Titel: Neue Gasmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 284 (S. 193–197)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj284/ar284046

Neue Gasmaschinen.

(Patentklasse 46. Fortsetzung des Berichtes S. 169 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Regulirvorrichtung von K. H. Kühne und Co. in Löbtau-Dresden (* D. R. P. Nr. 55618 vom 20. Mai 1890).

Textabbildung Bd. 284, S. 193
Durch Beobachtung ist festgestellt worden, dass die an Gaskraftmaschinen zur Verwendung gelangende Gasmenge den höchsten Nutzeffect ergibt, wenn das Gas während der ersten Hälfte des Füllungsspiels in einem zur angesaugten Luftmenge möglichst gleichbleibenden, in der zweiten Hälfte des Füllungsspiels aber in einem anwachsenden Verhältniss zu der mit in den Cylinder eintretenden Luftmenge steht. Die Erklärung hierfür dürfte darin liegen, dass der höhere Gasgehalt des bei Eintritt der Zündung in den dem Schieber zunächst liegenden Raumtheilen eine energische Explosion und daher anfangs hohe Druckwirkung auf den Kolben hervorruft, während die langsamer erfolgende Verbrennung des grösseren und an Gas ärmeren Theiles des explosiblen Gemenges dann in gleicher Weise treibend auf den Kolben wirkt, wie die Expansion des Dampfes bei Dampfmaschinen. Die angeführte Beobachtung nutzbar zu machen, andererseits aber auch Gasverluste zu verhüten, welche daraus entstehen, dass der Regulator beim Anwachsen der Umlaufszahl des Motors den Gaszufluss erst dann absperrt, wenn eine zur Erzielung eines explosiblen Gemenges nicht ausreichende und daher später ungenutzt mit auspuffende Gasmenge in den Cylinder eingetreten ist, ist der Zweck der in Fig. 43 dargestellten Regulirvorrichtung.

a ist das Einlassventil für das Gas, b die verlängerte Stange des Ventilkegels, c eine mittels Ansatzes c1 auf das freie Ende der Ventilstange b wirkende, um c1 drehbare Klinke, die entweder von dem aufrecht stehenden Arme eines Winkelhebels d, oder von einem einarmigen Hebel getragen wird. Der Hebel d wird entweder direct oder indirect von der Regulatorantriebwelle e, welche nur die Hälfte der Umdrehungen der Kurbelwelle macht, beeinflusst. Im ersten Falle ist an der bezüglichen Stelle der Welle e ein Nocken g angesetzt, welcher auf den darüber liegenden Arm des Hebels d hebend wirkt; im anderen Falle ist an der von der Welle e aus bewegten Schieberstange eine Rolle angeordnet, die beim Anlaufen an eine mit dem Hebel d verbundene Curve ersteren zur Seite bewegt. Die in beiden Fällen angeordnete Feder f wirkt derart auf den Hebel d, dass dieser bezieh. die Curve gezwungen ist, während der Anlaufperiode des Nockens g bezieh. der Rolle damit in fortwährender Berührung zu bleiben und demnach genau die Bewegungen zu machen, welche die Form des Nockens g bezieh. der Curve vorschreiben.

Der vom Regulator h beeinflusste zweiarmige Hebel l trägt an seinem freien Ende eine stählerne Nase l1, die über dem freien Arme der Klinke c, ohne denselben zu berühren, steht, solange der Regulator nicht zum Ausschwingen gebracht wird.

Die Regulatorantriebwelle e wird durch ein Zahnräderpaar vom Verhältniss 1 : 2 von der Kurbelwelle aus angetrieben, die Welle e macht daher nur die Hälfte der Umdrehungen der Kurbelwelle.

Die Wirkungsweise dieser Regulirvorrichtung ist folgende:

In dem Augenblicke, in welchem der Schieber m im Begriffe steht, den nach dem Cylinder führenden Kanal n zu öffnen, tritt der Nocken g mit dem Hebel d bezieh. die Rolle mit der Curve in Berührung. Der Nocken g oder die Curve steigt so an, dass während der ersten Hälfte der Füllungsperiode, also bis zur vollen Oeffnung des Kanals die Oeffnung des Ventils a stets in gleichem Verhältniss zu der des Kanals steht, so dass in jeder Stellung des Schiebers die Oeffnung des Ventils so gross ist, dass |194| auf je 100 Theile Luft 3 bis 5 Theile Gas in den Cylinder gelangen.

Da die zweite Hälfte der Curve g nicht symmetrisch zur ersten ist, sondern langsamer fällt als jene ansteigt, so wird bei dem während des Rückganges des Schiebers erfolgenden allmählichen Schliessen des Kanals das Ventil a durch die Feder f in Zusammenwirkung mit der Curve g langsamer geschlossen, so dass in dieser Periode das Verhältniss des eintretenden Gases gegenüber dem der Luft wächst und unmittelbar vor Abschluss des Kanals mehr beträgt, als in der gleichen Stellung beim Vorgange des Schiebers m.

Hierdurch aber wird erreicht, dass das zuletzt eingetretene, zunächst zur Entzündung gelangende Gemisch reicher an Gas ist und daher eine kräftig wirkende Explosion gibt, während die zuerst eingetretene, an Gas ärmere Gemischmenge langsamer verbrennend nachwirkt.

Wird der Hebel l bei wachsender Tourenzahl der Maschine durch den ausschwingenden Regulator in Bewegung gesetzt, so nähert sich dessen Stahlnase l1 dem unter ihr liegenden freien Arme der Klinke c. Dieser ist so gestaltet, dass die Nase 1, nur in der Nähe des Klinkendrehpunktes, also nur in der Anfangsstellung des Hebels d wirken und ihn niederdrücken kann. Sobald dies geschieht, wird das an die Ventilstange b anstossende Klinkenende mit ersterer ausser Berührung gesetzt. Demzufolge bleibt das Ventil a während eines doppelten Kolbenspiels geschlossen, so dass kein Gas eintreten und daher einestheils eine Explosion nicht erfolgen, anderentheils aber Gas nicht ungenutzt ausgepufft werden kann.

Eine erst nach Beginn der Bewegung des Hebels d eintretende Ausschwingung des Regulators bringt die Nase l1 in Folge der dies bezweckenden Gestaltung des Klinkenendes nicht mit der Klinke c in Berührung und vermag daher keinen Einfluss auf das Ventil a auszuüben; dasselbe lässt die zu einer Cylinderfüllung erforderliche Menge Gas eintreten, die in einer Explosion krafterzeugend ausgenutzt wird.

Regulirvorrichtung von Ad. Altmann und Co. in Berlin (* D. R. P. Nr. 57171 vom 1. Juni 1890).

Der Regulator ist für solche Maschinen bestimmt, deren Umdrehungsgeschwindigkeit durch den Ausfall von Kraftfüllungen bezieh. von Verpuffungen geregelt wird, und zwar besteht er aus einer durch Feder auf der Steuerachse axial verschiebbaren, unter Federdruck stehenden unrunden Muffe, welche sich mit der von der Maschine bewegten Steuerachse dreht, und einer in besonderer Weise elastisch gelagerten, von einem Schwungkugelregulator sowohl, als auch von der unrunden Muffe beeinflussten Regulator welle, deren elastische Lagerung eine solche ist, dass sowohl die Lagerregulatorwelle auf der unrunden Muffe auflaufen, als auch die unrunde Muffe seitlich verschoben werden kann, je nach der Stellung der Regulatorkugeln und je nach der Einwirkung der die Muffe axial beeinflussenden Feder.

Die Anordnung ist in den Fig. 44 und 45 dargestellt. Es ist a die axial verschiebbare, auf der Achse a1 sitzende Muffe, welche mit der excentrischen Erhöhung a2 versehen ist und durch Feder und Nuth mit der Welle a1 umläuft. Durch die Feder a3 wird diese Muffe stets nach der Regulatorachse zu gedrückt. In dieser Stellung läuft der untere kegelförmige Theil r1 der Regulatorachse r auf die unrunde Scheibe a2 auf, und es läuft die Rolle b1 des Hebelarmes b, welcher das Gasventil beeinflusst, gegen den Daumen a4, der auf der Muffe a sitzt, auf, und zu geeigneter Zeit wird das Gasventil, welches vom Hebel b beeinflusst wird, gehoben; es findet eine Füllung des Arbeitscylinders mit Explosionsgemisch statt.

Textabbildung Bd. 284, S. 194
Ist dagegen die Geschwindigkeit der Maschine eine so grosse, dass der Schwungkugelregulator, welcher mit seinen inneren Armen c1c1 auf die durch Feder o angehobene Regulatorwelle r drückt, die Regulatorwelle r niederdrückt, so wird der untere Theil r1 dieser Welle so weit nach unten bewegt, dass er von der schrägen Fläche a3 der excentrischen Scheibe a2 erfasst wird und die Scheibe a2 in Folge der schrägen Fläche a5 zurückdrückt. Die Regulirvorrichtung kommt dann in die Stellung Fig. 45, bei welcher die Muffe a so weit nach rechts verschoben ist, dass in dem Augenblicke, in welchem der Daumen a4 hebend auf die Rolle b1 einwirken kann, diese Rolle seitlich frei von demselben läuft; das Gasventil bleibt in diesem Falle geschlossen und eine Explosion findet nicht statt.

Es ist sowohl die schräge Fläche a5 der Scheibe a2 etwas unterschnitten, als auch das untere Ende r1 der Regulatorstange r etwas kegelförmig gestaltet, so dass die Regulatorstange, wenn einmal von der schrägen Fläche a5 erfasst, in dieser tiefsten Stellung festgehalten wird. Dadurch ist der Schwungkugelregulator von dem Gegendrucke der Feder o gewissermaassen befreit, und erst nach Freigabe des kegelförmigen unteren Endes r1 durch die Scheibe a2 wirkt die Feder o wieder auf den Regulator ein, wonach dann die Muffe a in Folge der Wirkung der Feder a3 in ihre ursprüngliche Stellung zurückkehrt und gleichzeitig die Feder o auf Hebung der Regulatorwelle r hinwirkt.

Dadurch wird eine sehr grosse Stabilität in der Wirkungsweise des Regulators herbeigeführt, denn die Wirkung des Regulators ist abhängig von der Schnelligkeit, mit welcher die Feder a3 die excentrische Scheibe a2 in die |195| ursprüngliche Stellung zurückführt, und wenn diese Zurückführung in Folge der zu grossen Drehgeschwindigkeit der Achse a1 nicht so schnell erfolgt, dass der durch die Feder o gehobene Konus r1 ganz aus dem Bereiche der schrägen Fläche a5 gelangt, so wird wieder ein Aussetzen der Füllung eintreten.

Die Wirkung des Regulators ist also abhängig von den drei Grossen: dem Schwungkugelregulator, der Feder o und der Feder a3.

Regulirvorrichtung von Dr. S. Hamburger in Berlin (* D. R. P. Nr. 59686 vom 22. Februar 1891).

Textabbildung Bd. 284, S. 195
Gas- und Erdölmaschinen, deren Geschwindigkeit dadurch geregelt wird, dass durch Eingreifen eines Regulirmechanismus das Auslassventil während einer oder mehrerer Umdrehungen geöffnet bleibt, müssen mit besonderen Abschlussorganen versehen sein, welche verhindern, dass während des Rücksaugens von Verbrennungsrückständen in den Cylinder auch Explosionsgemenge in den Arbeitscylinder gelangen und durch Wiederausstossen verloren gehen kann.

Eine solche Vorrichtung ist in Fig. 46 dargestellt.

a ist das Auslassventil einer Gas- oder Erdölmaschine, dessen Ventilstift b durch eine Feder s auf seinen Sitz gedrückt wird. Der Ventilstift b trägt in seiner Verlängerung das gegabelte Führungsstück c mit der Rolle d. Diese wird durch einen Daumen e, welcher auf der sich drehenden Welle f sitzt, nach unten gedrückt und öffnet das Ausströmventil a.

n ist ein selbsthätiges Einström- und Mischventil, welches den Laderaum o des Arbeitscylinders einestheils von dem Luftzuführungsrohre t, anderentheils von dem Gaszuführungskanale p trennt und durch eine Feder q auf seinen Sitz gedrückt wird.

Diesem Ventil strömt beim Ansaugen der Maschine durch das Luftrohr t und den Schlitz u im Schieber m Luft zu, mit welcher sich das durch den Ringkanal p und die feinen Löcher im Ventilsitze zugeführte Gas mischt, so dass Explosionsgemenge in den Laderaum o und den Arbeitscylinder gelangt, wenn das Ventil n geöffnet ist.

Der Schieber m ist mit dem Ausströmventile a durch einen um einen festen Zapfen drehbaren Hebel g, die Zugstange i und den Zapfen h so verbunden, dass er alle Bewegungen des Ausströmventils mitmachen muss. Dadurch schliesst der Schieber m die Eintrittsöffnung u für Luft ab, sobald das Ausströmventil a geöffnet ist, während umgekehrt der Schlitz u die Luft zulässt, wenn das Ausströmventil geschlossen ist.

Textabbildung Bd. 284, S. 195
Ein von der Welle f aus in Bewegung gesetzter Regulator r drückt den Winkelhebel k beim Wachsen der Umdrehungszahl der Maschine oder beim Steigen der Kugeln gegen das Ende des Hebels g an. Es wird dadurch ein Einsetzen der Schneide des Hebels k in den Einschnitt i des Hebels g erfolgen, sobald der Hebel g durch den Daumen e in seine tiefste Lage gebracht worden ist. Damit wird also das Ausströmventil a offen gehalten und es wird gleichzeitig die Lufteinströmung nach dem Laderaume o des Cylinders durch den Abschluss des Schiebers m verhindert.

Bei einer mit dieser Regulirvorrichtung versehenen, im Viertakt arbeitenden Gas- oder Erdölmaschine wird bei normaler Umdrehungszahl Explosionsgemenge durch Ventil n während des Aushubes in den Arbeitscylinder eingesaugt. Beim Kolbenrückgange wird das Gemenge comprimirt, im Todtpunkte wird es entzündet, um während des Aushubes zu expandiren und Arbeit zu verrichten. Beim folgenden Kolbenrückgange werden die Verbrennungsrückstände durch das Auslassventil a entweichen. Nimmt die Umdrehungszahl der Maschine zu, so wird der Winkelhebel k durch den Regulator r in die Falle i eingesetzt, das Ausströmventil a bleibt offen, der Schlitz u dagegen wird durch die Bewegung des Schiebers m geschlossen.

Während dieser Zeit werden nur Verbrennungsrückstände |196| in den Maschinencylinder eingesaugt und auf dem Rückhube wieder ausgetrieben, und zwar wiederholt sich dieser Vorgang so lange, bis der Regulator r die Schneide am Hebel k während des Spieles des Daumens e aus dem Einschnitte i entfernt hat.

Ein Oeffnen des Ventils n und ein dadurch mögliches Entweichen von Gas kann während des Rücksaugens von Verbrennungsproducten durch das Ausströmventil nicht stattfinden, wenn der Raum zwischen Schieber m und Ventil n möglichst klein, die Feder q des Ventils so gespannt oder sein Gewicht so bemessen ist, dass damit die geringe, im Cylinder bei offenem Ventil a sich etwa bildende Depression ohne Einfluss auf das Heben des Ventils n bleibt.

Textabbildung Bd. 284, S. 196
Regulir- und Mischventil von M. Hille in Dresden (* D. R. P. Nr. 56776 vom 19. September 1890).

Das Gaseinlassventil ist im Inneren eines mit Oeffnungen für die Gas- und Luftzuleitung sowohl, als auch für die Ableitung des Explosionsgemisches versehenen Hahnes derart angeordnet, dass bei Drehung des letzteren in dem zugehörigen Gehäuse behufs Regulirung des Luft- und Gaszutrittes das von einer beliebigen Regulirvorrichtung zu bethätigende Gaseinlassventil in seiner Wirkung nicht beeinträchtigt wird. Durch diese Einrichtung wird erreicht, das Reguliren des Gas- und Luftzutrittes in einem einzigen Gehäuse, in welchem sich auch das Gaseinlassventil befindet, vornehmen zu können und den bisherigen besonderen Hahn zur Regulirung des Luftzutrittes, sowie den zur Regulirung des Gaszutrittes entbehrlich zu machen.

In dem Gehäuse k (Fig. 47 und 48), welches einen Kanal a für den Zutritt der Luft, einen solchen b für den Zutritt des Gases und eine Oeffnung c für die Ableitung des Gemisches besitzt, ist drehbar der Hahnkegel z angeordnet und trägt in seinem Inneren den Sitz x1 für das hier anzuordnende Gaseinlassventil x. Der Hahnkegel z, welcher einerseits mit einer Nabe z1 aus dem Gehäuse k herausragt und andererseits auf einer durch letzteres gehenden Stellschraube s ruht, besitzt den Kanälen ab c im Gehäuse k entsprechende Oeffnungen a1b1c1, von welchen c1 so gross genommen ist, dass der Austrittskanal c beim vollständigen Oeffnen oder Schliessen des Luft- bezieh. Gaszutrittskanales nicht geschlossen wird, sondern immer offen bleibt.

Auf der aus dem Gehäuse k herausragenden Nabe des Hahnkegels z ist ein Hebel z2 befestigt, und durch dessen Drehung hat man es in der Hand, die zutretende Luft- und Gasmenge in beliebiger Weise zu reguliren und ein den jeweiligen Erfordernissen entsprechendes Gemisch zu bilden.

Das im Inneren des Hahnkegels z angeordnete Ventil x ist mit einem langen Stiele x2 versehen, welcher durch die Nabe z1 des Hahnkegels, sowie durch das Gehäuse k hindurchgeht und auf den der Regulator der Maschine unter Vermittelung einer beliebigen Vorrichtung einwirken kann.

Bei der beschriebenen Einrichtung findet in einem einzigen Gehäuse k sowohl eine Regulirung des Zutrittes von Luft und Gas, als auch ein Mischen beider statt; wodurch die bisher übliche Anwendung besonderer Hähne für diesen Zweck entbehrlich wird. Beim Verstellen des Hahnkükens z wird das Gaseinlassventil x in keiner Weise in seiner Wirkung beeinträchtigt.

Mischventil von O. Blessing in Löbtau-Dresden (* D. R. P. Nr. 60469 vom 6. December 1890) Fig. 49.

Zur Hervorbringung eines wirksamen Explosionsgemisches werden das Gas und die Luft, in viele feine Strahlen zerlegt, einander zugeführt, wobei die Zuführungskanäle so gruppirt sind, dass jeder Gasstrahl von einem oder von mehreren Luftstrahlen umgeben ist; diese vielfachen Kanäle münden sämmtlich im Ventilsitze aus, so dass, wenn beim Oeffnen des Ventils zwischen Sitz und Kegel der ringförmige Spalt entsteht, Gas und Luft in vielfacher Zertheilung und nicht jedes für sich als geschlossener Körper den Spalt durchströmt, durch welche neue Anordnung eine viel innigere Vermischung beim Zuströmen entsteht.

a ist der Ventilkegel, b ist die Ventilstange; e ist der Lufteintritt, d ist der Gaseintritt.

Textabbildung Bd. 284, S. 196
Der das untere Ende der Ventilstange umgebende Körper ist ein Hohlkörper, der oben und unten geschlossen ist und dessen Unterfläche den Ventilsitz bildet. Dieser Hohlkörper ist von einer Anzahl lothrechter Röhrchen l durchzogen, welche oben mit dem Gaseintritte d communiciren, unten auf den Ventilsitz münden.

Diese Röhrchen l sind an der Unterfläche des Hohlkörpers von ringförmigen Spalten k umgeben. Jeder Spalt k |197| kann von Stegen durchbrochen sein oder kann einen völligen Ring bilden. Die Spalte k verbindet den Hohlraum des von den Röhrchen l durchzogenen Hohlkörpers mit dem Ventilsitze, während der genannte Hohlraum andererseits mit dem Lufteintritte e in Verbindung steht.

Jeder Gasstrahl ist also von einem ringförmigen oder durch die genannten Stege zertheilten Luftstrahl umgeben, wenn das Ventil durch Saugwirkung oder durch Steuermechanismus geöffnet wird und Gas und Luft den zwischen Kegel und Sitz sich öffnenden Spalt durchströmen.

Textabbildung Bd. 284, S. 197
Das Verhältniss der Querschnitte zwischen jedem Röhrchen l und dem umgebenden Spalt wird dem erforderlichen Mischungsverhältnisse und dem Drucke, unter dem Luft und Gas stehen, entsprechend gewählt. Es ergibt sich aus der eigenthümlichen Anordnung, dass Luft und Gas niemals getrennt, sondern bereits im ganzen zuströmenden Quantum vollständig gemischt den Spalt verlassen, was dadurch erreicht wird, dass sie, in viele Strahlen zerlegt, diese Strahlen in zusammengehörenden Gruppen ausströmen, jede Gruppe in räumlich enger Berührung auf einander einwirkt und dadurch Gas und Luft sich innig mischen.

Federregulator der Maschinenfabrik Kappel in Kappel bei Chemnitz (* D. R. P. Nr. 57084 vom 8. Juni 1890) Fig. 50.

An einem Bolzen a, der mit einem Maschinentheile des Motors hin und her oder auf und nieder bewegt wird, ist eine Klinke b drehbar aufgehängt und durch ein Gegengewicht b1 im Gleichgewicht gehalten. Die Klinke b bewirkt bei der Bewegung in der Richtung x das Oeffnen eines Ventils für den Gaszutritt, oder sie beeinflusst ein das Auspuffventil offenhaltendes Zwischenglied oder ein zur Bewegung einer Erdölpumpe dienendes Zwischenglied bei c.

An der Klinke b ist eine stabförmige Feder d befestigt. Bei der Bewegung in der Richtung y stösst das eine Ende der Feder d an einen Anschlag e, wodurch die Feder und mit ihr die Klinke b aus ihrer Lage abgelenkt wird.

Bei fortschreitender Bewegung stösst das andere Ende der Feder d an den Anschlag f und die Feder erleidet eine Durchbiegung. Nach Umkehrung der Bewegung in der Richtung x schnellt die Feder d in ihre alte Lage zurück.

Diese Schwingung der Feder d erfolgt bei gleichbleibendem Hube von a und unveränderter Stellung der Anschläge e und f stets in derselben Zeit. Die Klinke b wird dabei gegen Ende der Bewegung nach x regelmässig auf c treffen. Erhöht sich aber die Geschwindigkeit von a, so bleibt die Schwingung der Feder d bezieh. die Bewegung der Klinke b dahinter zurück und c wird nicht getroffen.

Andererseits wird durch Verstellung der Anschläge e und f die Durchbiegung der Feder d, also die Schwingungsdauer verändert. Dadurch kann die Tourenzahl des Motors während des Ganges verändert werden. Es ist dabei gleichgültig, ob die Feder d wagerecht oder senkrecht gelegt ist.

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