der Cylinder steht. Die Vorderseite eines jeden Cylinders ist durch einen Kanal r und das Ventil J mit der Hinterseite des gegenüberliegenden Cylinders verbunden. Das Spiel ist nun folgendes: Der Einfachheit halber mögen die Cylinder vorläufig als ruhend angenommen werden. Befindet sich der Cylinder A rechts in der äuſseren Todtpunktlage, so ist der gegenüberliegende Cylinder in der inneren Todtpunktlage. Der schädliche Raum S des Cylinders A rechts ist angefüllt mit explosiblem Gemisch und Verbrennungsrückständen in comprimirtem Zustande. Vor dem Kolben befindet sich das eben angesaugte explosible Gemisch und im gegenüberliegenden Cylinder hinter dem Kolben Verbrennungsrückstände; das comprimirte explosible Gemisch im Raum S wird durch einen elektrischen Funken entzündet und beide Kolben bewegen sich hierdurch von oben rechts nach links. Hierdurch wird das vor dem Kolben befindliche Gemisch comprimirt, hingegen die Verbrennungsrückstände im gegenüberliegenden Cylinder durch das Ventil N in die Luft entweichen. Im vorderen Raum dieses Cylinders werden durch die beiden Hähne F, den ringförmigen Raum G und das geöffnete Ventil H Luft und Gas angesaugt. Haben die beiden Kolben etwa ¾ ihres Hubes zurückgelegt, so öffnet sich das Ventil J, während sich das Ventil N desselben Cylinders schlieſst. Es wird also das im vorderen Theil des Cylinder rechts befindliche, bereits comprimirte Gemisch während des letzteren Hubviertels in den schädlichen Raum des links liegenden Cylinders gepreſst, wo es sich mit den Verbrennungsrückständen mischt.

Das Saugventil H wird etwas vor vollendetem Hube geschlossen. Damit die in dem Kanal r befindlichen comprimirten Gase nicht durch das Ventil H und die Hähne F abblasen, wird das Ventil erst geöffnet, wenn die Spannung im Kanal r unter die atmosphärische Spannung gesunken ist. Die Cylinder sind aber nicht, wie vorausgesetzt war, stehen geblieben, sondern haben sich um 180° gedreht, so daſs sie ihre Stellung gerade vertauscht haben. Es befindet sich also wiederum der Cylinder rechts in demselben Zustande wie vorhin, überhaupt befindet sich ein beliebiger Cylinder an derselben Stelle des Raumes genau in derselben Phase wie seine Vorgänger. Das rechtzeitige Oeffnen der Ventile, geschlossen gehalten werden sie durch Federn, geschieht durch Herabdrücken |129| der Hebel M an der Stelle, wo die Röllchen sich befinden. Besorgt wird dieses Herabdrücken durch unrunde Ringe von rechteckigem Querschnitt K und L L1, welche fest mit dem Gestell verbunden sind.

Die Zuführung des Inductionsstromes geschieht durch die Klemmen k, welche auf dem Gestell D, jedoch von diesem durch das Brettchen b isolirt, befestigt sind. Zwei Federn f, in Verbindung mit diesen Klemmen, schleifen auf den metallischen Belegungen m und n, welche mit den Cylindern, aber getrennt durch den isolirten Ring i, fest verbunden sind. Die Belegung m, welche einen geschlossenen Ring bildet, ist durch vier Leitungsdrähte mit je einem Zündstift z verbunden. Die Belegung n besteht aus vier einzelnen Segmenten, von denen ein jedes durch einen Leitungsdraht mit dem anderen Zündstift z verbunden ist.

Eine Abänderung der beschriebenen Construction besteht darin, daſs an Stelle der im Cylinderende befindlichen schädlichen Räume besondere Entzündungskammern angebracht sind, in denen sich zwangläufig bewegte Ventile befinden. Eins derselben dient zur Abführung der Verbrennungsgase, während ein anderes erforderlich ist, um die erhitzten gepreſsten Verbrennungsproducte auf die Treibfläche des Kolbens zu leiten. Die Ventile werden durch Hebel bewegt, welche von einem am Gehäuse befindlichen Treibstücke beeinfluſst werden.

An die bekannte Parsons'sche Dampfturbine schlieſst die Maschine von Desgoffe und Giorgio in Odessa an (D. R. P. Nr. 43452 vom 3. August 1887), welche in Fig. 16 dargestellt ist. Dieser Motor besteht aus concentrisch in einander gesteckten und paarweis angeordneten Schraubengängen, deren Gewinde, ohne sich wechselseitig zu berühren, scheeren und dadurch eine eigenthümliche mechanische Einrichtung schaffen, deren Schraubenflächen als Receptoren die motorischen Kräfte aufnehmen und bei ihrer Drehung um die gemeinsame Schraubenachse, oder schon bei der Rotation einer einzelnen Schraube, sie in mechanische Arbeit umsetzen. Die Anordnung von sich scheerenden, links und rechts gewundenen Gängen hat zur Folge, daſs ein parallel zur Achse wirkender Druck eine Rotationsbewegung erzeugt, deren Richtung winkelrecht gegen die ursprüngliche Druckrichtung ist.

In Fig. 17 mögen die Dreiecke a b c und d b c die abgewickelten Flächen eines Schraubenpaares darstellen, deren Hypothenusen a c und d c ihren Gewinden, deren gemeinschaftliche Kathete b c der Steigung und deren Grundlinien a b und b d dem abgewickelten cylindrischen Schraubenumfange entsprechen. Ist die Richtung einer Kraft P winkelrecht gegen die Grundlinien a d gegeben, so zerlegt sich dieser Druck zunächst in seine Componenten längs der schiefen Ebene c a und c d und in die Komponenten c e und c k normal zu den Schraubenflächen; aus beiden letzteren bildet sich wiederum eine Resultante c b in der Richtung der Achse und die Componenten c l und c m normal zur Achse.

Denkt man sich nun die beiden Dreiecke verschiebbar bezieh. die |130| beiden Schrauben drehbar, so wird der Angriffspunkt der Kraft in der Richtung c b fortschreiten, während gleichzeitig ein jedes der beiden Dreiecke um die Länge seiner Grundlinie a b bezieh. b d nach auſsen verschoben wird, so daſs die Hypothenusen a c und c d nach Beendigung dieser Verschiebung sich in den Lagen b f und b g befinden werden, d.h. während der Angriffspunkt der Kraft die Höhe einer Steigung der Schraubengänge durchläuft, macht jede der beiden beweglichen Schrauben eine Umdrehung um ihre gemeinschaftliche Achse.

Wenn dagegen die Mantelschraube feststeht, so wird die allein bewegliche innere Schraube eine Umdrehung zurücklegen, während der Angriffspunkt der Kraft um den Weg cb/2 fortschreitet, bezieh. zwei Umdrehungen machen, während dieser Punkt c um die Höhe einer Steigung vorrückt.

Die Wirkungsweise der Kraft P auf die beiden convergirenden Schraubenflächen kann mit der Wirkungsweise eines Keiles h c i auf die Flächen c h und c i verglichen werden, woraus hervorgeht, daſs der Druck auf die Schraubenflächen, in der Richtung ihrer Verschiebung gemessen, um so gröſser wird, je spitzer der Keil oder je steiler der Neigungswinkel der Gänge wird, während gleichzeitig das Maſs der Verschiebung rechtwinklig zur Achse abnimmt.

Die Einrichtung ermöglicht, Druck und Umdrehungsgeschwindigkeit nach Maſsgabe des Neigungswinkels der Gänge zu variiren und den letzteren in solcher Weise zu bestimmen, daſs entweder ein Maximum der mechanischen Nutzarbeit erreicht werde, oder daſs hinsichtlich der Umdrehungszahl die Anforderungen eines bestimmten Falles der Anwendung erfüllt werden. Erfahrungsmäſsig ist die Neigung der Gänge 17° 40' zur Normalebene der Achse hinsichtlich des sparsamen Verbrauches der motorischen Substanz am geeignetsten. Durch den in der Richtung der Schraubenachse wirkenden Druck P wird eine Reibung am Spurzapfen hervorgerufen. Diese und die Reibung in den Stopfbüchsen sind die einzigen Reibungen mechanischer Theile in diesem Motor. Die erstere wird jedoch durch die nachfolgende erläuterte Anordnung, welche ein Gleichgewicht zwischen den Achsendrücken herbeiführt, aufgehoben.

Eine Spindelschraube a, Fig. 16, welche auf ihrer halben Länge rechtsgängig, auf der anderen Hälfte ihrer Länge linksgängig ist, wird von einem mit dem Zuführungsrohr b und den Abzugsrohren c c versehenen Mantel d umgeben, welcher die scheerenden Gewinde an der inneren Mantelfläche enthält. Diese Gänge sind sowohl unter sich als denjenigen der Schraubenspindel entgegengesetzt gewunden. Gemeinsam ist allen jedoch die Einrichtung, daſs die Ganglücken von der Stelle des Eintritts bei b nach den Seiten der Austritte c c sich vertiefen, um die Expansion, welche nach der Theilung in zwei Strahlen während seines Verlaufes nach beiden Seiten des Scheerengewindemotors sich vollzieht, |131| vollkommen auszunutzen. Die Schraubenspindel tritt, durch Stopfbüchsen gedichtet, aus dem Mantel heraus und wird durch die Kupplung e mit der Arbeitswelle f gekuppelt.

Eine Abänderung dieser Maschine ist von C. W. Thiele in Odessa (* D. R. P. Nr. 45637 vom 10. Juni 1888) angegeben. Die Maschine besitzt eine drehbare, im festen Gehäuse mit Muttergewinde gelagerte Schraube von entgegengesetzter Gewinderichtung. Zur Steigerung ihres Nutzeffectes sind Scheidewände angeordnet, welche, von dem Gehäuse und dem Schraubenkern ausgehend, bis zur cylindrischen Berührungsfläche reichen und so Kammern bilden, welche die gleich hohen Schraubengänge streckenweise und wechselweise schlieſsen und öffnen.

Eine Kolbenschmierung für stehende Gasmaschinen bringt B. Lutzki in Harburg (* D. R. P. Nr. 48641 vom 20. Januar 1889) in Vorschlag. Fig. 18 zeigt die bezügliche Einrichtung. Von einem Oeltropfapparat gelangt das Oel durch das Röhrchen l in den Ringkanal m, von hier durch zwei Oeffnungen in eine wagerechte Nuth, dann, um den Kolben ringsum zu schmieren, in eine spiralförmig gewundene Schmiernuth o3. Hier nimmt der Arbeitskolben das Oel auf und vertheilt es beim Aufwärtsgang gleichmäſsig über die Cylinderwandungen. Den Oelabschluſs vermitteln mit Hilfe der wagerechten Nuth o1 die feinen, in einer Kegelfläche o4 centrisch eingefeilten Riefen o5, welche es in den sich eng an den Cylinderkolben legenden Oelfänger f führen. Die Oeffnung o2 dient zum Ablassen des Oeles aus dem Fänger.

Fig. 19 erläutert eine Einrichtung von P. Niel in Paris (* D. R. P. Nr. 50834 vom 26. Mai 1889) um die Wärme der gasförmigen Verbrennungsrückstände, die sonst unmittelbar nach der Explosion abgeblasen werden, dadurch auszunutzen, daſs dieselben in einem Luftverdichtungscylinder mit der für die Ladung erforderlichen Luft vermischt und zur Wirkung gebracht werden. Diese Luftpumpe kann in der Achse des Arbeitscylinders oder parallel zu diesem Cylinder angeordnet werden und steht mit dem Arbeitscylinder durch eine besondere Ventilsteuerung in Verbindung. Die Luftpumpe erhält zweckmäſsig ein gröſseres Volumen wie der Arbeitscylinder, und zwar etwa das Doppelte desselben.

Der Zeichnung ist als Beispiel ein Viertaktmotor mit Arbeitscylinder 1, Kolben 2, Kurbel und Schubstange zu Grunde gelegt. Die Gas- und Luftzuführung erfolgt durch den Kanal 5 und wird mittels der umlaufenden Welle 6 geregelt. Der Austritt der Verbrennungsrückstände erfolgt durch den Kanal 7 mit Ventil 14 in einen Vertheilungskasten, welcher mit dem Luftcylinder 8 in Verbindung steht. Der Kolben 9 ist durch die Schubstange 10 mit einer Kurbel 11 verbunden, die auf der Antriebswelle des Motors befestigt ist. Die Kurbeln sind entweder einander gegenüber oder unter einem gewissen Winkel zu einander angeordnet. Zwischen dem Cylinderboden und dem Kolben 9 befindet |132| sich der Verdichtungsraum 12; in dem Boden des Luftcylinders ist ein Saugventil 13 angeordnet. Das in dem Vertheilungskasten befindliche Ventil 14 wird durch die Daumenscheibe 15 und das Ventil 16 durch die Daumenscheibe 17 in der auf der Zeichnung ersichtlichen Weise durch Hebel gesteuert. Die Verbrennungsrückstände werden mit der durch das Ventil 13 angesaugten Luft vermischt, darauf durch den Luftcylinderkolben zusammengepreſst und entweichen zum Theil durch das Ventil 16 und den in dessen Verlängerung befindlichen, unter ihm angeordneten Kanal 18. Beim Rückgange des Arbeitskolbens 2 wird die vorher angesaugte Explosionsladung verdichtet; gleichzeitig saugt der Luftcylinderkolben 9 frische Luft durch das Ventil 13 in den Cylinder 8. Sobald der Kolben 2 in Folge der Explosion wieder vorgeht, bewegt sich der Kolben 9 wieder zurück, und es wird bis zum halben Kolbenhub durch das gleichzeitig bethätigte Ventil 16 ein Luftvolumen wieder ausgeschieden, welches dem in dem Arbeitscylinder angesaugten Volumen des Explosionsgemisches entspricht; hierauf schlieſst sich das Ventil 16 und der Kolben 9 comprimirt das übrigbleibende Luftvolumen. Bei dem dritten Kolbenhub, wenn der Kolben 2 zurückgeht, um die Verbrennungsrückstände aus dem Cylinder auszutreiben und der Kolben 9 sich wieder nach auswärts bewegt, öffnet sich das Ventil 14 und es bildet sich ein Gemisch von Verbrennungsrückständen und verdichteter Luft in dem Cylinder 8. Erwärmt durch diese Vermischung, leistet diese dann auf den Kolben 9 eine gröſsere Arbeit als diejenige, welche zu ihrer Verdichtung erforderlich war, und hieraus entspringt der Vortheil einer mechanischen Hilfsarbeit. Beim vierten und letzten Kolbenhub des Viertaktmotors, wenn der Kolben 2 sich wieder nach auswärts bewegt, wobei seine Explosionsladung ansaugt, und wenn der Kolben 9 wieder zurückgeht, wobei er das aus den Verbrennungsrückständen und der Luft bestehende Gemisch vor sich hertreibt, hat sich das Ventil 14 geschlossen und das Ventil 16 geöffnet, worauf das Gemisch endgültig durch den Kanal 18 entweicht.

Einen gleichen Vorgang könnte man auch in einem zweiten Cylinder eintreten lassen. Man könnte auch die Luft durch das Ventil 13 ansaugen und theilweise wieder verdrängen oder nur während eines halben Kolbenhubes ansaugen lassen, in welchem Falle das Ventil von der Welle 6 zu steuern wäre. Oder es könnte auch dieses Ventil 13 fortgelassen und die Luft durch das Ventil 16 angesaugt, dann zum Theil wieder verdrängt und der übrigbleibende Theil verdichtet werden. Werden die Cylinder hinter einander angeordnet, so sind die Kanäle entsprechend abzuändern.

Ein Schalldämpfer für die Auspuffgase wird von O. Blessing in Reudnitz-Leipzig (* D. R. P. Nr. 47256 vom 8. Juli 1888) angegeben. Derselbe besteht gemäſs Fig. 20 aus einer Rohrleitung x2x3 für Auspuffgase mit einem oder mehreren Behältern v1, sowie mit einem oder |133| mehreren Ventilen z2 und einer oder mehreren Federn a, je auf einem Behälter v1 oder auf einem Rohr x2 der Leitung, welche mit einem Ende auf einem Behälter v1 bezieh. Rohr x2 und mit dem anderen Ende an einem Deckel d, dicht auf demselben aufliegend, befestigt sind, wobei der von jeder Feder a eingeschlossene Raum in Verbindung mit dem Inneren der Rohrleitung steht. In der Rohrleitung x2 befinden sich Verengungen durch Einschalten von kurzen Rohrstutzen x3 mit geringerer Durchgangsöffnung als die der übrigen Rohre x2, welche aber auch fortgelassen werden sollen. Die Auspuffgase des Motors werden in der Richtung der auf der Zeichnung angedeuteten Pfeile durch die Rohre x2x3 und die Behälter v1 geleitet.

Die Ventile z2, welche an einem Deckel d angebracht sind, haben den Zweck, daſs, wenn bei mehreren auf einander folgenden Kolbenhüben die Explosion ausbleibt, wobei der Kolben mit den Auspuffgasen spielt, wie das der Fall ist, wenn wenig Kraft vom Motor gefordert wird, sobald der Kolben saugend wirkt, nicht die Auspuffgase aus der langen Leitung x2x3 zurückgezogen werden müssen und eventuell das gewöhnlich durch Federdruck geschlossen gehaltene Mischventil aufgezogen wird.

Beim Auspuff der Gase vom Motor wirken dieselben zunächst auf die innere Wandung der Leitung, schlieſsen die Ventile z2 und heben die Deckel d von den Behältern v1 etwas hoch, wodurch die Windungen der Federn a aus einander gezogen werden, so daſs die Auspuffgase theils durch die zwischen den Windungen der Federn a entstehenden Räume und theils durch die Rohrleitung x2x3 entweichen.

Nach dem Auspuff der Gase ziehen sich stets die Windungen der Federn a wieder von selbst dicht auf einander, und es tritt durch das Ventil z2 Auſsenluft hinter den saugend wirkenden Kolben des Motors.

In Folge der abwechselnden Erweiterung und Verengung dieser Leitung, sowie in der Hauptsache dadurch, daſs beim Auspuff die Gase durch die Oeffnung zwischen den Windungen der Federn a vertheilt in das Freie gelangen, wird das Geräusch gedämpft.

Die gemeinschaftliche Verwendung von Gasexplosionen und Wasserdampf in derselben Maschine wird neuerdings wieder mehr gepflegt. A. B. Drautz in Stuttgart (* D. R. P. Nr. 50771 vom 13. Juni 1889) läſst beide Kraftmittel in demselben Cylinder auf mehrere Arbeitskolben wirken (Fig. 21).

Die Maschine besitzt zwei verschieden groſse steuernde Arbeitskolben, die in entsprechenden Cylindern, welche mittels zweier Vertheilungskanäle verbunden sind, arbeiten. Die zwischen den beiden Kolben liegenden Cylinderräume, sowie der eine kleinere Kanal dienen zum Ansaugen, Verdichten und Entzünden des Explosivgemenges, während der vor dem kleineren Kolben liegende Cylindertheil, sowie der dazugehörige hohl geformte Cylinderdeckel als Explosionsraum verwendet |134| wird, welcher durch eine selbsthätig wirkende Wassereinspritzung abgekühlt und zur Erzeugung von Dampf von hoher Spannung verwendet wird. Der erzeugte Dampf sammt dem explodirten Gemenge wird gegen Ende des einen Kolbenlaufes mittels des gröſseren Vertheilungskanals der rechtsseitigen Hälfte des gröſseren Cylinders zugeführt und expandirt daselbst bei entgegengesetztem Kolbenlauf weiter, um gegen Schluſs des letzteren mit geringer Spannung zu entweichen, d.h. ins Freie auszuströmen oder eventuell zu weiterer Ausnutzung einem Condensator zugeführt zu werden.

Denkt man sich die beiden Kolben A und A1 in der bezeichneten Lage und in der angegebenen Pfeilrichtung fortschreitend, so wird zunächst die rechtsseitige Kanalmündung von h1 durch Kolben A1 abgeschlossen und das zwischen dem Cylinderdeckel C und dem Kolben A1 befindliche Explosivgemenge durch den mittels Gasflamme erhitzten Zündstift t entzündet. Letzteres wird dadurch bewirkt, daſs in einer bestimmten Lage der Kolben der Zündstift t, der an einem Stängchen k1 mit Rolle r befestigt ist, welches in dem Zündcylinder E beweglich gelagert ist und durch eine Schraubenfeder p1 in einer bestimmten Lage auſserhalb des Zündkanals o festgehalten wird, mittels von einer Excenterstange S auf einen Winkelhebel k3 ausgeübten Zuges der Röllchen r1 sammt Stängchen k1 und Zündstift t in den Zündkanal o und Kanal h1 einstöſst und das Gemenge entzündet. Die durch die Explosion erzeugten Gase von hoher Spannung schleudern den Differentialkolben D d nach links und pressen das zwischen den beiden Ventilen i1 und i2 befindliche Wasser durch die geöffnete Ventilmündung von i1 und durch die kleinen Oeffnungen des Vertheilers l in den Explosionsraum b. Die heiſsen Gase bewirken eine sofortige Verdampfung des eingespritzten Wassers und eine starke Abkühlung der Verbrennungsgase und der Explosionsraumwandungen, wodurch eine Abkühlung derselben auſserhalb unnöthig wird. Das Gemisch von Verbrennungsgasen und Dampf treibt nun beide Kolben so lange in der Pfeilrichtung, bis die linksseitige Kanalmündung von h durch den Kolben A1 freigegeben ist und das Gas-Dampfgemisch durch den Kanal h in den rechtsseitigen Cylinderraum von B eintritt und Druckausgleich in Beziehung auf die beiden Kolben A und A1 stattfindet. In Folge der Flächendifferenz der letzteren werden die Kolben nunmehr nach links getrieben und das Gas-Dampfgemenge expandirt auf der rechtsseitigen Kolbenhälfte von A so lange weiter, bis der Auslaſskanal J vom Kolben A freigegeben wird und derselbe ins Freie entweicht oder eventuell in einen Condensator ausströmt, während auf der linksseitigen Kolbenseite von A1 Compression stattfindet bezieh. frisches Gasgemenge eingepreſst wird.

Während somit links und rechts der beiden Kolben A1 und A die arbeitenden Gase bezieh. Dämpfe wirken, wird zwischen beiden Kolben bei der Bewegung derselben von links nach rechts zuerst die rechtsseitige |135| Kanalmündung von h1 durch Kolben A1 abgeschlossen und in der Weiterbewegung der Kolben in den Cylindertheilen zwischen den Kolben ein Vacuum erzeugt, das Speiseventil v geöffnet und Gas und Luft angesaugt. Beim Kolbenwechsel wird das Ventil v geschlossen, das Gasluftgemenge verdichtet und endlich durch den Kanal h1 in den Verbrennungsraum B1 C eingepreſst und nach wiederum stattgehabtem Kolbenwechsel bei entsprechender Lage der Kolben und vorherigem Abschluſs der rechtsseitigen Kanalmündung von h1 durch das Excenter der Zündstift t wieder in den Kanal h1 eingestoſsen und das Gemenge entzündet, worauf die eben beschriebenen Wirkungen von neuem auftreten. Zur Regulirung des Motors dient das Speiseventil des Gasgemenges v selbst, welches, wenn überschüssige Kraft vorhanden, vom Hebel d, der durch eine Stange r mit dem Regulator in Verbindung steht, entweder theilweise oder vollkommen zugehalten wird, wodurch nur geringe oder gar keine Ansaugung von explosiblem Gemenge stattfinden kann, und dementsprechend nur eine geringe oder gar keine Explosion, d.h. eine geringe oder gar keine Kraftentwickelung stattfindet. Der belastete Hebel d1 dient dazu, die Reibungswiderstände des Ventilstängchens s im Deckel m und in der Stopfbüchse m1 des Ansaugetopfes G, sowie des Gewichtes des Ventils v genügend auszubalanciren. Der lose eingelegte Conus y hat nur den Zweck, den Ansaugeraum möglichst zu verringern.

Damit eine Einspritzung von Wasser nur bei einer jedesmaligen Explosion stattfindet, ist in dem hohlen linksseitigen Cylinderdeckel C von Cylinder B1 ein hohler Differentialkolben D d derart beweglich gelagert, daſs derselbe mittels einer Schraubenfeder f in einer bestimmten normalen Lage gehalten wird. In dem Hohlkolben D d ist das Druckventil i1 während das Saugventil i2 in einem an den Deckel angegossenen senkrechten Saugstutzen, der mit dem Saugrohr n verbunden ist, liegt. Der Lufthahn e dient zur Regulirung des Weges des Kolbens D d bei einer stattfindenden Explosion und damit der Menge des eingespritzten Wassers. Wird nämlich der Kolben D zurückgeschleudert, so muſs derselbe den Widerstand der Feder f überwinden und auſserdem die zwischen dem Kolben D und seinem Cylinder befindliche Luft comprimiren. Diese Comprimirung kann nun mittels des Hahnes e regulirt werden. l ist ein Wasservertheiler, der am gröſseren Kolben D festgemacht ist. l1 ist ein am Cylinderdeckel C festgemachter Ring, gegen den der Kolben D durch die Spiralfeder f gepreſst wird. Beim Zurückschleudern der Kolben D d wird durch Ventil i1 Wasser in den Explosionsraum gespritzt und beim Zurückdrängen beider Kolben D d mittels der Feder f Wasser nachgesaugt in den Raum c2 aus dem Saugraum c3. (Vgl. Nebenfigur zu Fig. 21.)

Zum Betriebe von Straſsenbahnwagen benutzt E. Capitaine in Berlin (* D. R. P. Nr. 48302 vom 12. Juli 1888) vier zu je zwei gekuppelte |136| Gasmaschinen. An den Enden dieses Wagens sind unter den Sitzbänken vier Motoren durch Wände und Sitzbrett allseitig dicht eingeschlossen angebracht. Das Sitzbrett, welches an dieser Stelle etwas erhöht ist, läſst sich mit der Wand drehen bezieh. heben, so daſs der einzelne Motor vom Wageninneren aus leicht zugänglich ist. Die Wellen der beiden vorderen Motoren einerseits und der beiden hinteren andererseits sind mit einander verbunden und ragen seitlich vom Wagen heraus, zum Zwecke eines Andrehens der Motoren mittels einer auf das Wellenende gesteckten Handkurbel. Die Drehbewegung der Motorenwelle wird durch einen Gummiriemen auf eine gröſsere Scheibe übertragen. Auf der dieser Scheibe zugehörigen Welle sitzt ein Zahnrad, welches in ein gröſseres Zahnrad greift. Ersteres sitzt lose auf der Radachse und wird nach Bedarf durch eine Frictionskuppelung mit derselben gekuppelt. Das Ein- und Ausrücken der Kuppelung geschieht mittels Winkelhebels von einer Handkurbelwelle aus.

Unter normalen Verhältnissen arbeitet ein Motorenpaar, und die Verbindung zwischen der zweiten, nicht zu diesem Motorenpaar gehörigen Kuppelung und dem Bremshebel wird gelöst; das zweite Motorenpaar dient nur zur Reserve bei irgend welcher Betriebsstörung oder zur Ueberwindung von groſsen Widerständen, welche im Vorstehenden näher bezeichnet wurden. Es bedarf zur Inbetriebsetzung des zweiten Motorenpaares nur der Wiederherstellung der Verbindung zwischen Bremshebel und Winkelhebel.

Um ein Herabsinken der Umdrehungszahl der Motoren bei eintretenden gröſseren Widerständen, als Befahren von Curven oder Steigungen oder beim Anfahren des Wagens, zu verhüten, welches eine verhältniſsmäſsig bedeutende Minderleistung des Motors in Folge der stärkeren Abkühlung der arbeitenden hocherhitzten Gase durch die längere Berührung mit den stets kälteren Cylinderwandungen und schlieſslich einen Stillstand der Motoren zur Folge haben würde, ist eine Centrifugalreibungskuppelung vorgesehen.

Steuerungen.

Dürr und Krumpelt in München (* D. R. P. Nr. 48 839 vom 12. Februar 1889). Fig. 22 zeigt einen Gasmotor, bei welchem die Luft im vorderen Theile des Arbeitscylinders verdichtet wird, durch ein Ventil in eine Rohrleitung r r tritt, von dort durch das eingeschaltete Mundstück m durch den Schlitz des Schiebers S1 in den Explosionsraum e des Arbeitscylinders gelangt und auf diesem Wege das in dem Kanal i i befindliche Gas mit sich reiſst. Die Bewegungsmechanismen sind so angeordnet, daſs kurz bevor der Arbeitskolben an dem hinteren todten Punkte angelangt ist, das Gasgemisch unter entsprechendem Druck in die Explosionskammer eintritt. Der Schieber h schlieſst bei Beginn des Hubes den Gaszutritt ab und wird das Gasgemisch dann entzündet.

|137|

Sämmtliche Mechanismen, welche Gaseintritt (Schieber), Gasaustritt (Ventil) und Zündung (Zündschieber) bewerkstelligen, werden von der Scheibe x der Welle u aus bewegt. Der Hauptschieber wird von einem Bügel L gefaſst, welcher auf dem Zapfen X1 der Scheibe X sitzt, das Auspuffventil a wird direkt durch den Ansatz X2 derselben bewegt, während der Zündschieber durch Anschlagen des verstellbaren Bolzens B an den Winkelhebel K in Zusammenwirkung mit einer Feder seine Bewegung erhält. Durch diese Anordnung liegen alle genannten Mechanismen frei, können unabhängig von einander ausgewechselt werden und sind alle von auſsen zugänglich.

Läſst man in einen mit verdichteter Luft angefüllten Arbeitscylinder verdichtetes Gas im Bereich einer Zündung einströmen, so gelingt es, auf diesem Wege Gasmengen in Luft zu entzünden, deren Mischungsverhältniſs weit über die Grenzen der bisher angewendeten hinausgeht. Dies erklärt sich aus dem Umstände, daſs bei dem fraglichen Verfahren eine Verbrennung eintritt, bevor das einströmende Gas sich mit der gesammten im Arbeitscylinder enthaltenen Luft vermischt hat, bevor es sich also z.B. zu sehr mit Luft verdünnt hat, um bei späterer Zündung noch entzündbar zu sein. Auf diese Weise werden also auch beliebig geringe Gasmengen noch verbrannt und dadurch auch beliebig geringe Druckhöhen erzeugt, so daſs man den Motor bei geringerer Belastung nicht wie bisher durch Aussetzen von Gasladungen und Explosionen, sondern viel einfacher und vortheilhafter durch Verringerung der einströmenden Gasmenge regeln kann. Damit aber diese Regelung der einströmenden Gasmenge auch ökonomisch und praktisch brauchbar werde, und damit sie andererseits nicht nur mit geringen, sondern auch mit den höchsten, sonst nur bei den sogen. Explosionsmotoren vorkommenden Druckhöhen arbeiten könne, soll nach dem Verfahren von W. von Oechelhäuser in Dessau (* D. R. P. Nr. 49935 vom 16. Februar 1889) die Regelung der einströmenden Gasmenge so stattfinden, daſs jede Gaseinströmung, sowohl die groſser als geringer Gasmengen, momentan oder stoſsweise bei nahezu constantem Volumen des durch den Arbeitskolben abgeschlossenen Verbrennungsraumes erfolgt, welche Geschwindigkeit der Arbeitskolben auch an der betreffenden Stelle des Arbeitshubes haben möge. Dadurch wird jede beliebige Druckhöhe der Verbrennung ebenso schnell wie bei den explosibelsten Mischungen in den Motoren nach dem Otto-Typus erreicht und die Expansion durch ein- oder mehrmalige Gaseinspritzung während eines Arbeitshubes vortheilhaft ausgenutzt.

Während man also bei gleichzeitiger Einströmung und Entzündung des Brennstoffes, bisher z.B. bei den Motoren Simon, Brayton u.a., eine Regelung dadurch bewirkt, daſs man bei nahezu constantem Verbrennungsdruck und veränderlichem Volumen des Arbeitsraumes den Eintritt des Brennstoffes während eines längeren oder kürzeren Theiles |138| des Kolbenweges andauern läſst und demnach bei constantem Anfangsdruck mit veränderlicher Expansion arbeitet, so wird hingegen bei der hier vorliegenden neuen Regelung für jede veränderte Belastung des Motors ein veränderter Verbrennungsdruck bei nahezu constantem Volumen des Arbeitsraumes direkt durch die Regulirung selbst erzeugt und beginnt die Expansion jedesmal unmittelbar mit Erreichung des höchsten Verbrennungsdruckes, bleibt also für jede wechselnde Belastung und jeden wechselnden Verbrennungsdruck dieselbe.

In Fig. 23 ist ein Diagramm der neuen Regelungsart dargestellt, und zwar bedeuten p p1 p2 p3 bis p7 die jeweiligen, der abwechselnden Belastung des Motors entsprechenden veränderlichen Verbrennungsdrucke von 1, 2, 3 bis 7at, welche für jedes Mischungsverhältniſs von Gas zur Luft bei nahezu constantem Volumen des Arbeitsraumes erreicht werden und annähernd dieselbe Expansionsdauer haben. Durch Verbindung der stoſsweisen, momentanen Gaseinspritzung mit einer in ihrem Bereiche gelegenen Zündvorrichtung und der zeitlich und örtlich getrennten Einführung von Gas und Luft werden also zunächst auch die geringsten Gasmengen bei schwacher Belastung des Motors schnell, d.h. bei nahezu constantem Volumen des Arbeitsraumes zur relativ höchsten Druckentwickelung gebracht (siehe z.B. die schnell aufsteigenden Curven o p1, op2, welche einem Anfangsdrucke von nur 1 bezieh. 2at entsprechen). In der Praxis tritt aber ferner noch das Hauptmerkmal zur Unterscheidung der alten von der neuen Regulirung hervor, daſs bei ersterer der Verbrennungsdruck niemals höher werden kann, als der Druck des einströmenden, vorher comprimirten Gases, weil sonst ein kürzeres oder längeres Nachströmen des Brennstoffes in einen Raum mit höherem Drucke nicht möglich wäre, während bei der neuen Regulirung auch wesentlich höhere Verbrennungsdrucke erzielt werden können, so daſs, wenn z.B. die Gasverdichtung p = 3at beträgt, gleichwohl Verbrennungsdrucke von 6 und 7at erreicht werden können (siehe die schnell aufsteigenden Curven o p6 und o p7). Bei vorheriger Verdichtung der Verbrennungsluft, welche im Diagramm nicht dargestellt ist, sonst aber die Regel bildet, können auch dieselben Druckhöhen erreicht werden, wie bei den sogen. Explosionsmaschinen, also z.B. 10 bis 12at.

Der Erklärungsgrund für diese bisher nicht bekannt gewordene Thatsache, daſs also, trotzdem die Zündung im Bereiche der Gaseinströmung liegt, dennoch Druckhöhen durch die Verbrennung erzeugt werden können, welche um ein Vielfaches höher sind als der Verdichtungsdruck des einströmenden Gases, liegt in Benutzung der erst neuerdings festgestellten physikalischen Thatsache, daſs die eigentliche Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Verbrennung des Leuchtgases selbst in dem explosibelsten Gemische von Gas und Luft auſserordentlich gering, nämlich nur etwa 1m,25 in der Secunde ist, während man, wie |139| Versuche des Erfinders beweisen, die Einströmungsgeschwindigkeit des Gases leicht um ein Vielfaches, z.B. auf 100m in der Secunde, steigern kann, so daſs die Entzündung zwar im Bereiche der Gaseinströmung stattfindet, stets aber die Gaseinströmung schneller bewirkt werden kann, als sich die Entzündung durch die ganze Masse des Verbrennungsraumes fortgepflanzt und damit den höchsten Verbrennungsdruck erreicht hat. Schon bevor der relativ langsam steigende Verbrennungsdruck den Einströmungsdruck des verdichteten Gases überschritten und damit ein weiteres Nachströmen desselben verhindert hat, ist bereits das ganze Gasquantum eingespritzt, welches, der Belastung des Motors entsprechend, zur Verbrennung gelangen soll. Die wesentlichsten Kennzeichen dieser Regulirung lassen sich demnach wie folgt derjenigen der alten Regulirung gegenüberstellen:

bei der alten Regulirung: bei der neuen Regelung:
allmähliche Einspritzung veränder-
licher Mengen eines Gemisches von
Gas und Luft,
stoſsweise Einspritzung veränderlicher
Mengen nur von Gas,
bei veränderlichem Arbeitsvolumen, bei constantem Arbeitsvolumen,
bei constantem Verbrennungsdrucke, bei veränderlichem Verbrennungs-
drucke,
bei veränderlicher Expansion; bei gleichbleibender Expansion,

und ergeben sich hieraus für die Praxis der Ausführung die Merkmale:

die Gaseinströmung dauert nach Er-
reichung des höchsten Verbrennungs-
druckes noch fort;
die Gaseinströmung ist stets vor Er-
reichung des höchsten Verbren-
nungsdruckes beendigt;
der höchste Verbrennungsdruck bleibt
stets geringer als die vorherige Ver-
dichtung der Gas- und Luftmischung;
der höchste Verbrennungsdruck kann
um ein Vielfaches über den Druck
des einströmenden, vorher verdich-
teten Gases gesteigert werden;
die Expansion ist veränderlich und
beginnt bei starker Belastung später,
bei schwacher Belastung früher.
die Expansion ist für jede Belastung
des Motors gleich groſs und beginnt
stets unmittelbar mit Erreichung des
höchsten Verbrennungsdruckes.

Zur Ausführung dieses Verfahrens genügt es nicht, den Zufluſs der Gaspumpe bei geringerer Belastung des Motors einfach zu drosseln und das Gas aus dem todten Raume der Pumpe in den Arbeitscylinder direkt überzudrücken, weil alsdann die Einspritzung allmählich, bei veränderlichem Volumen nicht stoſsweise, bei constantem Volumen des Arbeitsraumes im Motor stattfindet und die Zeitdauer der Gaseinströmung stets von der verhältniſsmäſsig geringen Geschwindigkeit der Gaspumpe oder ihrer jeweiligen Kolbenstellung abhängig bleibt. Es wird vielmehr das Verfahren in der Weise ausgeführt, daſs das Gas vor Eintritt in den Arbeitsraum unter Ueberdruck in einem Sammelraume aufgespeichert wird, welcher einerseits durch eine gesteuerte Einlaſsvorrichtung vom Verbrennungsraume und andererseits von der Gaspumpe abgesperrt ist, so daſs sich die für eine Verbrennung nöthige Gasmenge momentan und an beliebiger Stelle des Weges vom Arbeitskolben in den Verbrennungsraum entladen kann.

|140|

Die Regelung der einströmenden Gasmenge erfolgt also nicht durch allmähliches längeres oder kürzeres Ueberdrücken und Drosselung des angesaugten Gases, sondern durch Veränderung der Spannung des bereits zusammengedrückten Gases und seine momentane Entladung. Man erzielt auf diese Weise vollkommene Unabhängigkeit der Regelung von der Geschwindigkeit und Kolbenstellung der Pumpe und der Einlaſsvorrichtung für das verdichtete Gas in den Arbeitscylinder, ist also in der Lage, das Regelungsverfahren auch dort anzuwenden, wo während eines und desselben Hubes der Arbeitscylinder mehrmals mit Gas gespeist wird oder eine Speisung erst nach dem zweiten, vierten u.s.w. Hub erfolgt.

In Verbindung mit der Spannung im Gassammler könnte man auch die Dauer der Oeffnung der gesteuerten Einlaſsvorrichtung regeln und vom Regulator beeinflussen; letzteres erfordert aber complicirtere Mechanismen, weil die ganze Dauer aller Einströmungen überhaupt nur ungemein kurz ist, indem der Arbeitskolben während dieser Zeit nur einen so kleinen Theil seines Weges zurücklegt, daſs der Verbrennungsraum in demselben Sinne und Maſse als constant gelten kann, wie bei der Druckentwickelung in den sogen. Explosionsmotoren.

Fig. 24 veranschaulicht als Beispiel die wesentlichen Theile eines Gasmaschinencylinders, soweit derselbe für das Regelungsverfahren in Betracht kommt. In dem Arbeitsraume A des Cylinders H kann durch die Oeffnung a Luft von gewöhnlicher Atmosphärenspannung oder auch verdichtete Luft eintreten; die Oeffnung d dient zum Auslaſs der Verbrennungsproducte. Der Einlaſs des verdichteten Gases erfolgt durch Vermittelung der von der Maschine gesteuerten Einlaſsvorrichtung b (Ventil, Schieber, Hahn), wobei die im Bereiche der Gaseinströmung gelegene Zündung beim Einströmen des Gases in den mit Luft erfüllten Arbeitsraum A, beispielsweise durch eine elektrische Zündvorrichtung z bewirkt wird. Das verdichtete Gas kommt mittels Leitung p aus dem Sammelraume g, der von der Pumpe P aus gespeist wird. Die Verbindung dieses Raumes mit der Pumpe P und dem Regulator zeigt Fig. 23 in etwas gröſserem Maſsstabe im Längsschnitte. Die Gaspumpe P ist hier einfach wirkend angenommen, sie kann indessen auch doppelt wirkend sein und sowohl mit Ventilen als Schieber- oder Hahnsteuerung arbeiten; sie ist durch r an das Gaszuleitungsrohr l angeschlossen und mit Saugventil s und Druckventil e versehen. Der Raum oberhalb des letzteren steht mit dem Sammelraume in Verbindung. Auſserdem zweigt sich von dem Sammelraume g ein Rohr f ab, das zu der von dem Regulator beeinfluſsten Absperrvorrichtung t führt, welche es gestattet, aus dem Sammelraume g einen Theil des von der Pumpe P verdichteten Gases herauszulassen, sobald die Spannung des Gases in diesem Raume vermindert werden soll. Das auf diese Weise aus dem Sammelraume kommende Gas wird am zweckmäſsigsten durch ein Rohr q der Saugleitung |141| r der Pumpe wieder zurückgeführt, wobei in der Gasleitung ein Rückschlagventil s1 angeordnet sein kann.

Bei Zunahme der Geschwindigkeit wird durch den Regulator R die Absperrvorrichtung t selbsthätig so eingestellt, daſs aus dem Sammelraume g Gas ausströmen kann, so daſs die Spannung des Gases in demselben abnimmt. Da nun die Einlaſsvorrichtung b stets während einer gleichen Zeit geöffnet ist, so wird bei geringerer Spannung im Raume g weniger Gas in den Arbeitscylinder eindringen, die entwickelte Druckhöhe und Arbeit also auch geringer sein. Nimmt dann die Geschwindigkeit des Motors wieder ab, so wird die Vorrichtung t weniger und zuletzt gar kein Gas aus dem Sammelraume g strömen lassen, es wird also die Spannung in demselben steigen und mehr Gas in den Arbeitscylinder H treten. Bei normalem Gange der Maschine bleibt die Absperrvorrichtung geschlossen oder doch nur so weit geöffnet, als zur Aufrechterhaltung der normalen Spannung im Sammelraume g erforderlich ist.

Bei der Geschwindigkeitsregulirung nach G. Röselmüller in Berlin (* D. R. P. Nr. 50368 vom 24. Januar 1889) wird die Schwungkraft eines Gewichtes, dessen Schwerpunkt eine Kreislinie oder annähernde Kreislinie beschreibt, zur Verschiebung eines Gestänges in der Ebene der Kreisbewegung benutzt; durch diese Verschiebung werden die zur Regelung der Geschwindigkeit dienenden Constructionstheile beeinfluſst.

A (Fig. 26) ist der Mittelpunkt der Kreisbewegung, B das Schwunggewicht, welches an einer Stange C C mittels der Feder D aufgehängt ist. Gleichzeitig ist die Stange C C die Lenkerstange eines Kurbelmechanismus, durch den das Auslaſsventil E gesteuert wird. Die Bewegungsübertragung geschieht durch den Doppelhebel F G, indem die Stange C den Hebel F, der durch die Feder Q stets niedergezogen wird, zeitweilig hebt, sobald sie gegen den Ansatz R der Gelenkstange S stöſst, welche sich der Führung halber in einer Längsbohrung der Stange C schiebt und durch Bolzen P mit dem Hebel G verbunden ist. An der Stange C befinden sich Führungen, in welchen sich eine zweite Stange H schiebt, deren oberes Ende gegebenenfalls von dem Gewichte B beeinfluſst wird, während das untere Ende auf einen Hebel K L wirkt, dessen Drehpunkt fest mit der Stange C C verbunden ist. Das Ende des Hebels L wirkt auf eine Falle N, die sich um einen festen Zapfen O dreht. Am Ende dieser Falle befindet sich eine Schneide, die einer anderen Schneide M am Ende des Armes G entspricht, so zwar, daſs, wenn der Hebel L die Falle N nach auſsen schiebt, die Schneide der letzteren bei niedergedrückter Lage des Hebels G über die Schneide M greift und dadurch den Hebel G so lange in dieser Lage hält, als der Hebel L einen Druck auf die Falle N ausübt. Diese Druckausübung hängt ab von der Geschwindigkeit, mit der die Schwungmasse B kreist. Sobald die Centrifugalkraft der Masse den Widerstand |142| der Feder D so viel übersteigt, daſs eine Beeinflussung des Endgliedes J der Stange H durch das Gewicht D eintritt, erfolgt die Verschiebung des Gestänges H K L, das Schlieſsen des Auslaſsventils wird gehindert und dadurch die Kraftäuſserung der Maschine aufgehoben. Hört die verringerte Geschwindigkeit der Maschine, die Beeinflussung des Gestänges H K L auf, so fällt bei niedergedrücktem Hebel G die Falle N selbsthätig aus dem Eingriffe mit der Schneide M heraus.

Das Gewicht B kann mit der Stange H auch fest verbunden sein. Anstatt auf das Auslaſsventil kann die Bewegung des Hebels K L auch auf das Gaseinlaſsventil wirken.

Derselbe Erfinder (* D. R. P. Nr. 50558 vom 24. Januar 1889) bringt für die Steuerung ein Schaltwerk in Vorschlag, durch dessen Einwirkung eine von der Hauptwelle ausgehende Bewegung nur bei jeder zweiten Umdrehung auf die Steuerung übertragen wird.

In der Fig. 27 ist A die Hauptwelle, B ein Excenter mit Stange, C der durch die Excenterbewegung bei jeder mehrfachen Umdrehung der Hauptwelle einmal zu hebende und zu senkende Hebel für das Auslaſsventil, D das Schaltwerk mit den Vorsprüngen Y und den Rücksprüngen X, F ein mit dem Schaltwerke fest verbundenes gezahntes Drehrad. H ist ein in der Treibrichtung der Excenterbewegung beweglicher, durch ein Gewicht oder eine Feder L stets gegen das Zahnrad F gedrückter, aber durch einen Anschlag K zurückgehaltener Treibzapfen oder Treibstock. Hier ist die Beweglichkeit des Zapfens H dadurch hervorgebracht gedacht, daſs derselbe sich an einem um einen festen Punkt drehbaren Hebel befindet.

Nur die untere Hälfte der Excenterbewegung dient der Bewegung des Auslaſsventils C, die obere Hälfte und die Seitenbewegung der Excenterstange dient der Verdrehung des Schaltwerkes in der Weise, daſs ein Zahn des Rades F sich sanft gegen den Zapfen H legt, wenn das Excenter bei seiner Aufwärtsbewegung auſser Verbindung mit dem Ventilgestänge gekommen ist. Dies ist der Fall, wenn die Seitenbewegung der Excenterstange nach der einen Richtung ihr Maximum annähernd oder genau erreicht hat. Beim weiteren Steigen des Excenters verbleibt der Zapfen H im Eingriffe mit den Zähnen des Rades F und bewegt sich mit denselben nach oben, bewirkt aber gleichzeitig eine Drehung des Rades F um den Betrag der ganzen Seitenbewegung der Excenterstange, bis beim Rückgange des Excenters diese Seitenbewegung wiederum das Maximum nach der anderen Richtung erreicht hat. Durch den Anschlag K zurückgehalten, löst sich der Treibstock dann bei weiterem Niedergange des Excenters sanft aus und läſst das Schaltwerk in der verdrahten Lage stehen, und in dieser Stellung desselben beginnt bei fernerem Niedergange des Excenters wiederum die Einwirkung der Bewegung des letzteren auf den Ventilhebel C.

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Die Uebertragung der Excenterbewegung auf das Ventil ist hier so dargestellt, daſs die Excenterstange der Länge nach durchbohrt ist und diese Durchbohrung zur Führung einer anderen Stange dient, welche Theil des Ventilgestänges bildet.

In einer Erweiterung der Excenterstange liegt das Schaltwerk D mit seinen Vorsprüngen und Rücksprüngen Y X, welches, wie oben gesagt, bei jeder Drehung der Hauptwelle regelmäſsig gedreht wird. Trifft nun je nach der Stellung des Schaltwerkes beim Niedergange des Excenters die innere Stange, die dauernd mit dem Ventil C verbunden ist, auf einen Vorsprung Y, so wird beim weiteren Niedergange das Ventil gehoben. Trifft sie auf einen Rücksprung X, so schiebt sich die Stange in diesen hinein und das Ventil bleibt an seinem Platze und wird nicht gehoben.

(Schluſs folgt.)

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