Titel: Neue Erdölmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 282 (S. 73–76)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj282/ar282030

Neue Erdölmaschinen.

(Patentklasse 46. Fortsetzung des Berichtes S. 49 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Behufs Kühlung des Arbeitscylinders und Verdampfung des flüssigen Brennstoffs wird von A. E. Tavernier und E. Casper in London (* D. R. P. Nr. 53914 vom 8. September 1889) die in Fig. 8 dargestellte Einrichtung vorgeschlagen.

Textabbildung Bd. 282, S. 73
Die Maschine ruht auf dem Gestell A. An den Cylinder B mit Kolben M schliessen die beiden Explosionskammern CC1 an. Zwischen der doppelten Wandung des Cylinders befindet sich der Hohlraum N. Die Kolbenstange E ist durch eine mit Asbestpackung versehene Stopfbüchse D gedichtet. Der Kreuzkopf F gleitet in dem Schlitten G, welcher auf dem Tisch H angebracht ist. Der Kreuzkopf F ist mit zwei zu beiden Seiten des Cylinders nach rückwärts gerichteten Pleuelstangen K verbunden, welche auf die beiden Kurbeln J der Welle I wirken. Letztere trägt das Schwungrad und die Antriebsscheibe. An den Gehäusen der Explosionskammern CC1 sitzen je zwei Ventilgehäuse PP1 bezieh. P2P3. Fig. 9 veranschaulicht einen Senkrechtschnitt durch die Explosionskammer C mit den beiden Ventilgehäusen P und P1. Die Einrichtung der Kammer C1 und der daran befindlichen Ventilgehäuse P2 und P3 ist genau dieselbe. Die Ventilgehäuse sind mit den Explosionskammern aus je einem Stück gegossen. In den cylindrischen Gehäusen P und P1 sitzen zwei Cylinder W bezieh. W1, welche den Sitz für die Ventile l bilden. Die Ventile sind mittels Kugelgelenkes 2, 3 mit den Spindeln R bezieh. R1 verbunden, welche sich in Stegen 7 führen. In dem Cylinder W sitzt eine Feder 5, welche sich einerseits gegen den bezüglichen Quersteg 7 und andererseits gegen eine verstellbare Platte 6 stützt, die an der Spindel R festgeklemmt wird. Die Feder 5 drückt die Platte 6 mit der Spindel R beständig nach unten und hält hierdurch das Ventil l geschlossen. Auf dem unteren Ende der Spindel R sind Plattenpaare S befestigt, zwischen welchen eine Frictionsrolle T1 gelagert ist. Die Spindel R ist mittels der Stopfbüchse Q abgedichtet.

An dem Cylinder W1 fehlt diese Stopfbüchse, auch ist die Feder 5 durch eine auf dem äusseren Ende der Spindel R1 sitzende Feder 11 ersetzt.

Das Oeffnen der Ventile erfolgt durch Daumenscheiben T, welche auf der wagerecht gelagerten Welle U sitzen und auf die Frictionsrollen T1 einwirken. Die Welle U wird durch eine schräg gelagerte Welle in Umdrehung versetzt, welche an beiden Enden Kegelräder trägt, von denen das eine mit einem auf der Welle I sitzenden Kegelrad in Eingriff steht, während das zweite in ein auf der Welle U sitzendes Kegelrad eingreift.

Der Cylinder P dient zum Auspuffen der Gase, während die Einführung der Explosionsgemische in den Cylinder B durch den Cylinder P1 erfolgt.

Die Einrichtung der Ventilgehäuse P2P3 entspricht vollständig derjenigen der Ventilgehäuse P und P1 und das Oeffnen der Ventile erfolgt ebenfalls mittels Daumenscheiben T1, welche auf einer zweiten Welle U Sitzen, die von der ersten Welle U in Drehung versetzt wird. In den Cylindern P und P2 sind Oeffnungen vorgesehen, welche durch Rohranschlüsse mit den Auspuffrohren in Verbindung stehen. Die Cylinder P1 und P3 sind mit Rohrstutzen versehen, welche mit je einem Schieberregulator ausgestattet sind. Durch Rohre, welche sich an die Oeffnung anschliessen und mit je einem Absperrbahn verseher sind, stehen die Rohrstutzen mit einem kleinen Carburator in Verbindung, welcher innerhalb des Maschinengestelles A angeordnet ist. Der Regulator V regelt die Geschwindigkeit der Maschine.

Das zum Betriebe der Maschine dienende Erdöl befindet sich in einem besonderen, ausserhalb der Maschine angeordneten Behälter. Eine von der Maschine betriebene Pumpe saugt das Erdöl an und drückt es durch ein Rohr ununterbrochen nach dem Hohlraum N in der Doppelwandung des Cylinders. Die Pumpe lässt sich so einstellen, dass sie genau die für den jeweiligen Betrieb erforderliche Menge fördert.

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Zum Anlassen der Maschine wird zunächst der Eintritt von Luft in den Cylinder B durch Schliessen der Schieber abgesperrt, dann werden die Hähne, welche in den nach den Oeffnungen führenden Röhren sitzen, geöffnet und das Schwungrad von Hand in Drehung versetzt.

Beim Ansaugen füllt sich der Cylinder B mit Luft, welche durch den Carburator gegangen ist. Diese carburirte Luft wird darauf beim Rückgang des Kolbens in der betreffenden Explosionskammer comprimirt, dann wird mittels eines von der Maschine betriebenen Commutators zwischen den beiden Polspitzen der Zündvorrichtung 10 ein elektrischer Funke erzeugt und hierdurch das Gemisch zur Explosion gebracht.

Textabbildung Bd. 282, S. 74
Derselbe Vorgang findet auch auf der anderen Seite des Kolbens statt, und da die Explosionen abwechselnd eintreten, so setzt sich die Maschine hierdurch in regelmässigen Gang. Die Explosionen haben eine starke Erwärmung des Cylinders zur Folge, so dass sehr rasch ein Sieden des Erdöls in dem Hohlraum N eintritt. Der Cylinder wird hierdurch entsprechend gekühlt, während sich das Erdöl durch die entstehenden Dämpfe unter Druck setzt. Ein auf der Maschine angeordnetes Manometer zeigt diesen Druck an. Sobald in N ein hinreichender Druck vorhanden ist, wird der Carburator abgestellt und die Schieber geöffnet, so dass die Luft direct durch die Rohrstutzen eintreten kann.

Von dem oberen Theil des Siederaumes N geht ein mit Hahn versehenes Rohr ab, welches in das Ringrohr 8 mündet, das in dem Cylinder W1 angeordnet ist und Austrittsöffnungen enthält. Der Hahn wird geöffnet, die Erdöldämpfe treten durch die Löcher des Ringrohres 8 in den Cylinder W1, werden bei Oeffnung des Ventils durch den in den Cylinder eingesaugten Luftstrom mitgerissen und mischen sich im Cylinder mit der Luft zu dem Explosionsgemisch, welches durch das Spiel des Commutators rechtzeitig entzündet wird, so dass die Maschine ihren normalen Gang fortsetzt.

Da jedoch zur Verdampfung des zum Betriebe der Maschine erforderlichen Erdöls nur ein Theil der erzeugten Wärme verbraucht wird, so würde der Cylinder eine zu starke Erhitzung erfahren. Um dies zu verhindern, ist folgende Einrichtung getroffen. Rohr 23, Fig. 10, zweigt von dem oberen Theil des Siederaumes N ab. Dieses Rohr mündet in einen Behälter 22 mit zwei Kammern, deren Verbindung durch ein Ventil 29 geschlossen ist. Auf der Ventilspindel 28 sitzt eine Feder 31, deren Spannung mittels der Schraube 30 geregelt werden kann und welche beständig bestrebt ist, das Ventil 29 geschlossen zu halten. Von dem Behälter 22 führt das Rohr 25 mittels zweier Abzweigungen nach den beiden Ringrohren 8. In den beiden Abzweigungen befinden sich Ventile, welche abwechselnd geöffnet werden. Mit der zunehmenden Erwärmung des Cylinders steigt auch der Druck in dem Siederaum N. Sobald nun dieser Druck grösser ist als die Spannkraft der Feder 31, wird das Ventil 29 geöffnet und es entweicht nun ein Theil der Dämpfe durch das Rohr 24, welches mit einer im Behälter 20 angeordneten Schlange in Verbindung steht. In den Behälter 20 fliesst durch das Rohr 34 kaltes Wasser ein, während das erwärmte Wasser durch das Rohr 33 abläuft. Die Erdöldämpfe werden in der Schlange condensirt und dann durch den im Rohr 24 herrschenden Druck durch das Rohr 35, welches an das andere Ende der Schlange anschliesst, hinausgedrückt. Das Rohr 35 führt das condensirte Erdöl in den Behälter zurück, aus welchem die Maschine gespeist wird.

Die Einschaltung des Behälters 22 mit dem Ventil 29 sichert also die Aufrechterhaltung des Druckes im Siederaum N und damit auch der Temperatur des Cylinders. Der Druck kann durch Veränderung der Spannung der Feder 31 geregelt werden. Das Rohr 23 dient gleichzeitig als Niveauanzeiger für den Siederaum; denn wenn die Pumpe zu viel Erdöl fördert, so fliesst dasselbe, sobald es die Höhe des Rohres 23 erreicht, durch dieses Rohr herab in den Behälter 22 und tritt aus diesem durch das Ventil 29 und das Rohr 24 in die Schlange, aus welcher es schliesslich durch das Rohr 35 wieder in den Speisebehälter gelangt.

Textabbildung Bd. 282, S. 74
An der Maschine ist eine Vorrichtung angebracht, welche anzeigt, wenn die Pumpe zufällig den Dienst versagt. In letzterem Falle wird sich selbstredend die Temperatur des Cylinders ungemein erhöhen. In die Wandung des Cylinders ist ein kleines Thermometer eingelassen. Dasselbe enthält zwei Platinspitzen; sobald das Quecksilber hinreichend steigt, berührt es beide Platinspitzen gleichzeitig und schliesst hierdurch einen elektrischen Strom, welcher ein Läutewerk in Thätigkeit setzt. Das Thermometer wird so eingerichtet, dass es den elektrischen Strom schliesst, sobald die Temperatur auf 150° C. steigt. Das richtige Spiel der Ventile wird durch die beiden Wellen U mit den Daumenscheiben T bewerkstelligt. Der durch Drehen des Schwungrades zunächst mitgenommene Kolben saugt die Explosionsmischung an, wobei das entsprechende Ventil geöffnet ist, dann comprimirt der Kolben die Mischung, nun werden sämmtliche Ventile geschlossen, die Explosion erfolgt, die Ventile bleiben noch geschlossen, dann beim Rückgang des Kolbens drückt derselbe die gasförmigen Producte der Verbrennung durch das nunmehr offene Auspuffventil ins Freie.

Bei vorliegender Maschine besteht das Explosionsgemisch also aus Luft und Erdöldämpfen. Die Abkühlung des Cylinders wird durch die Verdampfung des Erdöls bewirkt |75| und die Temperatur des Cylinders ist eine constante. Der gleichmässige Gang der Maschine wird durch den Regulator V herbeigeführt, welcher den Zufluss der Erdöldämpfe unterbricht, sobald die Maschine zu schnell läuft.

Die Maschine kann auch als Gasmotor benutzt werden; in diesem Falle wird das Gas in der erforderlichen Menge zugeführt. Die Pumpe, welche sonst das Erdöl in den Siederaum N fördert, würde in beiden Fällen Wasser pumpen. Dieses Wasser würde in dem Siederaum verdampfen, um dann in dem Behälter 20 wieder condensirt und zu irgend welchem anderen Zwecke nutzbar gemacht zu werden. Das Rohr 35 könnte in diesem Falle fortbleiben.

Zum Abmessen und Zuführen des Erdöls dient die in Fig. 11 und 12 dargestellte Vorrichtung von C. R. Binney in London und H. A. Stuart in Bletchley, England (* D. R. P. Nr. 53959 vom 26. October 1889).

Textabbildung Bd. 282, S. 75
Auf der Grundplatte a der Maschine befindet sich der Cylinder und das die Kurbelwelle c tragende Maschinengestell b. An der Grundplatte a ist noch der Behälter e angeordnet, welcher in Gemeinschaft mit einem in der Grundplatte a befindlichen Hohlraum a1 zur Aufnahme des zum Maschinenbetrieb erforderlichen flüssigen Kohlenwasserstoffes dient. Der Behälter e steht durch ein Rohr e1, ein Federventil e2 und die Oeffnung e3 mit dem Cylinder b in Verbindung. Das Ventil e2 hat den Zweck, einen Theil der comprimirten Brennstoffmischung aus dem Cylinder in den genannten Behälter gelangen zu lassen. Der flüssige Kohlenwasserstoff kann so unter einen beliebigen Druck gesetzt und in das weiter unten beschriebene Abmessventil gepresst werden. Damit der Druck bei geöffnetem Ventil nicht wieder aus dem Behälter entweichen kann, ist das Rückschlagventil e4 vorgesehen. Ein Druckmesser e5 dient zum Anzeigen des in dem Behälter e herrschenden Druckes. Der flüssige Kohlenwasserstoff tritt von oben in den Behälter ein.

In dem Gehäuse f sind die als Federventile ausgeführten Ausströmungsluft- und Gasventile gh und i untergebracht. Das Ventil g wird durch einen um g2 drehbaren Hebel g1 bethätigt, welcher mit der Stange g3 eines Excenters g4 verbunden ist; letzteres befindet sich auf einer festen Welle g* und ist an einem von der Kurbelwelle aus angetriebenen Stirnrad g5 befestigt. Das Lufteinlassventil h wird durch den um h2 drehbaren Hebel h1 bethätigt, welcher mit der Stange h3 eines Excenters h4 in Verbindung steht. Das Excenter h4 ist ebenfalls an dem Stirnrad g5 befestigt. Das Gaseinlassventil i wird mittels einer Federstange i1 durch eine mit dem Excenter h4 verbundene doppelte Daumenscheibe i2 bethätigt. An dem Excenter g4 ist eine Daumenscheibe g6 angeordnet, welche das Federventil e2 durch Vermittelung einer Federstange e7 bethätigt. Der Dreiweghahn j dient zum Abmessen des zu verflüchtigenden Kohlenwasserstoffes und ist durch ein Rohr j1 mit dem Behälter e verbunden. Das Ventil j wird durch den Hebel h1, den Hebel k, die Stange k1 und das um g2 drehbare Zahnsegment k2 bethätigt, indem letzteres einen auf der Ventilachse befindlichen Trieb in Umdrehung versetzt. Hierbei liegt die Stange k1 auf dem Kegel l eines Centrifugalregulators l1. Sobald nun die Geschwindigkeit der Maschine ihre normale Grenze überschreitet, bewirken die Regulatorkugeln eine Auslösung der Stange k1 von dem Zahnsegment k2 und unterbrechen so die Wirksamkeit des Ventils j; zu diesem Zweck ist die Stange k1 an ihrem freien Ende mit einer Gabel ausgestattet, welche leicht auslösbar über den am Segment k2 befindlichen Stift h* greift.

Zum Verflüchtigen und Entzünden des verdichteten Gemisches dient ein mit einer Metallspirale ausgestattetes Rohr m, welches von einem Gehäuse m1 umgeben und so angeordnet ist, dass der durch die Abmessvorrichtung eingelassene flüssige Kohlenwasserstoff in dasselbe hineinfällt, um dort verflüchtigt zu werden. Unter dem genannten Rohr m befindet sich eine Lampe n, welche erforderlichenfalls zur Verflüchtigung und Entzündung des Kohlenwasserstoffesbenutzt wird. Manchmal wird es gut sein, das Rohr U-förmig oder in anderer geeigneter Form zu biegen, so dass sowohl Luft als Gasdämpfe auf ihrem Wege zum Cylinder durch dasselbe hindurchgehen. In dem Verdichtungsraum f1 des Gehäuses f ist noch eine weitere Verdunstungs- oder Ueberhitzungsvorrichtung o angeordnet. Während diese einerseits den Verdunstungsgrad des Kohlenwasserstoffes erhöht, führt sie andererseits auch eine innigere Vermengung desselben mit Luft herbei. Um diese Wirkung zu erhöhen, ist dieser Verdunstungskörper o mit geriffelter Oberfläche ausgeführt.

Wenn das Schwungrad in der Pfeilrichtung gedreht wird, so öffnen das Excenter h4 und ein Theil der Daumenscheibe i2 die Ventile h und i. Vorher hat die Bewegung des Excenters h4 durch den Dreiweghahn j die Kohlenwasserstoffmenge, welche durch den im Behälter e herrschenden Druck durch das Rohr j1 hindurchgedrängt wird, in das Rohr m1 eintreten lassen, wo es in Folge der durch die Lampe n verursachten Hitze sofort verflüchtigt wird.

Bei seiner Aufwärtsbewegung zieht der Kolben den verdunsteten Kohlenwasserstoff, zusammen mit einer durch das Ventil k eintretenden gewissen Luftmenge, in den |76| Cylinder ein; am Ende des Hubes schliessen sich die Ventile h und i und der Kolben presst bei seiner Rückkehr das Explosionsgemisch zusammen. Während des Verdichtungshubes wird das Ventil e2 durch die Daumenscheibe g6 geöffnet, um einen Theil der verdichteten Ladung in den Behälter e eintreten zu lassen. Ziemlich am Ende dieses Kolbenhubes wird das Ventil i durch einen anderen Theil der Daumenscheibe i2 geöffnet, um die verdichtete Ladung mit dem Rohr m in Verbindung zu setzen und so zu entzünden. Hierdurch wird eine weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens verursacht; gleichzeitig wird der Dreiweghahn j durch das Excenter h4 bethätigt, um wieder die erforderliche Menge flüssigen Kohlenwasserstoffes aus dem Behälter e in den Hohlraum j2 übertreten zu lassen. Am Ende dieses Kolbenhubes wird das Ausströmungsventil g durch das Excenter g4 geöffnet, um während der folgenden Kolbenabwärtsbewegung die Verbrennungsproducte auszustossen. Hiermit ist ein vollständiger Bewegungscyclus der Maschine beendet.

In manchen Fällen kann man anstatt zweier Ventile für die Einströmung der Luft und des verflüchtigten Kohlenwasserstoffes auch nur ein einziges verwenden.

Statt der gezeichneten Verdunstungseinrichtung kann man auch ein dünnes Rohr verwenden, welches das Ventil mit dem Verdichtungsraum und dem Cylinder verbindet.

Wegen der durch das Rohr hindurchströmenden Luft und Kohlenwasserstoffflüssigkeit kann das Rohr durch die von der Lampe n herrührende Hitze nicht zu sehr erwärmt werden. Daher wird in diesen Falle ein besonderes Zündrohr so angeordnet, dass es in einiger Entfernung von seinem Verbindungspunkt mit dem Verdichtungsraum von der Lampe n erhitzt wird. Dies hat den Zweck, zu verhindern, dass das Brennstoffgemisch den erhitzten Theil des Rohres erreicht, bevor es unter dem gewünschten Druck steht; denn nach jeder Explosion wird das genannte Rohr mit den Verbrennungsproducten oder unverbrennbarem Gas angefüllt, welches in dem rechts von der Lampe befindlichen Theil zusammengepresst werden muss, bevor das frische Gemisch den erhitzten Theil erreichen kann. Anstatt den Ueberhitzer in der beschriebenen Weise in den Verdichtungsraum zu setzen, ist es manchmal rathsam, ihn zu demselben Zweck in den Cylinder zu setzen.

(Fortsetzung folgt.)

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